架空一遥1 - 图文

1.系统组成及介绍

线路故障在线监测系统是一套具有远程传输能力的可分布监控、集中管理、即时通知型的智能化故障管理系统。它使现有故障检测技术得到一个飞跃，它融合了线路故障检测和通讯传输技术，将信息发到计算机上和手机上，使线路故障点的定位、查询变得更加快捷。一个供电公司所有线路只需要一个监控中心。

该系统由通讯式故障指示器、信号传输终端、信号接收终端和监测软件构成。 通讯式故障指示器挂装于线路上，主要由检测电路、分析算法电路、触发电路、无线传输电路模块、电源电路等构成。作用是将检测到的上电、断电、接地、短路信号通过短距离无线射频模块433MHz传输到信号传输终端。故障指示器三只为一组。利用专用安装工具，可直接带电安装和拆卸。

通讯式故障指示器正常情况下处于休眠状态，当线路状态发生变化时，通过故障检测电路检测到上电，断电，短路和接地信息时触发电路将单片机唤醒，单片机

被唤醒后采集状态数据信息进行处理，确定为线路状态发生变化后，启动无线射频发射模块，频率调制器将信息以数据包的形式安全准确的发送出去，信号传输终端的无线射频收发模块的带解调的接收器将收到数据进行解调后返回一个“收

2 到”信号，检测终端接收到这个信号后，恢复到休眠状态。

通讯式故障指示器采用太阳能和自备电池双重供电模式，确保故障指示器长期供电正常。

信号传输终端主要由msp430单片机系统（美国德州仪器公司研制生产）,GPRS模块（SIM300），无线射频通讯模块和太阳能供电装置构成。该装置安装于距故障指示器小于100米的电杆上,直接利用抱箍固定。作用是接收故障指示器发送过来的信号，并通过中国

移动GPRS将信息后台。每组故障指示器配有一台信号传输终端。

信号传输终端利用太阳能供电模式。在晴朗的 白天。太阳能电池板为其提供充足的电量，同时 对蓄电池进行充电。在夜晚和阴天时，信号传输 终端是由蓄电池进行供电。

太阳能供电是利用无数个串起来的感光电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置。它是对光有响应并能将光能转换成电力的器件，选用产

生光伏高效应的多晶硅材料。它的发电原理是P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，然后直接连接终端内的蓄电池，直接为蓄电池充电。

产品选用的433M无线射频通讯模块同时具有收发功能。它是由一个完全集成的频率调制器，一个带解调的接收器，一个晶体振荡器和一个调节器组成。

系统后台主要由计算机、信号接收终端和监测软件三部分组成。

信号接收终端作为通讯传输设备，一是负责接收信号传输终端发射的数据信息，并将信息通过串口发到计算机上；二是将后台计算机系统需要发送的故障内容短信通过移动通信网络发到设定的手机上，便于线路运行人员及时发现线路故障情况。其通讯传输系统是靠

北京市昌平科技园区超前路37号 电话:(010)69720731 传真:(010)69729052 Copyright Beyond 3 移动手机卡，利用无线数据传输方式，实现信息的及时传输。

通讯方式：我公司选用的sim300GSM模块是工作在GSM900和DCS1800两个频段，由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，具有高频谱效率的手机模块。

信号传输终端接收收到故障数据后，由430单片机启动手机模块，等待手机模块正确注册到网络后，将故障信息按特定的格式发送到监控中心。其中430单片机通过spi接口的形式和无线射频模块进行通讯和实现对其控制。而430单片机通过sci串型接口，以AT指令的形式实现对GSM模块的通讯和控制。

监控中心的信息收发装置收到信息后，上位机软件会通过串行接口间信息内容采集到上位机，然后对其分析计算，根据其结果在软件界面上显示出来。

监测软件由三部分：信息收发采集、数据运算分析处理和线路状态显示及报警。短信收发装置的GPRS模块接收故障信息并通过串口将数据传送到计算机上，计算机将接收到的数据进行分析处理。在图表上显示故障站名，线路名称，报警时间并在线路图上闪烁提示报警，同时用短信通知值班人员。系统支持分布式数据库，可查寻历史记录。

