一種配電設備的監測系統技術方案

本發明專利技術公開了一種配電設備的監測系統，包括：至少一個監測設備，用于監測配電設備的數據；監測前置機，通過無線通信方式與接收監測設備發送的監測數據；監測服務器，接收所述監測前置機發送的監測數據。本發明專利技術可以低成本、高可靠性并快速的構建配電設備的監測系統。還可以解決監測電力系統中多類型、小區域或微區域設備監測問題，終端監測設備種類多以及、通信距離數量大造成通信衰減的問題。?

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力信息通信傳輸
，尤其涉及一種配電設備的監測系統。
技術介紹
智能電網下電網設備的種類多，數量大，特別是對電力終端設備本身的狀態監測和動力環境監測的需求越來越迫切。目前，在電力設備監測中的終端通信采用的技術多為RS-485方式、GPRS方式和電力線載波方式來實現。但是，RS-485技術的帶寬小，速率低、距離短，難以適用于多設備種類、多設備數量的要求，且只能以串行布線；電力線載波存在帶寬下，可靠性低，信號傳輸送負荷影響造成衰減快、無法穿越變壓器進行傳輸等問題；由于GPRS為公網技術，其信息傳輸的安全性難以滿足智能電網信息安全要求，且后期維護成本高。因此，目前的監測系統面臨著技術和施·工上的難度，需要解決因監測設備種類多、設備數量大造成的通信問題。同時，通訊安全也不能得到保證，建網的成本也異常高昂。迄今為止，還未出現很好解決上述技術問題的技術方案。
技術實現思路
本專利技術的一種目的是提供一種配電設備的監測系統，具有低成本，高可靠性的特點。本專利技術采用下述技術方案 本專利技術提供一種配電設備的監測系統，包括至少一個監測設備，用于監測配電設備的數據；監測前置機，通過無線通信方式與接收監測設備發送的監測數據；監測服務器，接收所述監測前置機發送的監測數據。監測設備包括信息采集單元，用于采集配電設備的模擬信號數據；數據處理單元，用于將采集到的模擬信號數據轉換為數字信號；無線通訊單元，用于接收相鄰監測設備的數字信號，并將自身監測設備和接收到的相鄰監測設備的數字信號發送給監測前置機或相鄰監測設備；電源單元，用于為監測設備提供電源。數據為配電設備的電氣參數和/或環境參數。無線通訊單元采用的為Zigbee協議進行通訊。無線通訊單元在通訊時采用128位的AES加密算法進行加密。本專利技術可以低成本、高可靠性并快速的構建配電設備的監測系統。還可以解決監測電力系統中多類型、小區域或微區域設備監測問題，終端監測設備種類多以及、通信距離數量大造成通信衰減的問題。附圖說明圖I是本專利技術的配電設備的監測系統。具體實施例方式本專利技術的提供一種配電設備的監測系統，具有低成本，高可靠性的特點。下面結合附圖進一步描述本專利的技術方案 如圖I所示，本專利技術提供一種配電設備的監測系統，包括至少一個監測設備，本實施例中的監測設備包括監測設備21、監測設備22、監測設備23、監測設備24、監測設備25和監測設備26，用于監測配電設備的數據；監測前置機3，通過無線通信方式與接收監測設備發送的監測數據；監測服務器I，接收所述監測前置機3發送的監測數據。監測設備包括信息采集單元，用于采集配電設備的模擬信號數據；數據處理單元，用于將采集到的模擬信號數據轉換為數字信號；無線通訊單元，用于接收相鄰監測設備 的數字信號，并將自身監測設備和接收到的相鄰監測設備的數字信號發送給監測前置機或相鄰監測設備；電源單元，用于為監測設備提供電源。無線通信單元由無線收發器和中繼路由器構成，負責與其他監測設備進行無線通信，交換控制信息和收發采集數據，將自身和相鄰監測終端的信息數據多跳中發送至轉到監測服務器；中繼路由功能可以實現無線數據多跳傳輸中轉的優點，可以穿越樓層和墻壁等障礙物，同時還可以延長監測設備部署范圍；電源部分則通常采用微型電池，為傳感器節點的運行提供所需能量。通過采用中繼路由器，本專利技術采用了基于路由冗余算法通過降低斷鏈的影響，減少了路由建立過程來提升內網安全性，補充其不足。冗余多路徑能降低斷鏈的影響，減少了路由建立過程。惡意入侵要想阻礙數據傳送，至少需要在每條路徑上都存在一個惡意節點，這樣可有效地降低Zigbee網絡內部節點被攻擊的概率。即使是內部節點，如果不在被選中的路徑上，也不能獲得通信節點的完整信息，發起任何攻擊難度系數都將增大，因此具有更高的安全性。數據為配電設備的電氣參數和/或環境參數。無線通訊單元采用的為Zigbee協議進行通訊。無線通訊單元在通訊時采用128位的AES加密算法進行加密。