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SCADA系统(1) （总体介绍、数据采集与传输）吴文传1、引论2、SCADA1（总体介绍、数据采集与传输）3、SCADA2（功能介绍、演示、面向对象技术分析）4、SCADA3（支持平台技术：数据库技术、人机界面与中间件技术）5、状态估计1（引言、网络拓扑、量测可观测性分析）6、状态估计2（静态状态估计及其算法）7、状态估计3（不良数据的检测和辩识）8、静态安全分析1（绪言、潮流算法）9、静态安全分析2（静态安全评定、控制对策、最优潮流）10、短期负荷预测11、自动发电控制12、无功电压控制13、调度员培训系统14、实时电力市场15、机动16、专题研究选题与辅导电网的调度中心调度大厅主机房An operator’s view of “security”SecurityOverloadSecurity V oltageSecurity Dynamic SecurityTrans-former Overload LineOverloadLowV oltageUnstableV oltageTransientInstabilityOscillatoryInstability“Any consequence of acredible disturbancethat requires a limit”Off-economic dispatchPower system “states” andactionsNormal (secure)EmergencyRestorativeExtreme emergency. Separation, cascading delivery point Alert, Not secureControlled load Transmission loading relief procedures Other actions (e.g. switching)何为SCADA? •SCADA: Supervisory Control AndData Acquisition•-不是一个全面的控制系统,主要是基于管理层面的•-位于硬件顶层的软件系统,通过PLC,RTU等模块于被控系统联系•-广泛应用于工业的过程控制系统中•-运行于DOS,VMS,UNIX,NT,LINUX等操作系统之上•-是一种软实时的控制系统，在电力系统中它是一个复杂的计算机•电话调度：–得到的信息是历史的，不一致的–做出的判断和决策是不可靠的–主要由厂站端的运行人员就地完成大部分监控功能–厂站端人员不了解系统状态，不了解全局•大规模电力系统的需求－SCADA的必要性：–实时了解系统的运行状态–迅速、准确、可靠地将厂站端信息传送到调度中心EMS技术的发展电话调度SCADA模拟盘AGC数字技术EMS系统工程负荷预测培训模拟交易管理电价计算系统工程系统工程EMS EMS1930 1940 1950 1970 1980 1990 2000SCADA 的位置电力系统 SCADAActualFixedAccuratesimulation快照状态估计拷贝电力系统 AGCAVC在线闭环控制操作控制在线开环控制电力系统调度计划、模拟和培训离线分析和规划培训模式SCADA 是调度的“眼”和“手”数据流分类控制任务分类SCADA 系统平台硬件结构实时信息的采集•远动的概念–远动(Telecontrol) –遥测(Telemetering) –遥信(Telesignal) –遥控(Teleswitching) –遥调(Teleadjusting)调度中心发电厂发电厂变电站发电厂发电厂变电站遥测遥信遥控遥调实时信息采集的种类•遥测–发电厂–变电所•遥信–开关量–开关上的继电器触点信号电力系统运行控制所需要的信息•遥测量：•母线电压；各线路的有功、无功功率或电流；•变压器有功、无功功率、分接头档位；•发电机/电厂所发有功、无功出力；•电站/厂，线路有功电度；•系统频率；水库水位；气象数据。
电力设备的GIS数据采集及其系统建构一、引言随着电力行业的发展和电网规模的扩大，电力设备数量和分布范围越来越广泛，传统的手工记录和管理方式已经无法满足电力设备管理的需求。
地理信息系统（GIS）为电力设备管理提供了一种高效、准确的数据采集和管理解决方案。
本文将介绍电力设备的GIS数据采集方法和系统建构。
二、GIS数据采集方法1. 数据准备首先需要准备电力设备的基础数据，包括设备名称、型号、位置、安装日期、使用寿命等信息。
同时还需收集电力设备的拓扑关系和连接关系，包括设备之间的电缆线路、开关状态等信息。
