（中国民用航空西南地区空中交通管理局 成都 610200）
摘要：随着时代的进步与科技的迅猛发展，人民群众的用电量越来越大，与此同时对各个用电设备的安全与质量也提出了更高的要求，其中对于低压配电设备也包含其中，为了更好的解决这一问题，相关单位与工作人员最好的办法就是运用故障诊断以及运行监控系统，只有这样才能在真正意义上实现低压配电设备的正常运转。鉴于此，本文将会首先阐述低压配电设备监控设备与故障诊断相关技术分析，然后结合自身多年来的实际工作经验提出系统设计的相关建议，希望能够得到一些借鉴和参考。
关键词：配电设备；监控系统；低压设备；服务
众所周知，在近些年来互联网信息技术得到突飞猛进的发展，而信息技术和大数据技术的发展大大促进了低压配电设备监控系统的优化。低压配电设备故障诊断以及运行监控系统在科研设施、医院、机场等产业中得到了非常广泛的应用。那么为什么会运用如此广泛呢？归根结底是由于它能够实时监控低压配电设备的运行状态，与此同时借助监测到的电度、功率以及电流开关状态来合理判断出设备是否出现了故障以及出现故障的具体方位，从而最大限度的保证了供配电系统的安全运转，这些务必需要引起相关工作人员的高度重视。
一、低压配电监控设备与故障诊断相关技术
归纳的说，现阶段而言，就低压配电监控设备与故障诊断过程中使用得最多的包括以下几种类型的技术。
1、低压进出电缆线监控与故障隔离技术。
具体而言，就是在每条低压出线电缆A、B、C、N相位与相应的熔断器（通常是RTO型号）连接位置安装温度传感器，大量的实践结果表明，通过这种方式可以实时采集准确的温度测量数据。然后经过温度巡回检测仪转换为短信或者数据形式，如果超过最大值发送对应出线分离剩余电流动作保护器指令以及报警信息，如果低于最小值则发送信息和监控系统预警信息，从而实现出线电缆故障的有效隔离。
2、远程自动无功补偿监控技术。
指的是系统通过A、B、C相总电流互感器，可以在第一时间采集到电流经低压无功综合测控装置来把收集上来的数据和公式进行计算，结合功率因数、无功功率和电流、电压进行投切控制（自动化），同时还可以将每次动作结果通过RS485通信接口发送短信至PC端或者手机端，然后将数据传送到监控系统。通过实时采集到的相关数据与短信终端预设数值（内置形式完成）进行数据对比，最后无论是数据超过预设值还是低于预设值，灵活机动的根据故障诊断最快速度的找到故障发生的原因所在，通过短信终端及时发送监控系统预警信息。
3、智能低压配电设备运行监控系统设计。
当前监控系统通常情况下分成故障预警、运行监控、防盗管理、报表管理等模块。其中运行监控模块主要用于加载本地数据的地理信息，同时经过水平坐标和垂直坐标定位公变标注监控节点，然后在第一时间运行上报预警数据通过各种不同的颜色进行提醒，监控员只需要双击公变节点，就能够使用一次接线图的故障诊断模块上报数据进行变色预警提醒.
4、剩余电流动作保护器故障诊断技术。
通常而言，主要由零序互感器、交流接触器、出线电流互感器以及短信终端共同组成。台区经理可以快速接收到剩余电流动作保护器动作状态以及跳闸信息，同时还能够得到出线电流值以及内置存储的动作前采集数据，对比之后如果得到的数值为“1”的时候就发送短信和监控系统装置报警信息，如果是“0”意味着该装置投运与分离动作处于正常状态。
二、低压设备监控系统的设计
结合自身多年的工作经验，提出集中低压设备监控系统的设计方案，包括如下几种方式。
1、使用屏蔽双绞线连接的方式。
就是直接使用RS485总线，相关工作人员在监控主机上安装RS485转换器或者串口扩展卡，直接连接到现场的各种设备上（通常是带有屏蔽的通信线缆）。事实证明，这种方式在现场设备数量中使用并不是十分普遍，并且距离监控主机少于1200米的场景，但是采取这种方式所花费的成本比较低，如果监控要求不是十分高的前提下还是可以考虑的。需要值得注意的是，每条MODBUS RTU的RS485总线连接不得超过三十二台设备，综合考虑总线的可靠程度，连接二十台设备为宜。实践证明，这样可以最大限度的保证每一台设备的数据刷新速度。同时，采取这种方案所需要的总线数量会随着现场设备的增加而有所增加，而且选择通信线过程中应当根据实际需要增设屏蔽通信线的芯数。一般而言，如果使用八芯屏蔽通信线，监控单位可以将其视作四条独立的RS485总线进行使用。为什么说这种方案所耗费的成本比较少呢？主要是因为使用屏蔽双绞线直接连接所需要的硬件设备不多，只需要在监控主机上安装RS485转换器或者串口扩展卡，就目前市场上的一块PCI界面的串口扩展卡最少可以提供两个串口，最多则能够提供八个串口，同时可以在PC端安装多块串口扩展卡加以扩充。鉴于此，系统也具备相当的可扩充性。
2、前置机监控系统解决方案。
上面一种方案针对是项目比较小的，如果遇到一些规模很大的工程项目采取这种方案的比较普遍。因为在系统的设备数量很多并且类型多样，点数比较多，这样就会存在很大的概率出现多种不同的通信规约。此时倘若还是按照上面那种直接连接会出现几大问题。首先是通信总线距离过长，系统运行的可靠性得不到保障。现场总线往往需要单独铺设线路，线路太多、距离过长的话不利于今后线路的维护与检修工作。其次是连接的设备过多必然会加大主体的CPU负荷。主机通过通信总线传输给底层设备相关信息会直接影响主机的运行速率，因此我们会经常看到卡顿现象。最后是会大大限制扩充节点。经过观察发现，部分用户希望系统可以跟着企业的发展而发展，这就要求系统可以灵活机动的增设一些新节点。此时如果还是沿袭传统通信总线集中的方式，必然会受到现场各个方面的相关限制。为了妥善解决这些问题，当前最好的办法就是使用前置机等设备，从而将现场总线转化成以太网（标准化的），从而借助以太网的高带宽重新组建系统，这样一来所组成系统会更加趋于模块化，对组网以及扩充提供便利，具体如下图（图1）所示。
图1 使用前置机监控的系统方案
三、总结语
综上所述，随着科技的高速发展，低压配电设备监控系统也得到了长足的进步。而且随着时间的不断推移，配电监控设备必然会越来越多的融入现代的网络通信技术与电子技术。而且除了上述两种设计方案之外，现在也出现了一些新型的组网形式，除了传统的RS485双绞线、光纤等，还能够通过卫星定位系统等无线网络手段进行数据传输。但是终其一点，其出发点都是为了更好的满足用户的实际生活和生产需求，为用户创造价值，为中国经济建设做出自己的贡献。
参考文献
[1]吴宇红,章建森.低压配电设备故障诊断及运行监控系统[J].机电工程.2015.
[2]高文逸,戎俊.低压配电监控系统的构建[J]电工电气.2014.
[3]刘杰，周宝刚.基于ZSH技术快速构建低压设备故障诊断及运行监控系统[J]计算机时代.2014.
作者简介
姓名：徐伟力 （出生年月：1987-），性别：男，职称：助理工程师，籍贯：成都，主要从事电力供配电，单位：中国民用航空西南地区空中交通管理局，邮编：610200。
论文作者:徐伟力
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：设备论文; 监控系统论文; 数据论文; 故障诊断论文; 总线论文; 低压配电论文; 低压论文; 《电力设备》2017年第14期论文;