無線Zigbee專網是符合IEEE802. 15. 4要求在2. 4GHz下的無線通信技術，實現了動態路由的自組網方式，避免了數據信息的丟失。zigbee網絡具有安全保障功能有 (I)刷新功能刷新檢查能夠阻止轉發的攻擊，監測設備保持輸入和輸刷新計數器，當有一個新的密鑰建立時，計數器就重新設置。(2)數據包完整性檢查功能傳輸過程中，這種功能阻止攻擊者對數據造成入侵式進行修改。完整性選項有0、32、64或128位，在數據保護和數據開銷之間進行折中選擇。(3)認證功能認證保證了數據的發起端源，阻止攻擊者修改一個設備數據并模仿另一個設備。認證可應用在網絡層和設備層，網絡層認證機制是借助是通過使用一個公共的網絡密鑰，這阻止了外部的攻擊，其優點是內存開銷很少。設備層認證機制是在2個設備之間使用唯一的鏈接密鑰，其優點是能夠同時能阻止內部和外部的攻擊，但需要很高的內存開銷。(4)加密功能阻止竊聽者偵聽數據。它使用128位AES加密算法，這種加密保護可應用在網絡層和數據鏈路設備層L。網絡層加密是通過使用一個公共的網絡密鑰，這阻止了外部的攻擊，內存開銷很少。設備層加密是在2個設備之間使用唯一的鏈接密鑰，能阻止內部和外部的攻擊，但需要很高的內存開銷。Zigbee技術在數據加密過程中，可以使用3種基本密鑰，分別是主密鑰、鏈接密鑰和網絡密鑰。主密鑰是2個設備長期安全通信的基礎，也可以作為一般的鏈接密鑰使用。所以，必須維護主密鑰的保密性和正確性。鏈接密鑰是在一個Zigbee網絡中被2個設備共享的，它可以通過主密鑰建立，也可以在設備制造時安裝，它可應用在數據鏈路層。網絡密鑰應用在、網絡層，和應用層鏈接密鑰和網絡密鑰按要求不斷地進行周期性的更新。在實施時，每個監測設備不僅本身可以監控電網設備對象，如連接智能電表、溫濕度傳感器、水浸傳感器等傳感器，直接進行數據采集和監控，還可以自動中轉和匯聚別的相鄰監測設備傳過來的數據信息，除此之外，每個監測設備還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的其他監測設備無線連接。本專利技術中監測服務器具備監測數據分析、告警和適時查看的功能，支持形成電力 公司內部的專用網絡。多個Zigbee網絡的互連，整個監測網絡可以支持幾十個傳感器和受控設備，從而滿足了智能電網多監測終端類型種類多、小區域或微區域設備監測數量大的要求。本專利技術所述實施例中，監測主站系統可以隨時看到無線通信鏈路的通信狀態，擴展能力強，施工方便，很好滿足了監測業務高可靠、低成本的數據傳輸要求。同時，本無線專網傳輸設備使用方便、安裝成本較低、結構簡單、設計科學合理、重量輕、體積小，維修維護方便且成本較低，是一種安全可靠的傳輸設備。本專利技術采用上述技術方案后將達到如下的技術效果 1.提供一種電力系統中多類型、小區域或微區域設備監測通信組網方案，解決終端監測設備種類多、以及通信距離較長造成通信衰減的問題； 2.為配電自動化，配電網改造提供最后100米小區域內低成本、易實施、高安全的解決高成本通信接入解決方案的問題； 3.支撐智能電網未來監測設備通信簡便化、多元化、通信鏈路的可視化。以上對本專利技術的具體實施例進行了描述，需要理解的是，本專利技術并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以再所附權利要求本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種配電設備的監測系統，其特征在于，包括：至少一個監測設備，用于監測配電設備的數據；監測前置機，通過無線通信方式與接收監測設備發送的監測數據；監測服務器，接收所述監測前置機發送的監測數據。

【技術特征摘要】
1.一種配電設備的監測系統，其特征在于，包括 至少一個監測設備，用于監測配電設備的數據； 監測前置機，通過無線通信方式與接收監測設備發送的監測數據； 監測服務器，接收所述監測前置機發送的監測數據。2.根據權利要求I所述的系統，其特征在于，監測設備包括 信息采集單元，用于采集配電設備的模擬信號數據； 數據處理單元，用于將采集到的模擬信號數據轉換為數字信號； 無線通訊單元，用于接收相鄰監測設備的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉浩，李珊，李哲，周寧，馬建偉，苑司坤，張小斐，
申請(專利權)人：河南省電力公司電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：