监控中心工作界面是以绘制图形的形式显示，直观明了，操作简单，即学即会。图形显示了所辖区内的电网分布情况，电力设备分布，具体位置，运行情况一目了然。在界面上，每一组检测终端的对应位置，有一组绿色的图标。可在故障发生后图标变色，电脑以声音报警，并按规定向管理人员手机发送故障描述信息。而且还具有强大的编辑功能；可以存储十个管理人员的姓名和手机号码并可以更改；还可以存储故障报警记录，以供随时查询；可辅助管理人员完成电网故障的判定、日志的编辑等管理工作。能够按设定的时间有规律的从线上调取线路温度的信息，从而形成直观性非常强的曲线图，为维护线路、防止重大隐情提供了重要的依据。

监控软件具有综合判断功能，发生接地故障时，同一个变压器的同一段母线下的线路都会有反应，通过对于各条线路以及同一条线路不同相之间的反应情况，在主站做综合判断，这也能提高故障检测的可靠性。 监控中心软件是由我公司自主开发的软件，初始登陆界面为：

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输入正确的用户名和密码后，进入系统：

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系统应用：主要是对用户资料进行管理，可以实现用户增加/删除，修改用户的权限，查看在线用户以及用户的登陆日志等功能，方便管理员针对不同的用户设置不同的权限！

系统维护： 可以查看软件系统当前的运行状态，出错日志和系统的环境配置

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基础信息维护：点信息，线路信息和巡检员信息维护，系统管理员可以很轻松地任意增加/删除报警点（线路、巡检员）和修改报警点（线路、巡检员）的资料信息，人性化的设置使得用户可以方便灵活的修改信息！

信息查询： 信息查询功能可以查询历史故障信息、已接受的短信息，已发送的信息，以及报警点当前状态和信息收发装置当前状态！

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数据维护： 数据维护可对四种可查询的信息进行删除和复位。

线路图浏览：线路图浏览可以直观查看各条线路的当前状态和报警信息，系统管理员可以用它的线路图编辑功能根据实际情况调整各个报警的的位置。系统管理

北京市昌平科技园区超前路37号 电话:(010)69720731 传真:(010)69729052 Copyright Beyond 8 员可以很方便地对线路图进行编辑，易学易懂。

1.2.4 系统检测原理

系统监测及报警原理：当线路发生短路，接地、断电和送电等运行状态变化时，故障指示器检测到变化的信号，通过短距离射频信号传输到信号传输终端，再经由信号传输终端通过移动无线通信模块将信息发送到后台。后台电脑通过线路颜色的变化和闪烁直观显示故障所在区段，同时弹出对话框提示报警，并以短信息的形式发送故障信息到巡检员手机。

故障检测原理：利用单片机作为内核，计算速度达到每秒钟5百万次运算；可以准确测量线路电流；所有测量均为数字方式，不用模拟电路作为判据，干扰

北京市昌平科技园区超前路37号 电话:(010)69720731 传真:(010)69729052 Copyright Beyond 9 少，精度高。在设置检测终端的启动参数时，需要先分析所按照线路的电压等级、线路长度、对地电容电流等情况，然后设置最合理的启动值。接地检测采用已拥有85万只故障指示器成功运行经验的接地发明专利技术（发明专利号ZL 99 1 22276.8）。

短路检测原理：配电线路发生相间短路时，相当于两个电源直接短接，变电 站和故障点直接的回路上会流过很大的电流，同时变电所的继电保护装置会按照 实现设定的规则启动保护，使得线路跳闸断电。因此，短路故障判据有4个条件： （1）线路中出现突变电流 It≥300A It为突变量电流启动 （2）电流变化量不小于短路前线路电流 △I≥0.5I0 △I为电流变化率， I0为短路前线路电流

（3）大电流持续时间不超过3秒钟 0.02s≤△T≤3s △T为电流突变时间 （4）3秒钟后线路处于停电状态 I=0 I为线路故障后电流 以上四个条件同时满足，检测判断该位置的线路后出现短路故障。线路出现短路故障后就地翻牌发光显示，并把故障信息传送到主站系统。

接地检测原理：线路发生单相接地时，根据不同的接地条件（例如金属性接地、高阻接地等），会出现多种复杂的暂态现象，包括出现线路对地的分布电容放电电流，接地线路对地电压下降。综合以上情况，我们的产品所使用的接地判据如下：