2. 数据采集设备为了实现高效的数据采集，可以利用GPS定位、总站仪、测距仪等设备进行现场数据采集。
可利用GPS定位设备定位电力设备的具体位置，总站仪用于测量电力设备之间的坐标和距离。
测距仪用于测量设备与周围环境的距离和高度。
3. 数据采集过程数据采集过程可分为两个阶段：现场数据采集和办公室处理。
现场数据采集时，采集人员需根据预先准备的数据表格，依次记录每个电力设备的基本信息和拓扑关系。
采集完成后，将数据传输到办公室进行进一步处理。
4. 数据质量控制为了确保数据的准确性和完整性，需要进行数据质量控制。
在现场采集过程中，应对采集到的数据进行实时的校验和验证，确保数据的准确性。
在办公室处理过程中，应对数据进行检查和清洗，修复可能存在的错误和缺失。
三、GIS系统建构1. 硬件设备建构GIS系统需要一些硬件设备的支持，如服务器、存储设备、网络设备等。
服务器用于存储和管理电力设备的GIS数据，存储设备用于存储大量的数据，网络设备用于实现数据的传输和共享。
2. 软件平台建构GIS系统还需要选择适合的软件平台，如ArcGIS、QGIS等。
这些软件平台提供了强大的数据管理和分析功能，可以实现对电力设备数据的查询、分析、展示等操作。
3. 数据管理在GIS系统建构中，数据管理至关重要。
需要建立适合电力设备管理的数据库和数据模型，实现对电力设备数据的存储、更新和查询。
电力在线监测技术的应用研究电力在线监测技术是指通过网络远程实时监测电力设备和电力网络运行状况的一种技术手段。
它将传感器、物联网、云计算、大数据等高新技术有机结合，实现了对电力系统的全面监测和智能管理，提高了电力系统的安全可靠性和效率，有着广泛的应用前景。
一、电力在线监测技术的概述随着电力工业的迅速发展，电网系统的规模不断扩大，电力设备不断增多，电力负荷也在逐年攀升。
而传统的静态监测方法已经不能满足现代电力乃至全球电力变革的需求，电力在线监测技术的出现，满足了业界对实时监测和数据快速传输与处理的需求，大幅度提高了电力系统运行的智能化水平和可靠性。
电力在线监测技术主要分为以下三个部分：1.数据采集系统：通过传感器、智能终端等采集电力系统的运行数据，如电压、电流、温度、湿度、氧气浓度等。
2.数据传输系统：采用物联网技术将采集到的数据上传至云服务器，实现数据同步、实时监测、数据存储等功能。
3.数据处理和分析系统：采用大数据技术对上传上来的数据进行深度分析，实现故障诊断、剩余寿命预测、参数优化等功能。
二、电力在线监测技术的应用场景1.电力设备在线监测：对高压电缆、变压器、发电机等电力设备进行实时监测和故障诊断，可实现全程监测，大大降低了维护成本。
2.电网在线监测：对线路、变电站、配电箱等电力网组件进行实时监测，可预测故障，及时采取措施，确保电力设备安全运行。
3.可再生能源在线监测：监测太阳能电池板和风力机发电机组等可再生能源设备，确保其稳定运行，优化发电效率。
4.智能电力计量：通过在线监测设备的数据采集和云数据处理，实现智能化的电力计量，实现数据集中管理和优化运营。
三、电力在线监测技术的优势1.实现远程互联：通过物联网技术，对电力设备进行实时监测和数据同步，将实时数据上报至云平台，实现了电力设备远程互联。
2.预测性维护：利用大数据和人工智能技术，分析历史数据并进行持续监测，对电力设备进行预测性维护，实现提前预警和故障修复，降低故障率。
低压配电物联网数据采集及应用分析摘要：低压配电数据的采集工作具有终端数量多、通信困难等问题，导致数据采集工作难度较高。
通过分析低压配电物联网数据采集和应用，能够为低压台区数据采集优化和拓展应用奠定坚实基础。
基于此，本文以配电物联网总体结构为切入点，然后对分析低压配电物联网数据采集及数据应用，主要采集技术有数据采集现状分析、融合终端数据采集现状等，主要的数据应用有，对网络装置进行优化操作支持、新能源的吸收与管理、为顾客提供高质量服务。
最后本文从电网行业内部产业生态链、支撑经济发展和社会服务、建立能源平台，扩大综合服务、电源数据共享等方面对低压配电物联网数据的应用分析进行分析。
关键词：低压配电网；配电物联网；数据采集；应用配电网络是电网中的“中枢神经”，网络是否正常运作，将直接关系到电力系统的供电可靠性及运行质量。
近几年电力系统和物联网技术的结合，使电力系统的高质量服务水平得到了显著提高，电力系统的网络结构越来越完善，设备的入网检查也越来越严格，配电自动化的覆盖率也在不断提高，线路的故障率也在逐年下降。
1.配电物联网总体架构在新能源革命的新形势下，电网企业纷纷进行变革，利用先进的网络技术和“云大物移智”技术，对电网进行技术改造，是提高电网建设、管理、运维水平的重要途径。
