集約智能化安全電力計量表箱探討范文

本站小編為你精心準備了集約智能化安全電力計量表箱探討參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《農(nóng)村電工》2018年第3期

隨著堅強智能電網(wǎng)建設(shè)推行和電能智能化應(yīng)用的全面開展，新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)和應(yīng)用，引申出新的管理思想、高效率的管理手段和技術(shù)，從而對電能計量的管理流程及實施運維提出了新的要求；目前，保障電能計量裝置的計量精確與安全用電防護和規(guī)范化管理已逐漸落后于電網(wǎng)智能化建設(shè)步伐，而作為承載電能計量裝置器具的計量箱卻將擔負著重要作用，因此計量箱的集約化、安全智能化將是電力企業(yè)有效保障電能計量器具計量精準、安全作業(yè)的最強護盾。

一、表箱應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，電力企業(yè)使用的計量表箱從電膠木、鐵皮殼、塑料、不銹鋼表箱到熱塑性塑料表箱等的更新?lián)Q代，但都存在著安全隱患和設(shè)備智能化弱的特性：1）材質(zhì)：易老化、腐蝕，防火性差等；2）裝拆表：操作步驟繁雜，導(dǎo)致接線反接、漏接及接線混亂等；3）運行環(huán)境：表箱內(nèi)沒有對溫濕度、開關(guān)等的監(jiān)測；4）防竊電：表箱內(nèi)無磁場干擾檢測設(shè)備、箱外及表計無封印或封印簡陋、開箱鎖簡單甚至無鎖、無身份認證識別等；5）智能化程度低：大部分屬機械化人工管理或智能化低下，無法隨時掌控箱內(nèi)外的運行狀況。由于上述這些安全隱患和技術(shù)應(yīng)用的低下，將難以保證箱內(nèi)的計量器具計量的精準度和安全用電、有秩用電、供電可靠性。

二、集約智能化安全電力計量表箱設(shè)計

電力企業(yè)當前應(yīng)用的表箱，管理信息化程度低，智能化應(yīng)用更是少之又少，作為一個承載電能計量精準計量器具的設(shè)備，它應(yīng)發(fā)揮出真正意義上的堅強護盾作用，而不僅僅只是一個物理防護的箱體，只起遮風擋雨作用；為此當前使用的計量表箱已不能完全適應(yīng)新形勢下的電力企業(yè)科學(xué)智能化和規(guī)范化管理，而集約智能化安全電力計量表箱設(shè)計是依據(jù)現(xiàn)有表箱存在的安全缺陷及隱患、智能化低下及未來電力業(yè)務(wù)管理需求來設(shè)計的一款高端安全計量表箱。集約智能化安全計量表箱是承載電能計量裝置及電力附件設(shè)備和應(yīng)用電子化產(chǎn)品的一體化表箱，是采用射頻技術(shù)、防偽技術(shù)、傳感技術(shù)、密碼技術(shù)共同完成計量箱對電力計量裝置計量精準度的保護和提供科學(xué)信息化管理的方式，從而有效管理供電和用電的安全性、可靠性、有秩性，提高電力企業(yè)的社會公眾誠信度與親和度。

1.表箱結(jié)構(gòu)

集約智能化安全電力計量表箱材質(zhì)方面采用阻燃聚碳酸酯（PC）注塑成型，箱底采用高強度阻燃工程塑料（ABS）注塑成型，箱體設(shè)計具有絕緣、耐高溫、耐老化、抗沖擊、防腐、防潮、防水、安全可靠，對用電計量裝置采用全封閉管理，具有封閉計量回路、防范竊電、易抄表等功能。集約智能化安全電力計量表箱大體分為主控區(qū)、附件區(qū)、表計存放區(qū)、外接服務(wù)區(qū)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。集約智能化安全電力計量表箱集電能表、互感器、開關(guān)、加密RFID封印、圖像采集、安全模塊、在線監(jiān)控傳感、溫濕計于一體的表箱，其主要功能及作用包括：1）費控監(jiān)控（拉合閘）；2）強磁場感應(yīng)（防偷竊電）；3）智能化集成終端（拍照簽名）；4）檔案信息更新與收集；5）用電數(shù)據(jù)自動采集；6）外接用戶充值、信息查詢；7）溫濕在線監(jiān)控；8）表計安拆裝簡化（避免了相位接反、短接等情況）。