（1）线路中有突然增大的暂态电容电流：检测接地瞬间的暂态电容电流大于一定数值；

（2）接地线路电压降低3kV以上； （3）检测接地电流功率方向判断；

以上三个条件同时满足时，检测终端判断该位置的线路后出现接地故障。线路出现接地故障后就地翻牌发光显示，并把故障信息传送到主站系统。 1.2.5 产品功能

● 适用于10kV小电流接地系统，能够完成系统的短路、单相接地故障的检测、指示器翻牌闪灯指示和故障信息传送给主站监控系统等功能; ● 故障指示器为短路接地二合一故障指示器;

北京市昌平科技园区超前路37号 电话:(010)69720731 传真:(010)69729052 Copyright Beyond 10 ● 适合10kV裸导线与绝缘线路;

● 故障指示由翻牌指示结合LED超高亮显示，白天翻牌；夜间翻牌也闪光指示，夜间可视范围达到300m;

● 指示器免维护，壳体抗污秽等级高，能长时间保持壳体透明度; ● 短路和单相接地故障的指示可以区分;

● 为保证指示适合绝缘线路，指示器自身电源采用锂电池，不取用系统电源; ● 指示器要能在环网供电的系统中可靠工作，环网供电线路与辐射型线路指示器能够通用；

● 选用以智能型单片机为核心、采用现代信号处理技术进行故障识别的智能型故障指示器，对安装方向没有要求； ● 架空型故障指示器可以带电安装和拆卸；

● 指示器具有预留无线通信功能的可能。故障信息可以通过先进的无线方式传输。与之配套的数据转发站能够稳定可靠的传输数据，运营成本低或者无运营费用；

● 通讯配套的数据转发站能够在阴雨天气或者断电情况下保障连续工作20天以上；

● 带通信的故障指示器与配套数据转发站，要求定期发送无线通信信息，汇报自身工作状态和通信通道状态；

● 故障指示器为无源，指示器自身故障对电网运行不构成任何影响； ● 故障定位系统软件可以加载城市电子地图，和电网数据，并且可以对显示的图层内容及视野进行调整；

● 故障定位系统软件能够进行多用户同时监控，能够分析模拟故障，能够对电网故障信息进行监控，对故障指示器和数据转发站设备本身对运行情况进行监控。

● 故障定位系统要求采用无知识产权问题的支撑软件； 1.2.6 使用技术条件

信号传输终端（数据转发站）参数

1）、数据转发站为架空型，直接挂在线路上，通过线路取能，裸导线和绝缘导线均可用；

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11 2）、安装在线路分支点处，能接收三个分支共9个FD的编码信息，与FD的关系是1只对9只为一组。收到的动作信息通过处理后，经过地址编码和时序控制，由一个GSM数据传输装置以短消息的方式发送给中心站； 数据中心站参数

1）、接收数据转发站发来的消息，并对数据进行处理，将数据送往相关设备； 2）、带有LCD显示及两个操作键，可通过LCD及操作键，直接查询故障线路信息，及在必要时清除内存等；在接收到故障信息后还可以给出音响报警；

3）、采用32位高性能微处理器，主频88MHz；

4）、uC/OS-II实时嵌入式多任务操作系统，使系统具有较强的信息处理能力和事件响应能力；

5）、4个光隔离串口，一个10M以太网口，便于与其他系统互连； 6）、GSM通信盒；

7）、具有两级软硬件看门狗，确保系统工作稳定。 主站软件参数

1）、故障定位系统的主站软件系统的主要作用是搜集中心站传送的地址信息，对其进行纠错、校正后，通过拓扑分析和计算找出故障位置及故障通路。

2）该系统以地理信息系统GIS为图形支撑平台，既可以单独运行，也可以作为DMS的一个高级应用与SCADA系统集成。系统的核心算法（如拓扑分析、故障查找、纠错和补漏）是采用组件技术实现的,除了基本的GIS功能，如显示、放大缩小和漫游等。