业界提出了配电物联网(简称 Digital IoT）的概念，通过大量的配网终端，能够对电力生产、传输、消费的各个环节进行实时、全面的感知和数据融合，从而提高设备之间的互联、互通和互操作能力。
配电网的特性包括：终端接入、设备广泛连接、对状态的全面感知、与云计算协作、应用需求的个性化、资源的高效利用；图1显示了分配网络的整体结构。
共分3层，上面是云，云化的主要站点；第二层是边界，也就是边缘计算，把云计算等扩展到边界；最终针对不同类型的智能终端，完成对配电网的感知，从而形成一个基于云边缘的分布式网络体系。
配电网络的本质，就是将工业与信息化相结合，利用信息技术，让原有的配电网产能得到极大提升。
探讨110kV及以上电力电缆故障在线监测与定位系统方案
110kV及以上电力电缆是电网输电的重要组成部分，其运行稳定与否直接关系到电网
的安全稳定运行。
由于电缆在长期运行中受到各种外界因素的影响，如潮湿、高温、通信
干扰等，电缆故障时有发生的可能。
为了及时发现和处理电缆故障，保障电网的安全运行，110kV及以上电力电缆故障在线监测与定位系统方案逐渐成为了电力行业的研究热点。
一、110kV及以上电力电缆故障在线监测技术方案
1. 电缆局部放电在线监测技术
局部放电是电缆故障的常见前兆，可以通过监测局部放电信号来判断电缆的运行状态。
采用无线传感器和互联网技术，可以实现对电缆局部放电信号的实时监测和远程数据传输，从而为故障的预防和定位提供数据支持。
2. 热影像在线监测技术
热影像技术可以通过红外摄像头对电缆的温度进行监测，及时发现过热部位，预防电
缆的故障发生。
结合智能算法，可以实现对温度异常的自动识别和报警，提高故障预警的
准确性和及时性。
3. 电缆振动在线监测技术
在电缆发生故障前，通常会产生一定的振动信号，利用振动传感器可以对电缆的振动
信号进行监测和分析，及时发现电缆的异常振动情况，为故障的预警和定位提供依据。
二、110kV及以上电力电缆故障在线定位技术方案
1. 电缆故障在线定位技术
通过在线监测系统采集的信号数据，结合故障定位算法，可以实时判断电缆故障的位置。
在实际系统中，可以采用分布式传感器布置的方式，提高故障位置定位的准确性和精度。
2. 故障波形识别技术
通过对电缆故障波形的识别和分析，可以快速准确地定位电缆故障点，为故障的处理
和修复提供方向。
浅谈电力电缆运维管理的大数据研究与应用摘要：随着经济快速发展，社会对电力的需求量越来越大，保障供电的可靠性至关重要。
电力公司主要依靠电缆对用户供电，所以对电力电缆状态的评估也显得越来越重要，做好这项工作既可以保障电力供应的可靠性，又能节约资金。
对电力电缆的评估依靠对大数据的收集、处理和分析为电力电缆的状态评估提供了基础。
关键词 : 电力电缆运维管理大数据1 引言随着国家社会经济快速发展，社会对电力的需求量也越来越大，目前电缆成为运输电力的主要途径，但是保证电力的可靠性，需要对电缆的状态进行高效，准确的掌握，所以对电缆数据的收集、处理和分析成为电缆状态评估的重要工作。
目前随着数据库技术的不断发展和数据库管理系统不断的被广泛应用，随之数据库所存储的数据量也是急剧上升，对大数据准确的收集、处理、分析成为保证电力的可靠性的重要保证。
但是面对数据量如此大的数据库，如何进行更好的处理得到更加准确可靠的信息，成为一个难题，目前对大数据处理的软件还相对较少。
目前所使用的数据挖掘工具局限性主要体现在无法将大数据所隐藏大量信息挖掘，而这些信息可以更好好地支持人们的决策，解决实际中的问题，满足人们需要。
2 数据挖掘的基本概念数据挖掘是指从大数据中挖掘出隐藏的知识和价值。
数据的挖掘是有一定的规则的，这些规则暗含的是数据库中特定的关系，代表一些有价值的信息，从而能够为经营坐吃决策和为市场制定相关的规划，以及为金融做预测等提供相应的依据。
在生活中，我们经常会发现根据数据我们做的一些规划，比如说超市的市场部会根据超市的大数据得到，很多父亲去超市买啤酒时，会把尿布一起购买了，所以超市就将啤酒喝尿布放在一起，购买起来会更加方便。
超市就是通过对大数据的挖掘，发现新的知识和规律，然后运用到实际的实践中去，使数据更好的服务于人。
3 数据挖掘的分类数据挖掘技术主要分为以下几种类型，主要包括（1）按数据库的类型分类主要包括关系数据挖掘、面向对象数据挖掘、信息库等数据挖掘、事物数据库、多媒体数据库、演绎数据库、历史数据库。
电缆系统的智能监测与数据分析在当今高度依赖电力的社会中，电缆系统作为电力传输的重要载体，其稳定运行对于保障生产生活的正常进行至关重要。
然而，由于电缆系统通常分布广泛、运行环境复杂，容易受到各种因素的影响而出现故障。