2.表箱主控區(qū)功能

表箱主控區(qū)是對電表的使用安全、數(shù)據(jù)采集存儲、狀態(tài)監(jiān)測等進行控制的核心區(qū)。1）安全方面：主控區(qū)采用指紋及人臉識別技術(shù)來驗證現(xiàn)場施工人員及日常運維人員的合法身份，驗證通過后才能進入主控區(qū)進行相關(guān)業(yè)務(wù)操作，防止了非授權(quán)人員非法使用；同時相比于輸入密碼的方式及鑰匙鎖而言，流程更為簡易，安全方面更為可靠嚴謹，保障了表箱的安全訪問和使用。2）數(shù)據(jù)采集存儲方面：可接受上位機用電采集系統(tǒng)或自動化采集系統(tǒng)下發(fā)的指令并驗證該指令來源的真?zhèn)魏涂煽啃裕賹⒋酥噶钕掳l(fā)至對應(yīng)電表，執(zhí)行業(yè)務(wù)操作；同時主控區(qū)也具備對箱體內(nèi)的電表進行實時、定時的數(shù)據(jù)采集和存儲，替代現(xiàn)有的機械式采集器，自動信息化程度更高、功能更強。3）狀態(tài)監(jiān)測方面：因溫濕度、磁場、拉合閘等因素引發(fā)的用電安全已在各網(wǎng)省都有出現(xiàn)，且趨勢已是逐年遞增，已成頑癥?，F(xiàn)行的解決方式只依靠人為的日常巡檢加人為經(jīng)驗判斷，這就造成了工程浩大、成本增加、效率低下！而集約智能化安全表箱采用傳感技術(shù)實時監(jiān)測表箱區(qū)的內(nèi)的溫濕度，當溫濕度超過了設(shè)定的閥值時，自啟風機進行降溫除濕，同時對箱體內(nèi)的磁場進行強弱感應(yīng)，一旦發(fā)現(xiàn)超過閥值，立即通過主控區(qū)向主站平臺發(fā)出警告，以方便運維人員鎖定故障表箱即時進行問題分析和處理解決。4）日常運維方面：在此方面可起到工作監(jiān)督、工作量化考核、規(guī)范現(xiàn)場作業(yè)等運維指標的考核。其原理是：預(yù)先錄入運維人員的人臉識別圖像，并存儲于加密主控器中，每當運維人員進行例行巡檢、裝拆表、防竊電檢查、抄表等現(xiàn)場運維作業(yè)時，主控器采集當前人臉圖像并與預(yù)存的圖像進行比對，如符合，則進行簽名/簽到，并依據(jù)當前運維人員擁有的權(quán)限對該表箱進行權(quán)限內(nèi)的各區(qū)域操作，并記錄訪問日志與操作日志；如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場異?；驉阂馄茐牡姆欠ú僮鳎骺仄鲿⒋司瘓笫录蠄笥谥髡鞠到y(tǒng)。5）事件上報：主控區(qū)會將發(fā)生的各種事件按訪問事件、異常事件、警報事件的類別進行每日上報及重點警告事件即時上報；以做出對應(yīng)的應(yīng)急處理方式，避免安全事故的發(fā)生及經(jīng)濟上的損失。

3.表箱附件區(qū)

此區(qū)主要是放置斷路器和互感器，以保障電源接入根源的正確性和對總線、分線電源的控制，以方便隨時接入計量裝置或?qū)?yīng)急情況下的斷電緊急處理；同時也對互感器進行保護，杜絕非授權(quán)人員私自調(diào)整互感器的變比所造成計量計算錯誤，從而避免電力公司經(jīng)濟上的損失。

4.表計存放區(qū)

