摘要：当前我国电网建设步伐不断加快、人民生活水平不断提高，电磁环境保护问题逐渐成为公众关注的焦点。过去输变电工程建在城郊或远离城市及人口密集区域，且电压等级相对较低，因此输变电工程建设与环境的矛盾并不突出，投诉与纠纷问题不多见。本文主要研究的就是关于输变电工程工频电厂实时只能检测系统的相关设计工作，仅供大家参考。
关键词：输变电工程；工频电场；实时智能监测；系统设计
引言
随着社会经济的发展，输变电工程得到迅猛的发展，电网建设在支撑经济发展的同时，不可避免地带来了诸如电磁环境影响、公众环保投诉增多等一系列问题。这些年来，群众对于电力设施建设所带来环境问题的关注度越来越高，在全国各地不时发生因输电线路临近、跨越民房，变电站、换流站噪声扰民等电磁环保问题引发投诉和纠纷，群众阻挠输变电工程施工的事件时有发生，这不仅给电网的建设带来困难、严重影响电网的安全运行，也给输变电工程电磁环境监管带来诸多问题和压力。
1.系统总体设计
1.1总体架构
输变电工程电磁环境智能实时监测系统总体结构如图1所示。智能实时监测系统总体架构包括终端监测站点、数据采集交换、后台管理3个部分。
图1系统架构
图2分布式多层体系
监测站为安装在输变电工程敏感点的电磁环境监测终端，尽可能反应输变电工程对周围环境影响水平，实现工频电场、工频磁场和可听噪声的全天候监测，内含无线数据发送模块，利用光纤将监测的实时数据传输至实时数据采集发布端。
实时数据采集发布设备安装在监测站附近，且在公众视觉范围内，内含LCD显示屏、控制计算机和光纤通信模块，实现电磁环境监测数据的采集、数据处理，以直观、形象的方式展示现场实时监测数据与电磁环境相关宣传信息。
后台管理用于维护在线监测数据、历史趋势分析、信息显示模式、用户权限等重要的维护和管理功能，通过在监控中心安装后台管理系统实现数据的实时监控。
1.2分布式多层体系
为了挖掘系统设计的能力，提高软件系统的稳定性、安全性、扩展性和适应能力，输变电工程电磁环境智能实时监测系统将传统的客户端、应用层和服务器3层体系架构扩展为分布式多层体系结构，将应用层扩充为数据访问层、业务逻辑层、界面服务层和Web服务层，如图2所示。
数据访问层主要用于数据库、文本文件等异构数据接入方式的标准化，实现底层数据的快速访问。针对数据库，进行数据表的持久化，完成数据的快速增、删、改、查。同时，数据访问层为业务逻辑层提供数据访问服务接，降低业务层与数据层的耦合度。
业务逻辑层位于界面服务层和数据访问层之间，组织业务功能实现，主要包括调取实时数据、组织历史数据、设计高级功能模型等。
界面服务层组织界面所需的服务数据，立于业务逻辑层之上，针对用户定制需求，对业务逻辑数据进行再加工。
Web服务层完成界面服务的规范化，组织并暴露界面服务层方法，为用户界面层提供访问入口。
用户界面层调取Web服务数据，根据工作需求，定制界面风格和业务需求，完成数据的展示和人机交互。
采用分布式多层体系架构设计可以增加企业对象的重复使用率，降低整个系统维护成本，提升应用系统的延展性、容错能力和负载平衡能力。
多层体系结构通过规范化的分层分析，有助于设计出条理清晰、逻辑分明的软件系统。本系统基于分布式多层体系架构设计，梳理电磁环境监测主要业务流程、细化各业务步骤，进而抽象出业务模型和划分出软件功能模块。
2.系统功能及数据交互
2.1系统功能
基于分布式多层体系的输变电工程电磁环境智能实时监测系统功能包括现地侧实时数据采集发布展示系统和后台管理系统两人部分。
现地侧实时数据采集发布展示系统由实时信息展示、政策信息及宣传片展示、重点信息滚动展示和生活电磁场对比展示模式组成。
2.2数据交互
输变电工程电磁环境智能实时监测系统数据交换通信逻辑结构如图3所示。将整个系统分为监测设备、智能监测平台、数据库服务器、Web服务端和Web客户端5部分。
监测设备也就是下位机，它和电磁环境监测服务端通过光纤进行通信。
智能监测平台作为电磁环境监测数据接收、处理、展示平台，获取监测设备传输数据，通过内部算法处理为熟数据，依靠内置LED显示屏进行展示，同时通过通信代理与数据库和Web服务端交互。
Web服务端接收智能监测平台实时数据，综合数据库信息，发布功能代理，支持Web客户端双向通信。
数据库服务器与Web服务端和智能监测平台通过TCP/IP协议进行双向通信。
Web客户端利用Web服务端代理，实现智能监测平台的远程动态管理与配置。
针对电磁环境监测参数类型的报文结构编写相应的报文类，实现统一的CRC校验、数据转换、告警识别、数据存储与数据转发接收。在自动采集模式下，当有数据报文到达时，进行CRC校验，如果检验结果正确，调用数据转换汇合，将字节流转换为报文类，然后进行数据存储和告警识别，存储监测信息和告警信息;如果检验错误，客户端向监测终端发送重新发送数据报文的请求。
3.总结语
本系统后续将在输变电工程环境敏感点进行推广示范应用，特别的是对人口密度人、城市中心等地，将有效改善目前电磁环保工作与公众之间的问题，构建绿色和谐的电磁环境氛围。
参考文献
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论文作者:刘家男
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/4
标签：数据论文; 电磁论文; 实时论文; 输变电论文; 工程论文; 智能论文; 环境论文; 《电力设备》2017年第16期论文;