为了确保电缆系统的可靠性和安全性，智能监测与数据分析技术应运而生，为电缆系统的运维管理带来了新的思路和方法。
电缆系统在运行过程中可能会面临多种问题，例如绝缘老化、局部放电、过热、机械损伤等。
这些问题如果不能及时发现和处理，可能会导致停电事故，给用户带来巨大的损失。
传统的定期巡检方式不仅效率低下，而且难以发现潜在的故障隐患。
而智能监测技术能够实时、连续地获取电缆系统的运行状态信息，大大提高了故障检测的准确性和及时性。
智能监测技术主要包括传感器技术、数据采集与传输技术以及数据分析与处理技术等。
传感器是智能监测系统的“触角”，能够感知电缆系统的各种物理量，如温度、电压、电流、局部放电等。
目前常用的传感器有热电偶、光纤传感器、电流互感器等。
这些传感器具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强等优点，能够准确地获取电缆系统的运行参数。
数据采集与传输技术负责将传感器采集到的数据传输到监控中心。
随着通信技术的不断发展，无线传输技术如 Zigbee、WiFi、4G/5G 等在电缆智能监测中得到了广泛应用。
这些技术具有传输速度快、覆盖范围广、安装方便等优点，能够实现数据的实时传输，确保监控人员能够及时掌握电缆系统的运行状况。
数据分析与处理是智能监测系统的核心环节。
通过对采集到的数据进行分析，可以提取出有用的信息，判断电缆系统是否存在故障隐患，并预测其发展趋势。
数据分析方法主要包括时域分析、频域分析、小波分析、人工智能算法等。
时域分析是最基本的分析方法，通过对信号的时域特征进行分析，如幅值、周期等，可以判断信号的变化趋势。
频域分析则将时域信号转换到频域进行分析，能够揭示信号的频率成分，对于分析局部放电等具有周期性的信号非常有效。
电缆多状态在线监测系统一、综述目前全国大多数电力公司一样，对电力隧道、沟道内主干电缆的管理还处于计划检修阶段，一般采用定期巡视的方法对电缆的运行状况进行检查。
从经济角度和技术角度来说，计划检修都有很大的局限性，例如定期试验和检修造成了很大的直接和间接经济浪费，许多绝缘缺陷和潜在的故障无法及时发现。
随着国家电力基础设施投入的逐年增大，电力隧道的长度也正在迅速增加，由于运行维护人员的增长速度远远跟不上电力基础设施的增长速度，致使电力隧道运行工作面临着巨大压力，再者随着城市的加速发展，电力沟道和高压管线的迅速增长，电力负荷的急剧增加，电力公司对隧道的运行维护工作面临着巨大压力。
如何保证隧道内电缆不因过载、过热等情况突发大的运行安全事故，隧道内积水、可燃气体等不影响到供电系统的安全等新的要求，想解决当前面临的种种问题，仅靠大量增加运行人员数量来应对电力隧道的迅速增长和管理压力已经不现实，采用现代化的技术手段来提高电力隧道运行维护水平是当务之急。
电力隧道加装水位、气体探测装置，可有效监测到隧道内水位及气体情况，及时发现由于外部跑水至电力隧道内，外部可燃气体进入隧道内等情况。
通过水位、气体监测报警，及时发现隐患点所在位置及水位数值、气体成分含量等情况，为及时有效处置提供技术支撑，改善电力隧道运行环境，保证电力隧道及隧道内电力电缆的安全稳定运行有重要意义。
电缆是电缆网发生故障几率较大的设施，分别通过传感器耦合电缆接地线的信号、传感器对电缆接头的局部放电及分布式光纤测温系统对电缆进行监测数据采集，将其采集到的接地电流参量、局部放电参量及电缆温度参量传送到监测中心，对电缆的运行状态进行分析评估，实现电缆运行状态的时时监控，从而为电力部门有效的预防事故灾害的发生提供有力的的保障。
二、总体结构电力电缆多状态在线监测系统，主要对电缆局部放电、温度、接地电流、有害气体及水位，井盖进行在线监测，将监测信号上传至工业服务器进行处理存储，可实现对各技术监测量进行界面显示，谱图分析，报表打印，数据查询，报警等功能。
电能量采集系统的常见问题及对策分析电能量采集系统是一种具备采集数据、存储数据、远传数据的现代化智能系统，由数据采集终端、主站系统、电表和通信网络组成。
简单来说，就是可以实现一边将采集和存储的数据以数字化的形式传输到主站系统中，一边将传输的数据通过远距离传输到电表中，产生电费。
电能量采集系统为社会提供了最智能的服务，也成为了国家电网、发电厂、变电站等商业化管理的重要运营方式，也为这些单位提高了经济效益。
一、电能量采集系统的介绍及原理电能量采集系统的组成，是由数据采集终端、主站系统、电表和通信网络这四部分来实现的。
数据采集终端能够实现电能计量系统需要数据量大的要求，主站系统能够准确、灵活的对数据进行计算和统计，电表能够很好的展现数据的精确性，通信网络可以按照不同的数据，进行不同的分析。
