摘要：本文通过对目前电网电力系统运行过程中的继电保护设备的监控数据采集装置进行新的设计思路的探讨，做出详细的设计内容以及思路，希冀通过新的技术提供更加高效的电力继电保护设备数据监控采集的通信装置。
关键词：电力继保设备；监控；WiFi通信；设计
引言
随着电网规模的不断扩大和电网设备的不断增多，继电保护在系统中的作用越来越重要。继电保护状态检修作为电力生产管理的重要组成部分，对提高设备的健康水平，保证电网安全可靠运行具有重要作用。以往的定期检修方法都具有很大的强制性和盲目性，如检修管理人员工作量的增加、设备的频繁检修缩短了设备的寿命、线路的频繁停线降低了经济效益等，不可避免地影响检修质量和电网的安全。ID和设备。为了提高继电保护设备检修工作的针对性和有效性，合理降低检修成本，开展继电保护状态检修系统的研究和建设尤为必要。
继电保护装置（以下简称继保装置）主要在继电保护设备正常运行时，实时采集自检测误差、保护报警、设备整定参数、压板状态信息、动作跳闸信息。这些信息是继电保护状态评估所必需的主要数据。经过十多年的国内信用担保体系建设，220kV及以上电压等级变电站基本覆盖，功能和稳定性得到完善。基于保证系统的继电保护状态监测与评估管理系统的研究具有充分的信息共享和成本节约等自然优势。本文重点研究了该系统的数据采集装置的设计。
1、技术原理
本设计以现有二次设备输出文本、规约和接口为基础，主要解决图档展示、签名确认功能涉及的共享传送技术、图形化展示技术、数字图像处理的技术问题。研究一种专门收集监控设备打印数据采集装置，应用于二次设备打印输出设备中，该装置利用设备的标准打印接口，获取设备的状态参数或测试结果，然后通过各种方式保留并进行企业共享，直接将获取的数据上传到企业的应用管理系统中。研究整体功能主要分成三大模块，分别是打印数据采集模块、签名确认模块、无纸化功能模块。
2本装置针对同类现有技术或产品要解决的问题：
本项目以现有电力监控设备报告无纸化为目标，以打印输出接口为基础，实现打印数据无线采集、图档展示、签名确认等功能。其中涉及的无线传送技术、图形化展示技术、数字图像处理技术的应用及问题解决。
（1）无线传送技术
由于电力监控设备报告打印数据输出接口为有线的方式，需要将有线数据转换成无线方式进行传输。
根据继保设备通过接口方式，兼顾后续信号采集便利性考虑。打印数据采集装置硬件接口设计需要兼顾DB9及引接端子排方式。
打印数据采集装置需要兼容PAD通信。考虑到现场环境，需要一款高性能，高稳定性的WIFI方案。无线组网有采用WIFI AP工作模式，可以为用户提供十分灵活的组网方式和网络拓扑方法。考虑到应用安全性，在同一时刻仅允许一台Pad与采集装置连接。AP：模块作为 AP 模式，可以通过PAD在无需任何配置的情况下，快速接入装置进行数据传递。
（2）多协议支持兼容方式
装置支持4大品牌厂家的10多个型号设备的检测报告数据打印。装置为满足适配多种系列产品的要求，装置配备了多种通信波特率选择模式。
（3）图形化展示技术
由于监控报告数据具有图形及文字信息。在需要通过以图形化展示技术实现对报告的图档展示。
（4）数字图像处理
通过Pad完成电子报告展示，用户确认后，人工签字存档。此项需要使用到多层图像合并处理技术。
3 电力继保设备监控WiFi通信装置方案总体说明
针对项目目的来详细描述本项目的技术方案，并详细说明各硬件设备或功能模块的作用、连接关系以及功能。
一种专门收集电力监控设备报告打印数据的采集装置主要由设备层、传输层、应用层组成。其中设备层对应设备为电力继保监控设备、传输层对应设备为报告采集装置、应用层对应Pad设备。
报告采集装置由MCU作为主控单元，装置内置电池及电源管理模块、WiFi通信模块，报告采集装置通过RS232方式接收电力继保监控设备的报告打印数据，经过数据处理后，再通过WiFi通信单元向上层传输报告信息。
应用层主要通过开发 APP 程序运行在Pad中，APP主要由报告展示、签名确认、历史报告分类、查询管理功能模块组成。Pad接收到报告原始数据后，通过程序进行数据解码，实现报告图文展示。用户确认报告后，可在报告中任一处通过手写的方式签字确认。APP的历史报告分类、查询管理功能模块实现历史报告文件删除、导出、查看等功能。
4总结
本文实现了继电保护在线监测数据采集装置的设计。系统采用的WiFi通信装置传输设计方法为系统长久稳定运行及今后新应用方便扩展奠定了基础，对提高继电保护专业的自动化管理水平具有切实意义。
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论文作者:陈创
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/27
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