其為定向的高增益天線；與各子站相連的天線位置安裝是由被測點位置所決定的，安裝方向可能會比較狹小且各個方向上都需要能接收到來自信號采集器的指令信號，故運用法向上全向的小螺旋天線，降低了工程上調(diào)整天線之間方向性對準的難度。
[0030]為了保證智能配電終端的使用穩(wěn)定性，方案采用了與配電網(wǎng)互聯(lián)的供源模塊，供源模塊包括平板電容器以及與其連接的整流器、降壓轉(zhuǎn)換器、蓄電池組，整流器包括功率放大器與頻率控制器，功率放大器包括前端輸入型OTL放大電路；頻率控制器由三相不可控整流電路、H橋逆變電路、輸出濾波器和串聯(lián)諧振電路組成，供源模塊直接安裝在配電網(wǎng)的高壓電場中，以平板電容器取能，并將感生電能經(jīng)整流、降壓等一系列轉(zhuǎn)換最終輸入蓄電池組。
[0031]下面以某1KV架空線路的配電應(yīng)用管理為例進行具體闡述:將本方案中饋線控制端的FTU終端分別安裝在主干線上的分段開關(guān)處和聯(lián)絡(luò)開關(guān)處，在距離線路的某個分支線最近的FTU終端側(cè)安裝無線自組織網(wǎng)絡(luò)的傳輸模塊，在分支線上的分支開關(guān)上安置具有無線自組織網(wǎng)絡(luò)通信模塊的故障處理器，此時FTU終端和故障傳感器的無線自組織網(wǎng)絡(luò)通信模塊便建立了主從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點關(guān)系，F(xiàn)TU終端側(cè)連接的無線自組織網(wǎng)模塊為主節(jié)點，便可通過已建立的無線自組織網(wǎng)絡(luò)采集分支線路上分支開關(guān)的電氣量，如電壓、電流、有功功率、無功功率和故障數(shù)據(jù)，若距離較長，兩者之間增加無線自組織網(wǎng)中繼設(shè)備，如定向增益天線和全向旋轉(zhuǎn)天線。
[0032]通過無線自組織網(wǎng)模塊將個體饋線控制端聯(lián)系起來，形成區(qū)域化、網(wǎng)絡(luò)化的一體式智能配電終端管理層，這樣就在一條配電架空線上，首先實現(xiàn)了整體線路的故障檢測和處理。若故障發(fā)生則收集該線路上每個開關(guān)處的信息。若某一開關(guān)檢測到某一相流過大于整定值的故障電流，則該開關(guān)處的FTU終端向相鄰開關(guān)處的FTU終端發(fā)送信息。信息內(nèi)容包括本開關(guān)處是否檢測到故障、故障功率方向等；若該線路上所有開關(guān)處上報的故障功率方向都指向某個主干線配電區(qū)域內(nèi)部，如果此區(qū)域沒有分支線路，則可以判定故障發(fā)生在此配電區(qū)域內(nèi)部。否則，若本區(qū)域內(nèi)部的含無線自組織網(wǎng)絡(luò)模塊的FTU終端接收到來自某個分支開關(guān)故障指示器的故障信息，則故障發(fā)生在本配電區(qū)域的此支線部分，而主干線并沒有故障，各個分段開關(guān)的FTU終端不需要控制開關(guān)跳閘，只需要分支開關(guān)跳閘即可；若本區(qū)域內(nèi)部的含無線自組織網(wǎng)絡(luò)模塊的FTU終端沒有接收到來自分支開關(guān)故障指示器的故障信息，則故障發(fā)生在本配電區(qū)域的主干線部分，則需要兩端分段開關(guān)進行跳閘。通過跳開故障區(qū)域內(nèi)各端點處的分段開關(guān)或者分支開關(guān)，將故障隔離在故障區(qū)段內(nèi)部。
[0033]故障信息的提取和處理一方面由智能管理終端自行完成，另一方面分別通過遠程無線網(wǎng)絡(luò)和局域無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與主站系統(tǒng)、便攜控制端的互聯(lián)，智能配電終端與主站系統(tǒng)通過4G網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，通過4G通信終端連接到移動運營商內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，再通過移動運營商與物聯(lián)網(wǎng)主站系統(tǒng)之間的有線專線連接到主站系統(tǒng)，通信終端使用專用的接入點接入到4G網(wǎng)絡(luò)，在通過身份認證后或者無線網(wǎng)絡(luò)的私有IP地址，與主站系統(tǒng)構(gòu)成廣域的虛擬專用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，形成智能配電終端與主站系統(tǒng)的雙向通信鏈路。便攜控制端可以選擇平板電腦，其特點在于輕便、可移動性強，同時又不失強大的功能，在和智能配電終端的無線傳輸方面，可實現(xiàn)文件、程序和數(shù)據(jù)等的無障礙連接。實現(xiàn)平板電腦服務(wù)于智能配電終端的調(diào)試、維護等作業(yè)，本發(fā)明從平板電腦的核心部分-操作系統(tǒng)入手，借助Windows Mobile操作系統(tǒng)對Windows移動終端設(shè)備進行二次軟件開發(fā)，實現(xiàn)通過平板電腦對智能配電終端設(shè)備的調(diào)試及維護等操作，通過智能配電終端無線連接平板電腦，實現(xiàn)非接觸維護，規(guī)范現(xiàn)場作業(yè)。智能配電終端與平板電腦采用藍牙技術(shù)實現(xiàn)無線連接，藍牙在鏈路層上通過使用藍牙設(shè)備地址、認證私鑰、加密私鑰和隨機碼等多個參數(shù)保證通信安全。
【主權(quán)項】