2005年，一家电力公司推出了电能量系统的政策，并且将该政策进行实际运行，最后生产出了能够满足市场需求的电能量采集系统。
在试运行电能量采集系统期间，各个单位都按照专业的要求和标准，进行以跳读中心自动化为核心，具体的试运行方式。
因此，在试运行期间，就能够很好地看到电能量采集系统对于电量数据自动传输的作用。
电能量采集系统的模块主要是由CA电流环模块、PULSE脉冲模块、ETH以太网模块、拨号MIDEM模块、电力载波MODEM模块、液晶显示模块、CPU模块等组成。
这些模块能够显示电表上的状态指示灯，用于进行数据调试和保证通讯可靠性，但这些模块的温度都不能超过-5℃～+55℃，否则会致使CPU模板温度过高而无法运行，导致整个电能量采集系统停止运作。
只有掌握了电能量采集系统的组成模块才能了解电能量采集系统的工作原理，系统的工作原理是由通信网络建立起远端和主站的连接，当数据采集终端收到命令之后，能够及时的将数据传输至电表，这样一来，客户们就能通过电表查阅到电量的使用量。
二、电能量采集系统的常见故障1. 电表的数据出现中断电表的数据出现中断这是电能量采集系统运行中最常发生的一个问题，常常是由于在实际操作过程中，这些问题的出现，例如：电表的通讯口突然故障，无法使用；没有将电缆的接头固定好就开始运作；服务器终端的端口出现信号异常；线路短路导致通信电缆出现问题，无法进行传导；数据更新后电表没有接受到更新后的数据；二次回路现象的发生，导致电表计量出现错误等其他问题。
电力scada系统工作原理小伙伴们！今天咱们来唠唠电力SCADA系统这个超酷的玩意儿的工作原理。
SCADA系统啊，就像是电力系统的超级管家。
你想啊，电力网络那么庞大复杂，就像一个超级大的迷宫，有好多好多的发电站、变电站、输电线路啥的。
SCADA系统呢，就得把这些都管起来。
咱先说说这个数据采集吧。
这就好比是系统派出了好多好多小侦察兵。
在电力系统的各个角落，不管是发电设备那里，还是变电站的各种仪器上，都有这些小侦察兵的身影。
它们呀，就负责把各种数据收集起来。
比如说发电站里发电机转得有多快，发出来的电是多少伏特，变电站里的变压器温度是多少，电流是多少安培之类的。
这些小侦察兵可机灵啦，它们通过各种传感器，就像小触角一样，把数据准确地抓取过来。
这就像你去超市购物，要把想买的东西都放进购物篮一样，数据采集就是把电力系统里的各种信息都收集到系统的“购物篮”里。
然后呢，这些收集来的数据可不能就那么堆着呀，得把它们传输到一个地方去。
这传输就像是快递小哥在送货呢。
数据通过各种通信线路，像光纤啦、电缆啦之类的，快速地朝着一个叫做监控中心的地方飞奔而去。
这个过程可不能出岔子，就像快递要安全、快速地送到你手上一样。
要是传输出了问题，那监控中心就得不到准确的信息啦，就像你网购东西结果快递丢了，那多闹心呀。
到了监控中心，那可就热闹啦。
这里就像是电力系统的大脑指挥室。
数据一到，就像是给大脑送来了各种各样的情报。
监控中心里的电脑屏幕上就会显示出各种各样的图表、数字之类的。
这里的工作人员就像是超级英雄，看着这些数据，就能知道电力系统哪里正常，哪里出了问题。
比如说，如果看到某个变电站的电压数据突然不正常了，就像看到一个小朋友突然不舒服了一样，他们就能及时发现。
而且呀，SCADA系统还有一个很厉害的本事，那就是控制功能。
它不仅能看，还能动手呢。
如果发现某个地方的电力设备运行得不太好，比如说某个发电站的发电量太多或者太少了，它就可以像一个聪明的魔法师一样，发出指令去调整。
变电站运行参数的监测与分析变电站是电力系统中的重要组成部分，负责将输送来的高压电能转变为适宜城乡居民和各类生产、生活用电的低压电能供应。
变电站运行参数的监测与分析对于确保电网的安全稳定运行至关重要。
本文将从变电站的运行参数、监测手段以及分析方法等方面展开论述。
一、变电站的运行参数变电站的运行参数是指在变电站运行过程中需要进行监测与分析的各种关键指标。
常见的运行参数主要包括电压、电流、功率因数、温度、湿度等。
1. 电压参数：电压是电力系统中最基本的运行参数之一，通常使用伏特(V)作单位。
在变电站中，需要监测的电压参数包括输入电压、输出电压以及各个设备和回路的电压。
通过对电压参数的监测与分析，可以及时发现变电设备的电压异常情况，避免设备的损坏和事故的发生。
2. 电流参数：电流是指电荷在导体中流动的基本物理量，常用安培(A)作单位。
在变电站中，电流参数的监测与分析主要包括输入电流、输出电流以及各个线路和设备的电流。
通过对电流参数的监测与分析，可以及时发现电流异常情况，避免电流过载、过大或过小导致的设备故障。
