[实用新型]一种电力窨井综合监测装置

说明书

本实用新型涉及电气工程技术领域，具体涉及一种电力窨井综合监测装置，包括微控制器、井盖位移检测模块、易燃气体浓度检测模块、有毒气体检测模块、低功耗广域网通信模块、电源管理模块、报警模块。本实用新型实现电力窨井内的危险、可燃气体实时状态信息监测以及井盖位移、危险报警、故障定位等功能，通过采用LPWAN技术以提高信息监测的实时性、可靠性和准确率，实现对电力窨井综合状态监测和预警处理。

技术领域

本实用新型涉及电气工程技术领域，具体涉及一种电力窨井综合监测装置。

背景技术

智能配电网是统一坚强智能电网的重要组成部分，关系到我国电网的智能化是否能够顺利实现。由于历史上电力工业发展的各种原因，我国配电网的发展明显滞后于发电、输电。目前用户停电95％以上由配电系统原因引起，电网有约一半的损耗发生在配电网，我国配电网的自动化、智能化程度以及自愈和优化运行能力远低于输电网，所以尽快建设智能配电网是目前智能电网建设的当务之急。

从长远来看，智能配电网将是未来智能电网的核心，大量分布式电源、储能、智能电表和用户网关等接入配电网，使得智能电网拥有大量的分散智能节点，从而促使智能电网向分布式方向发展，形成网状结构、能量多向流动的分布式智能电网，以适应这些电源和用户的接入，并提供高效、可靠、优质、市场化的供电。因此未来的智能配电网系统将会是集中式与分布式系统有机结合的供能系统，形成以分布式智能配电网为主要配电、供电和市场化模式，结合智能化集中式发电、远距离输电骨干网、智能化调度等环节相结合的统一体。

从现行的配电网过渡到未来的分布式智能配电网，需要广泛应用传感、测量、信息、通信技术，实现对配电网运行状态的感知，对电网的控制则需要物理网络、智能电气设备、控制设备等来实现，使分布式智能配电网实现支持分布式能源接入和配用电信息化管理，传感器和传感网络为此提供基础的技术支撑。

目前电力窨井综合监测传感器一般采用基于物联网、GPRS等技术的无线传感技术。物联网一般采用ZigBee通信技术，ZigBee窨井监测传感器包括：井盖位移监测传感器、Zigbee通信模块，电源管理模块等。ZigBee窨井监测传感器需通过Zigbee网关与上位机实现连接。Zigbee网关负责ZigBee网络的建立和配置，并通过以太网与上位机连接，实时反馈网络状态和接收上位机控制指令。在ZigBee网络中，它的功能是允许其他设备加入网络和多跳路由维护。

GPRS窨井监测传感器主要由井盖位移监测传感器、GPRS通信模块，电源管理模块等组成。窨井监测传感器和监控中心之间采用GPRS进行数据传输。还有窨井监测系统采用ZigBee+GPRS的通信技术，但ZigBee技术通信距离近，同时GPRS则在后期运维的通信费用较高，不适宜电力窨井管理系统的大规模推广。

目前市场产品中一般是采用Zigbee+GPRS的通信网络结构，各监测设备采集的信息，通过Zigbee无线通信网络直接传输或多跳传输到中继节点，最后传输到汇聚基站设备；基站设备通过GPRS/3G、4G连接到公网，最后到远程管理平台。在远程管理平台远程实现信息展示、数据综合分析和决策判断等功能。

还有一些通信网络则直接在窨井监测设备中嵌入GPRS/3G等通信模块，各监测设备信息直接通过公网传输到远程管理平台。

电力窨井监测一般采用的Zigbee+GPRS监测网络，但ZigBee技术通信距离近，多个窨井监测设备需要采用多跳组网方式。如果窨井间距离远或一个监测设备通信系统有问题，会导致整个通信网络的失效，所以实际应用中，系统可靠性和稳定习惯很差；GPRS一般是嵌入前端监测设备或中继基站设备中，监测数据直接通过GPRS走公网传输到管理平台。这种方法在后期运维的通信费用较高，不适宜电力窨井监测系统的大规模推广。