3）、以不同的颜色显示故障通路； 4）、不断闪烁故障支路直至调度员清除；

5）、以不同的颜色显示动作不正确的故障指示器以提醒调度员； 6）、保存、打印故障信息以便故障重演和分析。 笔记本电脑参数

能够满足系统现场调试和信息采集要求，国产名牌厂家，要求独立显卡，2G以上内存，双核CPU。

信号接收终端（服务器）参数

能够满足主站系统的正常运行，并留有一定预留。

北京市昌平科技园区超前路37号 电话:(010)69720731 传真:(010)69729052 Copyright Beyond 12 1.2.7 产品优势

· 免维护，抗老化、抗污秽能力强；

· 配有高性能进口集成芯片，极大地提高了故障检测的准确性和可靠性； · 产品可带电安装，不锈钢压簧卡线结构，卡件紧固、可靠；

· 军工企业生产的ABS塑料壳，日本进口ABS塑料，塑料成型后表面高光滑度和高防污处理；

· 拥有85万只短路或接地故障指示器的在线运行经验；

· 故障检测技术：接地检测采用拥有自主知识产权的接地发明专利技术（发明 专利号ZL 99 1 22276.8）。发明人为北京豪锐达科技有限公司法人代表赵世红。该项技术已拥有85万只故障指示器的成功运行经验；

· 供电技术：采用自取电和太阳能相结合的取电方式，检测终端在线取电，而信号传输终端采取太阳能供电方式。信号传输终端内置太阳能板专用蓄电池，在连续阴雨两个月时间内仍然可以正常工作；

· 通信技术：采用中国移动GPRS无线网络技术，终端均采用进口通信模块，通信协议合理，通信准确率高；

· 监控软件：具有综合判断功能，发生故障时，同一个变压器的同一段母线下的线路都会有反应，通过对于各条线路以及同一条线路不同相之间的反应情况，在主站做综合判断，这也能提高故障检测的可靠性。功能强大，具有多项管理功能，并可不断升级。可随时随地查阅历史记录数据（网络版），并具有编辑功能，可以添加或删除监测点及其对应图标，更改管理人员及其手机号码等；还可以进行历史记录查询，日志编辑等。 1.2.8 产品结构特点

通讯式故障指示器结构图（外观专利申请号：200930127863.5、接地发明专利ZL 99 1 22276.8、实用新型专利200920172895.1、实用新型专利200920172896.6）。本结构适用于线路型通讯式接地短路故障指示器，太阳能取电。

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1.2.9产品引用标准

符合国家电网公司Q/GDW436-2010 配电线路故障指示器技术规范 具体依据的国家标准如下：

GB/T2423.1-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验 A：低温 GB/T2423.2-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温 GB/T2423.9-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Cb：设备用恒定湿热

GB/T17626.2-1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T17626.3-1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4-1998 电磁兼容 试验和测量技术 快速脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5-1999 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌抗扰度试验 GB/T17626.8-1998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T17626.12-1998 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡波抗扰度试验 GB/T4208-1993 外壳防护等级(IP代码)

GB/T11287-2000 电气继电器 第21部分：量度继电器和保护装置的振动、

北京市昌平科技园区超前路37号 电话:(010)69720731 传真:(010)69729052 Copyright Beyond 14 冲击、碰撞和地震试验 第1篇：振动试验（正弦）

GB/T14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 DL/T 814-2002 DL/T630—1997