3. 功率因数：功率因数是指电流和电压之间的相位差角的余弦值，是衡量电能有效利用率的重要指标。
功率因数的监测与分析能够帮助变电站管理人员了解电力系统的用电质量和能效水平，进而采取相应措施优化电能的利用。
4. 温度与湿度：温度和湿度是变电站环境参数中的重要指标。
变电设备在运行过程中会产生一定的热量，如果环境温度过高会影响设备的正常运行和寿命。
湿度则对电缆等设备材料有一定的影响，过高的湿度容易导致设备绝缘性能下降。
因此，对变电站的温度和湿度参数进行监测与分析，可以及时发现变压器、开关等设备的温度异常情况和湿度过高风险，采取相应措施保障设备运行的稳定性。
二、变电站运行参数的监测手段变电站运行参数的监测是保证电网正常运行的关键。
为了准确、及时地监测变电站的运行参数，现代变电站采用了多种监测手段。
1. 传感器技术：传感器是变电站监测系统的核心组成部分，通过感应和转换电、磁、光、声等各种物理量和化学量来监测各种运行参数。
电力系统监控和数据采集系统介绍在现代社会，电力已经成为我们生活和生产中不可或缺的重要能源。
为了确保电力系统的安全、稳定和高效运行，电力系统监控和数据采集系统（Supervisory Control and Data Acquisition System，简称 SCADA 系统）应运而生。
这个系统就像是电力系统的“眼睛”和“大脑”，时刻关注着电力系统的运行状态，并及时做出反应和决策。
SCADA 系统是一种基于计算机技术、通信技术和控制技术的综合性系统。
它的主要功能是对电力系统中的发电、输电、变电和配电等环节进行实时监控和数据采集，以便及时发现和处理各种异常情况，保障电力系统的正常运行。
首先，让我们来了解一下 SCADA 系统的组成部分。
一般来说，SCADA 系统主要包括远程终端单元（Remote Terminal Unit，简称RTU）、通信网络、主站系统和人机界面等几个部分。
RTU 是安装在电力系统现场的设备，它负责采集各种电力参数，如电压、电流、功率、频率等，并将这些数据通过通信网络传输给主站系统。
RTU 就像是电力系统的“触角”，能够感知到现场的各种变化。
通信网络则是连接 RTU 和主站系统的桥梁，它负责将 RTU 采集到的数据快速、准确地传输给主站系统。
常见的通信方式有有线通信（如光纤、电缆等）和无线通信（如 GPRS、卫星通信等）。
主站系统是 SCADA 系统的核心部分，它负责接收、处理和存储RTU 传来的数据，并对电力系统进行实时监控和控制。
主站系统通常由服务器、数据库、应用软件等组成，它能够对电力系统的运行状态进行分析和判断，发出控制指令，以实现对电力系统的优化运行。
人机界面则是操作人员与 SCADA 系统进行交互的窗口，通过它，操作人员可以直观地了解电力系统的运行情况，进行各种操作和控制。
接下来，我们看看SCADA 系统是如何工作的。
当电力系统运行时，RTU 会不断地采集现场的电力数据，并将这些数据通过通信网络发送给主站系统。
电力监控系统简介电力监控系统（以下简称SCADA系统)实现在控制中心（OCC）对供电系统进行集中管理和调度、实时控制和数据采集。
除利用“四遥”（遥控、遥信、遥测、遥调)功能监控供电系统设备的运行情况，及时掌握和处理供电系统的各种事故、报警事件功能外,利用该系统的后台工作站还可以对系统进行数据归档和统计报表功能,以更好地管理供电系统。
随着计算机和通信技术的发展，自20世纪90年代末开始，以计算机为基础的变电所综合自动化技术为供电系统的运行管理带来了一次变革。
它包含微机保护、调度自动化和当地基础自动化.可实现电网安全监控、电量及非电量监测、参数自动调整、中央信号、当地电压无功综合控制、电能自动分时统计、事故跳闸过程自动记录、事件按时排序、事故处理提示、快速处理事故、微机控制免维护蓄电池和微机远动一体化功能。
它为推行变电所无人值班提供了强大的技术支持。
一、基本组成与功能电力监控系统由设置在控制中心的主站监控系统、设置在各种变电所内的子站系统以及联系二者的通信通道构成。
电力监控系统的设备选型、系统容量和功能配置应能满足运营管理和发展的需要.其系统构成、监控对象、功能要求，应根据城市轨道交通供电系统的特点、运营要求、通信系统的通道条件确定。
电力监控系统主站的设计，应确定主站的位置、主站系统设备配置方案、各种设备的功能、型式和要求，以及系统容量、远动信息记录格式和人机界面形式要求等。
电力监控系统子站的设计，应确定子站设备的位置、类型、容量、功能、型式和要求。
电力监控系统通道的设计要求，应包括通道的结构形式、主/备通道的配置方式、远动信息传输通道的接口形式和通道的性能要求等。
