1、压板在线监视应用背景

　　近年来，随着科学技术的发展，数字化、智能化的保护、安自、测控等二次装置已经在电力系统中广泛应用，装置的配置功能更趋完善，可靠性、成功率大幅提高，但同时传统的装置运行管理模式、操作流程受到较大冲击，由于相关人员对装置功能的理解不彻底、装置间配合不熟悉、不同装置厂家硬压板应用差异不掌握，因误投或漏投硬压板造成的装置误动或拒动事故时有发生，对电网的安全稳定运行造成了极坏的影响。

2、硬压板管理目前存在的问题

　　常规变电站的硬压板智能化管理与防误操作还存在一定的安全隐患，主要表现如下：

　　（1）隐患不易发现：当前确保硬压板投退正确性的手段主要依靠运行人员人工巡视。硬压　板巡视核对的维护量大，巡视人员主观上容易放松，同时随着电网规模的不断发展，压板的巡视工作量越来越大，班组工作量与承载能力之间的矛盾日益突出，亟需解决。

　　（2）管理方式落后：压板管理方式落后，各变电站主要还是依靠人工管理，按照各屏柜压板的布置情况制定压板投退表，并附加相关的操作说明；压板操作时虽然按投退表进行，但也不能完全杜绝误投误退的现象，特别是在软、硬压板的相互逻辑关系方面。

　　（3）缺乏有效校验：变电站防误系统主要针对一次设备，实现对一次设备操作的闭锁逻辑校验及强制闭锁；对二次设备的操作一般只能做到提示操作；一、二次设备的操作逻辑判断关系较弱。

　　（4）新技术开发：随着远方集中监控、无人值班运行模式的推广运用，数据信息集中上送，统一管理成为发展的必然趋势；但对压板位置的检查仍采用人工方式，这种管理方式耗时耗工，并且存在误投退、漏投退的风险。

　　本方案从施工安全高效、运维便捷出发，采用物联网最新应用技术，并充分考虑了新技术应用带来的各种安全性挑战不进行侵入式安装，确保能快速开展工程化应用，降低后期对运维人员的技术能力要求，实现硬压板巡视业务由定期人工巡视向自动化在线巡视转变，有效缓解运维检修人员工作量与承载能力之间的矛盾。

3、变电站硬压板在线监视及应用目标

　　（1）实现硬压板状态有效监视：应用磁感应、微动开关、陀螺仪、静电场等各种物联网传感器；采用有线、微功率无线、载波、有线无线混用等多种组网传输方式；采用可信WLAN组网方式，实现无线数据采集与传输。

　　（2）完成系统化管控和智能化应用：纳入二次设备在线监视体系，站端可靠采集及信息共享、远传及应用；开展继电保护一体化建模和展示、自动巡视、在线核对、基于多源数据的继电保护装置运行状态智能识别与预警等应用。

　　（3）提升电站运维效率：对变电站硬压板进行有效监视和系统化管控，消除因压板错投、漏投造成的电网运行重大安全隐患；实现硬压板远程自动巡视，提升运维效率，推动变电站压板的管理方式和业务流程转型，支撑电网高效有序和谐运作。

4、方案系统说明

　　智能压板在线监测系统由传感层、汇聚层、接入层构成。在传感层，安装压板位置传感器。在汇聚层，安装数据汇聚单元。在接入层，安装压板在线监测管理单元。

　　（1）压板位置传感器：利用非电原理实时感知压板状态，并通过微功率射频传感网与数据汇聚单元进行通信。

　　（2）压板数据无线汇聚单元：实时接收并处理压板位置传感器发送的压板状态信息，通过可信WLAN无线方式与压板在线监测管理单元进行通信。

　　（3）压板在线监测管理单元：实时读取数据汇聚单元内缓存的压板最新状态及各压板位置传感器工作电压，对压板信息进行集中管理及与外部系统通信。

　　磁感应原理的压板位置传感器按压板行数配置，数据汇聚单元按所在屏柜个数配置，压板在线监测管理单元单套配置。

5、智能压板在线监测系统总体方案

　　压板在线监测无线方案采用磁感应原理，压板采集单元通过CAN总线将数据传送给屏内WAPI汇集单元，汇集单元通过WAPI与管理单元通信，安装无需走线、安全快捷，在一般工作条件下，自带供电电池可实现6-8年工作时间。

6、智能压板在线监测方案的优点

　　（1）传感层稳定可靠：压板位置感应采用了磁感应原理的方案，已经大量现场工程实践，成熟可靠；

　　（2）无需从屏柜内取电：自带大容量电池，无需布线；

　　（3）应用功能丰富：支持保护软压板、功能压板信息的接入、按装置进行可视化展示、一致性在线核对等应用；

　　（4）自主可控设计：MCU等核心器件全部采用国产芯片，满足自主可控要求。

　　（5）支持可信WLAN：支持以可信WLAN方式进行站内数据汇聚以及调度主站压板数据上送。

7、相关产品

（1）硬压板状态采集单元

　　压板传感器利用磁感应原理采集压板投退位置。

　　在屏柜的压板区域安装一个压板位置采集阵列，该阵列的每排由与压板一一对应的触角构成，触角上放置磁感应传感器。同时，每一个压板的连片上扣装一个带磁钢附件的压板护套（采用硅胶套，可适配多种款式）。当压板为投入位置时，触角的磁感应传感器感知到磁钢接近，输出投入信号；当压板为退出位置时，磁感应传感器无法感知到磁钢，输出退位信号。传感器根据现场情况，采用VHB粘贴安装，同时传感器设置上托配件，确保安装的可靠性。

（2）屏内WAPI汇集单元

　　屏内压板WAPI汇集单元（无线）采用灵活的模块化设计，支持CAN、RS485和WAPI（可信WLAN ）等通信方式，可通过CAN总线/485线接收压板采集单元数据，并通过WAPI上送至管理单元；可通过串口进行配置，具备可视化配置界面，配置简单；内置大容量低自放电电池，安装时无需额外布电源线，安全快捷。

（3）硬压板数据管理单元

　　压板在线状态采集终端-管理单元采用先进的嵌入式操作系统和灵活的模块化设计，管理单元对下采集支持485有线采集压板状态，同时支持485有线和WAPI无线采集压板状态；管理单元对上传输支持有线网络接入主站，同时支持有线网络和WPAI接入主站。设备支持多串口、多千兆网口；具备可视化操作界面，配置简单，并可直观显示屏柜采集状态及压板状态；具备压板开票状态设置、告警状态显示、及查询导出功能。

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