1.一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)，其特征在于:包括智能配電終端、主站系統(tǒng)以及連接兩者的無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述智能配電終端包括饋線控制端、組網(wǎng)模塊以及與所述饋線控制端連接的故障處理器，所述無線通信網(wǎng)絡(luò)包括遠程無線網(wǎng)絡(luò)和局域無線網(wǎng)絡(luò)。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)，其特征在于:所述主站系統(tǒng)包括物聯(lián)網(wǎng)主站系統(tǒng)；所述物聯(lián)網(wǎng)主站系統(tǒng)通過所述遠程無線網(wǎng)絡(luò)連接移動運營商網(wǎng)絡(luò)。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)，其特征在于:所述遠程無線網(wǎng)絡(luò)包括4G通信終端。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)，其特征在于:所述局域無線網(wǎng)絡(luò)包括藍牙收發(fā)設(shè)備和數(shù)據(jù)加密裝置。5.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)，其特征在于:所述智能配電終端連接供源模塊，所述供源模塊包括平板電容器以及與其連接的整流器、降壓轉(zhuǎn)換器、蓄電池組。6.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)，其特征在于:所述饋線控制端包括FTU終端和控制器，所述FTU終端分別與所述組網(wǎng)模塊、所述故障處理器連接，所述控制器通過所述局域無線網(wǎng)絡(luò)與所述FTU終端連接。7.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)，其特征在于:所述組網(wǎng)模塊包括mesh無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和增幅天線。8.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)，其特征在于:所述故障處理器包括報警器以及分別與其連接的過壓檢測裝置、過流檢測裝置。9.如權(quán)利要求6所述的一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器包括便攜式掌上智能終端。10.一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理實現(xiàn)方法，其特征在于:包括下列步驟: 1)依托FTU終端組建饋線控制端，并通過組網(wǎng)模塊組建自組織mesh架構(gòu)，實現(xiàn)不同位置的智能配電終端的網(wǎng)絡(luò)一體化； 2)自組織mesh架構(gòu)通過遠程無線網(wǎng)絡(luò)連接到移動運營商內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，再通過移動運營商與物聯(lián)網(wǎng)主站系統(tǒng)之間的有線專線連接到主站系統(tǒng)，實現(xiàn)大容量、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸及融合； 3)控制器通過局域無線網(wǎng)絡(luò)連接自組織mesh架構(gòu)，局域無線網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)據(jù)加密裝置在架構(gòu)信息鏈路上設(shè)置參數(shù)保護層，保證通信安全，為調(diào)試、維護以及操作提供方便、安全的有利保證。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于無線通信技術(shù)的配電終端管理系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，通過4G和藍牙通信技術(shù)的智能配電終端應(yīng)用，所述4G通信技術(shù)在配電網(wǎng)領(lǐng)域的新應(yīng)用，智能配電終端的無線通信技術(shù)及使用平板電腦連接4G網(wǎng)絡(luò)訪問外網(wǎng)服務(wù)器，實現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)的規(guī)范化管理，作業(yè)過程中通過4G網(wǎng)絡(luò)實時與后臺數(shù)據(jù)融合，保證移動系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)主站系統(tǒng)的及時互通，以及具有4G通信技術(shù)的智能配電終端使用平板電腦實現(xiàn)非接觸維護等現(xiàn)場作業(yè)。本發(fā)明提供的具有4G通信技術(shù)的智能配電網(wǎng)終端應(yīng)用既能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性，又能彌補電力行業(yè)工作現(xiàn)場的諸多不足，使配電終端進一步智能化、現(xiàn)代化和高效化。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號】CN105141033
【申請?zhí)枴緾N201510513618
【發(fā)明人】孫芊, 王倩, 馬建偉, 徐恒博, 荊驍睿, 周鳳珍, 宋寧希
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)河南省電力公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月20日