电力监控系统的结构宜采用1对N的集中监控方式，即1个主站监控N个子站的方式。
系统的硬件、软件一般要求充分考虑可靠性、可维护性和可扩性,并具备故障诊断、在线修改功能，同时遵循模块化和冗余的原则。
远动数据通道宜采用通信系统提供的数据通道。
在设计中应向通信设计部门提出对远动数据通道的技术要求.(一）主站监控系统的基本功能和主要设备1．主站监控系统的基本功能（1）实现对遥控对象的遥控。
电力电缆数据采集与分析系统
随着城市化规模扩大建设速度加快，相应的城市附属设施建设同样发展迅速，电力电缆供电网络也得以快速发展，规模庞大的地下供电网络，电缆分布众多，如何发展同时对电力部门电缆安全运行，事故预防亦提出更高要求。
电力电缆安全运行管理设计面较多，具有分布广、相距远、地面环境复杂等特点。
如果能够对其实现全天候全面监测，无疑对保障供电及电力安全生产有重大意义。
由此立项有针对性监测电缆接头温度及其所处环境（井内沟内有毒气体、可燃气体、积水、井盖盖板防盗）展开研究，设立一套综合性实时数据采集和在线监测系统配合以GIS地理信息系统，已完成实现电力安全生产及现代化管理。
本系统采用无线（GPRS）通信方式在不破坏市政路面情况下，传输所监测数据，并可根据监测要求设定部分数值，辅以GIS地理信息系统准确定位，及时判断故障点并发出预警信息，上位机系统基于.NET平台B/S网络架构，具有数据分析预测功能，方便管理人员网内即时查询，能够满足综合检测管理需求，方便管理。
此系统具有可靠性高、覆盖范围广、成本低、方便安装维护等特点。
是一套确保地下电缆安全运行的理想系统。
输电电缆运行管理，相关部门每年都投入大量人力物力，对电缆沟井内电缆及环境进行巡视检查。
特别是在高温、大负荷季节进行大量巡检工作对井沟内电缆接头进行的红外测温，井盖安全防偷窃防破坏巡视，及井沟内积水、防火观察检测等，但无法实时掌握，进行预防，及时预测。
在这种情况下建立一个综合有效地电缆沟井运行状态在线监测平台，对影响运行的重要状态进行实时在线监测。
针对电力部门的应用给出了对沟井电力电缆接头温度、环境温湿度、可燃有毒气体、火灾积水、井盖防窃盗（并可扩展视频监控）、短信报警的综合在线监测系统平台，实现了电缆沟井内环境及运行状态的在线实时监测，对相关运行人员提供了可靠地数字依据，更好的做出运行安排，减轻了劳动强度，为安全运行提供了保障。
目前国内对电缆沟井在线监测系统，在形式上主要以有线光纤为主，监测项目通常为电缆接头温度或沟井可燃气体监测，不能综合监测电缆沟井内多项综合环境因素，并存在有线监测安装范围局限（只在一条线路内）。
不能适应电缆多分布监测的需要，投资大，施工难强度大。
并对于监测的数据不能分析处理储存，不能预测预警。
为有效地评估预测安排相应检修工作带来困难，建设研发新综合监测系统及可靠地数据收发、分
析管理评估预测尤为重要。
系统的构成
系统由沟井现场安装的采集终端和系统检测主站组成
1、系统采集终端
电力电缆在线监测系统有若干组电缆实时无线监测装置组成，每组采集终端负责各项数据按照设定时间间隔采样、处理、保存和上传，并实现自身状态监测调整。
采集终端将所有采集数据打包，通过GPRS（或CDMA）通讯模块发送给监测主站。
根据现场巡视需求在电缆沟井内适当位置安放所需传感器。
每组检测设备均配备高精度工业级温度、水位、气体传感器及压力复位开关（电缆沟井盖防盗）。
为了适应电缆沟井不同区域物理量的监测，该系统可根据不同井沟需求灵活调整定制传感设备。
本系统设计实现了模块化组合结构，现有
以下子系统组成：
1.电缆接头（表皮）温度在线监测
2.可燃气体、有害气态在线监测
3.环境温湿度在线监测
4.井盖（位移）状态监测
5.电缆井沟内积水水位监测
6.火灾探测仪（感烟）监测
7.系统供电自身电压在线监测
8.现场视频监测（可扩展）
9.GPRS通讯模块和短信预警模块
电缆监测系统综合示意图
综合监测技术特点：
●实现了电缆沟井的综合状态监测，功能全面，极大的满足了电缆管理需要。
●系统为模块化组合结构，分配增加灵活可变。
根据客户要求系统可增加新
功能，定制灵活。
●成本低，采用无线通信方式在线监测，终端采用工业级成熟应用传感器，电缆沟井
系统终端安装位置无地域限制，满足分布广泛的电缆沟井监测点设置。
●安装方便易行、灵活，并且不破坏井结构和路面等现有市政设施。
●采用低功耗、高效率无线通信技术，嵌入式技术，自动控制采集模式。
无线
传输(GPRS/CDMA)网络可选，高功率射频芯片，确保数据可靠传输。
●监测装置具有极高的工作可靠性，包括供电技术，抗电磁干扰，电源管理、
低功耗设计，强干扰下微弱信号处理良好，传感器等技术的研究和开发。