此區(qū)主要是集中將所屬線路臺區(qū)區(qū)域段內(nèi)的用電戶電表安裝放置在一起，以方便進行管理，此區(qū)有兩個功能：1）在該區(qū)域內(nèi)置傳感設(shè)備實時監(jiān)測現(xiàn)場的溫濕度，當溫度過度會向主控區(qū)發(fā)起警報，由主控收到信息后，向表計存放區(qū)發(fā)起降溫及抽濕指令，以啟動表區(qū)風扇進行處理；2）在該區(qū)域內(nèi)置傳感設(shè)備實時監(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)的磁場強弱，當磁場的變化引起了電能表計量精度的界線后，傳感設(shè)備會向主控區(qū)發(fā)起警報，由主控區(qū)再即時將該警報上報于主站平臺，以便運維人員即時到場處理，減少經(jīng)濟損失同時也維護電能計量的有序性，起到防竊電的作用。

5.外接服務(wù)區(qū)

此區(qū)是利用安全計量表箱現(xiàn)有的設(shè)備及特性，服務(wù)于精確電能計量核算之外的電力企業(yè)正能量宣傳與電力政策的渠道，擴展了電力企業(yè)的宣傳方式及對電力設(shè)備的有效使用；它是通過集約智能化安全表箱的主控區(qū)和外接服務(wù)區(qū)，對外提供多種外設(shè)接口，如USB口、千兆網(wǎng)絡(luò)口、WIFI等，以方便電力企業(yè)對該表箱所轄的區(qū)域內(nèi)提供各種服務(wù)與宣傳，其主要功能包括：1）外接小區(qū)充值繳費服務(wù)終端：居民區(qū)的用電戶可直接進行充值繳費，還可查詢用戶用電情況及營業(yè)報裝（增/減容）、新增、拆除、臨時用電等業(yè)務(wù)申請工單的進度；2）外接入電力企業(yè)日常企業(yè)形象平臺：進行正能量電能應(yīng)用宣傳及電力信息政策，停復(fù)電線路與臺區(qū)等重要信息，從而有效拉近與用電力戶的親密度，融入用電戶的用電生活中。通過此區(qū)的應(yīng)用，能更親近于民眾并服務(wù)于民眾，同時賦予民眾對于業(yè)務(wù)工單處理進度的監(jiān)督權(quán)，樹立電力企業(yè)的正面形象。

6.安全機制

在安全方面的保護機制采用的是硬加解密的密碼技術(shù)，它是保障信息安全的核心關(guān)鍵技術(shù)。目前整個電力行業(yè)都已采用費控安全模式，對此集約智能化安全電力計量表箱的主控區(qū)在設(shè)計方面也遵循同樣的規(guī)則，主控區(qū)加入具備對稱、非對稱等加密算法的安全模塊，將所有或重要或敏感信息都以加密方式進行處理，以確保接收、發(fā)送的數(shù)據(jù)信息都是實時的、可靠的、安全的；對接收到的數(shù)據(jù)包進行安全模塊內(nèi)的解密并執(zhí)行相應(yīng)指令操作，對發(fā)出的數(shù)據(jù)也進行安全模塊內(nèi)的加密模式進行加密，防止傳輸過程中受的截取、篡改、重放等網(wǎng)絡(luò)攻擊，同時也防止主控區(qū)數(shù)據(jù)的拷貝，預(yù)防電表計量數(shù)據(jù)的泄密。

三、總結(jié)

集約智能化安全電力計量表箱通過采用密碼技術(shù)、傳感技術(shù)、射頻技術(shù)、人臉識別、圖像采集等技術(shù)，對電能計量表箱存在的安全隱患進行實時監(jiān)控和上報處理，并對現(xiàn)場運維人員的合規(guī)現(xiàn)場操作規(guī)范、工作量統(tǒng)計等進行有效監(jiān)督與管制，保障電力計量裝置計量的精準性與現(xiàn)場運行環(huán)境的可靠安全性。

作者：李國旗；顧翔；夏信