CN104459487A - 基于3g通信的局部放电实时监测系统的实现方法 - Google Patents

基于3g通信的局部放电实时监测系统的实现方法 Download PDF

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BEIJING SINDIA INSTRUMENTS Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Nanjing Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
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BEIJING SINDIA INSTRUMENTS Co Ltd
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了基于3G通信的局部放电实时监测系统的实现方法，局部放电实时监测系统通过防火墙和3G路由器在Internet公共网络中建立了VPN通道网络实现数据传输，3G路由器对局部放电信号加密并通过3G信号传输到VPN通道网络中，防火墙从VPN通道网络中接收\解密局部放电信号并传输给远程局放监测单元。本发明实施3G VPN组网的关键技术，组网简单方便，从而获得现场组装方便、维护方便，可以远程实时检测与监控多个远间隔电缆终端的局放信号，保密性高。

Description

基于3G通信的局部放电实时监测系统的实现方法
技术领域
本发明涉及电力电缆无线局放检测技术，尤其涉及一种具有多个电缆终端局放检测功能的基于3G通信的局放实时监测系统的实现方法。
背景技术
随着电力网络和用电事业的飞速发展，对电力网络和用电的安全运行也提出了新的要求；具体到电力电缆来说，其安全运行与安全维护也不可避免的越来越被电力系统所重视。电力电缆在运行过程中，最容易出现故障的薄弱环节就是电缆终端，由于现场工人安装技艺、长期高温、潮气等因素影响会使电缆终端的绝缘性能下降，严重时会被击穿，最后造成电缆爆炸和火灾的严重事故发生。据不完全统计，由电缆终端发生局放导致电缆运行故障高达39%。为杜绝上述情况的发生，目前主要采用ZigBee、WIFI实现电缆终端无线局放检测。但是这两种无线通信组网麻烦、数据安全性不高； ZigBee无线传输距离短只有10m-200m、传输速率低只有10k-250kbps，实现长距离传输需要加多级中继，而且经过多级中继后的无线信号质量会变差；WIFI功耗大、绕射能力差、实现长距离传输也需要加多级中继，多级中继过后信号质量变差。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是现有电缆终端无线局放检测系统组网复杂，传输速率慢，长距离多级中继传输导致信号质量差，且不稳定，局放信号数据安全性低。
为了解决现有电缆终端无线局放检测系统组网复杂，传输速率慢，长距离多级中继传输导致信号质量差，且不稳定，局放信号数据安全性低的问题，本发明提供的技术方案是：基于3G通信的局部放电实时监测系统的实现方法，所述局部放电实时监测系统包括局部放电信息采集单元、3G路由器、防火墙和远程局放监测单元，局部放电信息采集单元通过网线与3G路由器连接，防火墙通过网线与远程局放监测单元连接，3G路由器和防火墙均支持VPN功能；在使用所述局部放电实时监测系统前进行如下设置：1）防火墙通过宽带上网连接到Internet公共网络，Internet公共网络给防火墙分配公网ip；2）在防火墙的VPN功能选项中选择VPN服务端，设置VPN服务端中的三个阶段的策略参数；3）在3G路由器的VPN功能选项中选择VPN客户端，在VPN客户端上设置上述公网ip，同时设置VPN客户端中的三个阶段的策略参数，防火墙与3G路由器的同一个阶段的策略参数相同；4）在完成上述3项设置后，防火墙和3G路由器满足IPSec协议并在Internet公共网络中建立了VPN通道网络实现数据传输，3G路由器对局部放电信号加密并通过3G信号传输到VPN通道网络中，防火墙从VPN通道网络中接收\解密局部放电信号并传输给远程局放监测单元。
与现有技术相比，本发明实施3G -VPN组网的关键技术，组网简单方便，从而获得现场组装方便、维护方便，可以远程实时检测与监控多个远间隔电缆终端的局放信号，能连续稳定地传输局放采集信号并进行分析，从而准确测量局放信号，降低了电缆终端安全隐患，同时无线通信中对局放信号进行多级加密，具有高保密性，其设计科学合理、结构简单巧妙、效果稳定可靠、利于推广应用。
附图说明
附图1 本发明的流程示意图；
其中， 1、高频CT传感器  2、工频同步传感器  3、同轴电缆   4、采集板   5、多模光纤   6、通信板   7、网线   8、3G路由器   9、VPN通道网络   10、防火墙   11、网线    12服务器。
具体实施方式
结合说明书附图对本发明的实例作进一步的详细描述。
基于3G通信的局部放电实时监测系统的实现方法，具体如下：所述局部放电实时监测系统包括局部放电信息采集单元、3G路由器8、防火墙10和远程局放监测单元，局部放电信息采集单元通过网线7与3G路由器8连接，防火墙10通过网线11与远程局放监测单元连接，3G路由器8和防火墙10均支持VPN功能；在使用所述局部放电实时监测系统前进行如下设置：1） 防火墙10通过宽带上网连接到Internet公共网络，Internet公共网络给防火墙10分配公网ip；2）在防火墙10的VPN功能选项中选择VPN服务端，设置VPN服务端中的三个阶段的策略参数,策略参数用于解密3G路由器发送过来的加密数据包；3）在3G路由器8的VPN功能选项中选择VPN客户端，在VPN客户端上设置上述公网ip，同时设置VPN客户端中的三个阶段的策略参数，策略参数用于对数据包的加密处理，防火墙10与3G路由器8的同一个阶段的策略参数相同；4）在完成上述3项设置后，防火墙10和3G路由器8满足IPSec协议并在Internet公共网络中建立了VPN通道网络实现数据传输，3G路由器8对局部放电信号加密并通过3G信号传输到VPN通道网络中，防火墙10从VPN通道网络中接收\解密局部放电信号并传输给远程局放监测单元。具体地，局部放电信息采集单元包括高频CT传感器1、工频同步传感器2、采集板4、多模光纤5和通信板6；高频CT传感器1和工频同步传感器2采集局部放电信号通过同轴电缆3传输给采集板4，采集板4对局部放电信号进行模数处理得到数字局部放电信号并通过多模光纤5传输给通信板6，通信板6将数字局部放电信号转换为符合TCP/IP协议的数据格式并通过网线7传送给3G路由器8；3G路由器8通过3G信号连接Internet，防火墙10通过宽带上网连接Internet，防火墙10和3G路由器8在Internet公共网络中建立VPN通道网络9实现数据传输，具体地，防火墙10建立的VPN服务端和3G路由器8建立的VPN客户端通过IPSec协议对接从而形成VPN通道网络9；3G路由器8对局部放电信号加密并通过3G信号传输到VPN通道网络中，防火墙10从VPN通道网络中接收\解密局部放电信号并传输给远程局放监测单元，远程局放检测单元为服务器12，局部放电信号监测软件在服务器12中运行，局部放电信号监测软件为现有测试软件，远程局放检测单元处理VPN防火墙10通过网线11传送的符合TCP/IP协议的数据格式的局部放电信号，统计局部放电信号历史数据，且在局放监测软件界面上实时显示视在放电量Q值、工频同步信号显示、时域放电波形显示，历史放电曲线图，Q-?-T谱图，自动判断并预警局放危害程度。