配电自动化系统功能规范 交流采样远动终端技术条件 远方终端通用技术条件 配网自动化系统远方终端

远动设备及系统第5-101部分:传输规定 远动设备及系统第5-104部分:传输规定 工业产品使用说明书 总则

GB/T13729—1992 DL/T 721—2000

DL/T 634.5101-2002 DL/T 634.5104-2002 GB/T 9969.1-1998

GB/T 14436-1993 工业产品保证文件 总则 GB/T 191-2000 包装储运图示标志

二、详细的供货范围一览表

分标编号： XJDL2010-05-45

包号／项目名称： 包1/昌吉电业局配网故障定位系统

投标人名称： 北京豪锐达科技有限公司 型号规格制造厂及国序货物名及主要技数量 性能说明 交货时间 交货地别 号 称 点 术参数 通讯式北京豪锐达接地、短客户指1 故障指科技有限公HR-1PC-T 240只 路故障检2010-11-22 定国内示器 司/中国 测并传输 地点 智能型北京豪锐达接地短路客户指2 故障指科技有限公HR-1PE-FG 180只 故障检测2010-11-22 定国内示器 司/中国 就地显示 地点 3 信号传故障信息科技有限公HR-1PC-S 52台 2010-11-22 定国内输终端 转发 司/中国 地点 北京豪锐达客户指 备注 不带通讯 北京豪锐达客户指信号接故障信息4 科技有限公HR-1PC-R 1台 2010-11-22 定国内收终端 接收 司/中国 地点 监控主北京豪锐达故障信息客户指5 HR-1PC-MS 1套 2010-11-22 站系统 科技有限公电脑显示 定国内北京市昌平科技园区超前路37号 电话:(010)69720731 传真:(010)69729052 Copyright Beyond 15 司/中国 北京豪锐达PC笔记6 科技有限公联想/IBM 1台 本电脑 司/中国 北京豪锐达安装工7 科技有限公具 司/中国 / 地点 客户指2010-11-22 定国内地点 / 客户指带电安装4套 2010-11-22 定国内拆卸 地点 三、技术标准

符合国家电网公司Q/GDW436-2010 配电线路故障指示器技术规范 具体依据的国家标准如下：

GB/T2423.1-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验 A：低温 GB/T2423.2-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温 GB/T2423.9-2001 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Cb：设备用恒定湿热

GB/T17626.2-1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T17626.3-1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4-1998 电磁兼容 试验和测量技术 快速脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5-1999 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌抗扰度试验 GB/T17626.8-1998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T17626.12-1998 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡波抗扰度试验 GB/T4208-1993 外壳防护等级(IP代码)

GB/T11287-2000 电气继电器 第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第1篇：振动试验（正弦）

GB/T14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 DL/T 814-2002 DL/T630—1997

配电自动化系统功能规范 交流采样远动终端技术条件 远方终端通用技术条件 配网自动化系统远方终端

远动设备及系统第5-101部分:传输规定

Copyright Beyond GB/T13729—1992 DL/T 721—2000

DL/T 634.5101-2002

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16 DL/T 634.5104-2002 GB/T 9969.1-1998

远动设备及系统第5-104部分:传输规定 工业产品使用说明书 总则

GB/T 14436-1993 工业产品保证文件 总则 GB/T 191-2000 包装储运图示标志

四、技术数据表

项目名称 系统电压 适用导线直径 故障复位时间 闪光报警 使用环境温度 可动作次数 重量 线路最小负荷电流 指示器静态功耗 指示器电气寿命 短时耐受电流能力 涌流抑制

北京市昌平科技园区超前路37号 电话:(010)69720731 传真:(010)69729052 Copyright Beyond 技术参数 6～35kV 8～400mm 标准12H和24H，可送电复位，也可按用户要求设定 0.25Hz，橙、红色，夜间500m可见 -30℃～+80℃ 不小于4000次 不大于400g 绝缘线2A，裸导线0A 不大于20μw 10年 20kA/2S 可以躲过正常送电出现的涌流现象 2 17 五、质量保证及试验

5.1质量保证

2010年度再次获得ISO9001：2008质量体系认证

5.2试验内容

1、常温动作试验 2、低温动作试验 3、高温动作试验 4、6000A电流冲击100ms 5、停送电试验 6、模拟短路试验 7、复位时间试验 8、翻牌动作试验

9、发光动作试验 10、强电场35000V干扰试验1分钟 11、电压降低试验 12、模拟接地试验 13、外观与结构试验 14、绝缘试验 15、电气性能试验

16、湿热性能试验 18、倾斜跌落试验

17、振动耐久试验

19、电气寿命试验 20、防护等级试验

21、静电放电抗扰度试验 22、射频电磁场辐射抗扰度试验 23、浪涌（冲击）抗扰度试验 24、工频磁场抗扰度试验 25、临近干扰试验 26、着火危险试验 27、功率消耗试验 28、耐受短路电流冲击试验 29、433MHz无线射频通讯试验 30、GPRS无线通讯试验

北京市昌平科技园区超前路37号 电话:(010)69720731 传真:(010)69729052 Copyright Beyond 18

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