港口机械的电能采集研究

康仲飞

摘要：指出了电能已经成为港口企业运营中最主要的能源，电能取代柴油作为港口企业主要能源是国际发展的趋势。基于此，结合电能信息采集相关问题进行了探究，从电能计量采集技术现状出发，对提升电力系统中电能采集工作提出了对应的建议及改进的方向。

关键词：电能采集；传输；研究

中图分类号：TM734

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12021102

1引言

机械设备是港口運输企业进行生产的基础，为了保证企业的良好运行，机械设备应处于良好的技术状态。如何提高港口机械设备的可靠性，在恶劣工况条件下节约维修保养费用，有效延长设备的使用寿命，是港口运输企业设备管理者和港口设备维护技术人员需要面对的问题。

随着国家对绿色低碳交通的大力推广，港口机械设备逐渐由柴油驱动转变为电力驱动。电能利用质量影响港口运输企业的安全运行。因此，如何更快捷有效地采集电能数据就成为了现阶段最关键的研究问题。

2电能采集应用现状

2.1国外现状

目前，国外电能采集技术发展迅速，哥伦比亚电能质量监测系统开始采用3G技术进行传输。并分析了基于3G和VPN技术的通信网络的安全性，并在实际工程中测试了其传输速率和可靠性。加快了数据采集以及传输的速度[1]。

2.2国内现状

国内主要采用GPRS终端或者GPRS终端与PC机相结合的方式传输数据，其特点主要有：节点使用专用的GPRS模块，终端可移动，网络的覆盖范围广，接入时间短，传输速度快，通信范围更宽，资源利用率更高，并且可接入互联网。GPRS数据传输的高速性和使用成本的低廉性使其成为目前国内最主要的传输方式[2，3]。

3电能采集存在问题

电能信息采集是开展大数据的核心和基础，系统的稳定运行直接涉及到港口运输企业的正常运行，网络环境复杂，系统的安全尤为重要，加强传输的准确性、安全性、高效率，是电能采集发展的趋势。

近年来，港口电能监测发展突飞猛进，新的软件管理系统不断开发试运行。但由于技术手段以及实际需求不同，故存在着较大的差异。目前开发的系统仅监测统计电能的实时能耗量，不能完整体现设备的运行情况，不易发觉机械设备是否存在隐患。对电能质量的监测只能将专业仪器接入机械设备之中，在运行中对单台机械进行实时的观察。因此，建立电能采集网络系统，可有效地直观的对机械状态进行监测、统计，并通过大数据的模式捕捉到问题的所在，提高维护保养的效率。

4电能采集改进方向

4G通信技术在我国已经广泛的应用，信号覆盖率也达到了一个新的高度。4G通信技术在原有3G通信技术的基础上，无需铺设线路，成本更加低廉。此外，其传输速率可达100 Mbit/s。完全可满足电能质量监测中数据或图形传输的需求。

4G通信技术具有良好的安全性，可以保证传输电能质量数据的安全性、可靠性。4G技术采用mimoofdm作为关键技术，可降低频率选择性衰落对带宽的影响。4G技术拥有强大的密钥流，并有精准的加密算法可保证数据的安全传输。在所有的安全机制中，密钥协商的机制与身份认证属于非常重要的认证方法。从 3G通信系统开始时候，就已经在移动通信系统中使用了双向鉴权的方式。该技术可以更有效的确保用户的可靠性和真实性，防止恶意攻击。

就目前形势来看，电能信息采集在采集终端与传输媒介上还没有做到统一，这种情况导致各企业没有统一的标准。在机械设备上加装电能数据采集装置，通过高效的4G传输媒介即时的将数据图形传输到终端系统进行统计分析，在大数据的情况下对系统功能以及数据规模进行不断地拓展完善，最终对可能出现的故障情况进行预警。这种方法的实施由于区域的不同会导致数据情况的差异，需要在试运行中不断地研究和克服[4，5]。

5结语

近年来，港口运输企业通过“油改电”以及新购置机械设备等工作，使企业用电比例急剧增加。因此，机械设备的用电安全及正常运行就成为了企业实现效益最大化的主要标准。随着网络时代的来临，要打造现代化港口运输企业，港口电能数据信息化也必不可少。

通过提升电能信息采集效率，对机械设备运行情况及数据进行实时的掌控，实时有效地对电能数据进行统计分析，并通过图表的形式直观的发现运行中存在的问题。因此需要对港口的用能设备进行统计分类，根据用电设备各自的特点，配置数据采集和传输终端，并开发出一款合适的电能信息监控软件，以更有效地统计电能数据，提高工作效率，这也是日后研究的重点。

参考文献：

[1]

占勇，程浩忠. 电能质量监测分析系统的设计与开发[J].华东电力，2004（10）：10～14.

[2]许丽霞. 电能质量监测技术的发展[J]. 中国科技信息， 2012（24）：42～46.

[3]李婧，郭霞，浅谈电力系统中的电能采集工作[J].电力科技，2016（18）：189.

[4]何桢烁 4G 移动通信系统中协作通信的安全缺陷探析[J].通信设计与应用，2015（6）.

[5]朱伟华，索大翔，谭微.4G技术应用于电能质量监测的分析研究[J].电测与仪表，2015（6）：44～48.