●可远程集中管理配置，安全保密，多种组网适应不同需要。
可根据用户要求，
子系统功能
输变电电缆综合在线监测各子系统分别实现了对电缆线路运行状态和故障情况综合状态的全天候实时分析和预防报警，为保障电缆沟井线路安全运行，减少预防事故提供有效监测手段。
电缆接头（表皮）温度在线监测
电力电缆中间接头制作质量不良、压接不紧、接触电阻过大，长期运行造成电缆头过热烧穿绝缘层，导致火灾，影响供电造成事故。
通过接触式（或者红外线温感模块）温感模块（根据用户所需监测电缆数量安装不同数量模块）的对重点部位实时在线监测，当温度异常时即刻报警，上传实时数据起到过热预警数据分析功能，及时发现并消除发热造成的隐患，避免事故发生。
可燃气体、有害气态在线监测
针对井沟内容易产生有害气体、可燃气体（或燃气井泄漏气体串井）在线监测，对气体含量浓度进行分析评估，当井沟内有害气体、可燃气气体值超出设定安全范围值时及时发现并预警，避免重大爆炸事故或伤人事故发生（检修人员下井沟巡检）。
环境温湿度在线监测
电缆井沟内积水水位监测
积水探测模块由干簧管式鸭嘴或浮球传感器构成，适应各种复杂水位环境；环境温湿度模块由AM系列传感器构成，能够有效地对设备运行环境温度湿度、井沟内水位进行实时监测，上传有效数据。
管理人员对井沟环境状况及时了解，方便调度管理。
井盖位移监测系统
压力探测器安装在井壁，实时对井盖打开和关闭进行监测。
第一时间掌握报警信息，对缺失井盖进行及时补救，防窃盗损坏，预防伤人事故发生。
火灾探测仪（感烟）监测
火灾探测模块由红外火焰探测传感器或烟雾传感器组成。
在线监测电缆井沟内烟雾及火焰的产生，第一时间掌握电缆井沟内火灾发生，及时报警预防造成重大的事故。
系统供电自身电压在线监测
对自身设备电池电压自检，及时回馈信息，管理人员及时掌握更换蓄电池时间（供电采用蓄电池或太阳能电池系统供电更换时间远远大于巡检周期），保证相关子系统正常工作，保障设备安全运行。
GPRS通讯模块和短信预警模块
模块由GPRS/GSM移动通讯模块构成，能够及时按照预定时间发送各传感器采集到的数据，支持即时查询，并在报警时即可上传报警事件，通过短信形式将预警信息通知值班人员。
现场视频监测（可扩展）
视频监测模块主要由摄像机和红外夜视灯（或LED照明灯）构成。
即时查看现场环境情况，报警预警时联动拍摄上传现场图片记录实时事实，方便查询认证，分析事故成因。
方便取证。
以上各项采集数据，根据管理人员要求设定的上传时间间隔通过成熟的GPRS网络上传给计算机监控中心，经过分析预测，提供人机对话界面，提供给管理部门，及时掌握沟井情况。
当超出设定报警涵值时发出报警信息，现场预警模块通过GPRS模块并对值班手机发送报警短信。
2、监测主站
主站由主机服务器和分析监控软件构成，是数据处理和分析的中心。
数据采集终端与主站间的数据传输是通过GPRS（CDMA）无线通讯网络来完成的。
系统平台根据监测主站汇集的各节点（每个沟井各采集器上传的数据）数据进行全面报表分析，报警分析判断，实时监测电缆沟井电缆运行及环境状态，使管理人员得以最新资料，安排调度处置工作得心应手。
系统主站软件
软件界面具有登陆人员权限管理、数据报表查询、报警时间显示和报警时间查询功能，并结合GIS全球地理信息系统给出工作沟井具体坐标，对每一个电缆井进行编号，保证了数据的唯一性。
以地图方式显示，方便以图形化界面查询，可实时显示所有所检测的沟井信息，支持即时查询。
软件支持参数设置调整功能，可根据季节变换或者监测
临时计划改变来设置调整报警参数。
登陆信息人员管理综合界面：
在运行中报警信息会以故障点屏幕闪烁报警来提醒监控操作人员有异常情况发生，现场根据故障类型发送即时短信（通过GPRS/GSM）通知值班人员，使电缆沟井故障预测、报警及时，技术管理有很大程度的提高。
报警预警弹出框：
配合GIS 全球地理信息系统定位准确：
实时数据上传：
实时数据预警分析：
显示当前个监测点数据，报警信息显示：
数据库扩展：
系统数据库具备各项数据查询功能。
添加设置电缆检测设备简易，便于增设监测点和系统扩展，对电缆沟井沟井内各项环境参数灵活配置。
可根据季节变化或监测需要适当调整设定各监测点报警数值。
软件系统基于.NET 和B/S网络结构，便于企业各部门网络查询调用资料。
结论
综上所述，本文提出的电缆沟井综合监测系统具有检测项目模块化、可靠性高、便于安装和维护，低功耗、低成本等优点，能够在电力电缆沟井巡检中节省大量人力物力，节约运行成本。
鉴于规模庞大的地下供电网络，电缆分布众多的特点，此系统对避免电缆火灾、爆炸、被盗事故的发生，增强地下电网的安全运行可靠性，提高企业经济效益
有着重大而深远的意义。