Claims (3)

1.基于3G通信的局部放电实时监测系统的实现方法，其特征在于，所述局部放电实时监测系统包括局部放电信息采集单元、3G路由器、防火墙和远程局放监测单元，局部放电信息采集单元通过网线与3G路由器连接，防火墙通过网线与远程局放监测单元连接，3G路由器和防火墙均支持VPN功能；在使用所述局部放电实时监测系统前进行如下设置：1）防火墙通过宽带上网连接到Internet公共网络，Internet公共网络给防火墙分配公网ip；2）在防火墙的VPN功能选项中选择VPN服务端，设置VPN服务端中的三个阶段的策略参数；3）在3G路由器的VPN功能选项中选择VPN客户端，在VPN客户端上设置上述公网ip，同时设置VPN客户端中的三个阶段的策略参数，防火墙与3G路由器的同一个阶段的策略参数相同；4）在完成上述3项设置后，防火墙和3G路由器满足IPSec协议并在Internet公共网络中建立了VPN通道网络实现数据传输，3G路由器对局部放电信号加密并通过3G信号传输到VPN通道网络中，防火墙从VPN通道网络中接收\解密局部放电信号并传输给远程局放监测单元。
2.根据权利要求1所述的基于3G通信的局部放电实时监测系统的实现方法，其特征在于，局部放电信息采集单元包括高频CT传感器、工频同步传感器、同轴电缆、采集板、多模光纤和通信板；高频CT传感器和工频同步传感器采集局部放电信号通过同轴电缆传输给采集板，采集板对局部放电信号进行模数转换处理并通过多模光纤传输给通信板，通信板将数字局部放电信号转换为符合TCP/IP协议的数据格式并传送给3G路由器。
3.根据权利要求1或者2所述的基于3G通信的局部放电实时监测系统的实现方法，其特征在于，远程局放监测单元为服务器，处理由防火墙传送的符合TCP/IP协议的数据格式的局部放电信号，统计局部放电信号历史数据，且在局放测量软件界面上实时显示视在放电量Q值、打出Q-?-T谱图，自动判断并预警局放危害程度。
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