時間：2023-05-29 18:03:36
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能開關，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
0.前言
傳統(tǒng)的雙電源自動轉換雙電源線路主要是通過集成多種繼電器、接觸器、開關等，按照特設的邏輯順序進行相關的轉換，在工作時，傳統(tǒng)的轉換器安全性差、結構復雜、安裝困難、維護工作量較大，為其發(fā)展帶來了極大的影響，同時因為諸多外借因素的影響，傳統(tǒng)的電源轉換器逐漸被市場淘汰，越來越多的建筑設施和工業(yè)設備采用PLC智能轉換器。
PLC智能開關就是在工業(yè)環(huán)境下應用而升級的數(shù)字運算操作電子裝置。它主要代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制，同時隨著技術的發(fā)展，這種采用微型計算機技術的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此在市場上占有份額越來越大，將逐步取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)進行更科學有效的控制。
1.雙電源電路工作要求及實現(xiàn)環(huán)境的設計
雙電源本質上就是一種由微處理器控制，用于電網(wǎng)系統(tǒng)中網(wǎng)電與網(wǎng)電或網(wǎng)電與發(fā)電機電源啟動切換的裝置，可使電源連續(xù)源供電。當常用電突然故障或停電時，通過雙電源切換開關，自動投入到備用電源上，使設備仍能正常運行。最常見的是電梯、消防、監(jiān)控上。在雙電源線路的實現(xiàn)過程中，主要是市供電和機械發(fā)電之間的轉換，轉換之后要及時調整電壓、頻率等參數(shù)，同時雙電源中作線路中要有及時有效設備的控制和相應的人力檢測，保障供電的安全可靠。
2.可編程控制器（PLC）的工作原理
PLC是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關的設備都應按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。
在PLC投入運行的時候。其工作過程主要分為三段：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新。完成這單個步驟就是完成一個掃描周期。
輸入采樣就是PLC以掃描方式依次的讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入特定的I/O映象區(qū)中的相應的單元內，輸入采樣結束后，就轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段，這時輸入狀態(tài)數(shù)據(jù)進行運算和處理，原始的I/O映象區(qū)的數(shù)據(jù)不發(fā)生改變。
用戶程序執(zhí)行階段就是PLC按照其設定的順序對用戶程序進行系統(tǒng)性掃描和邏輯運算，根據(jù)邏輯運算結果，PLC自動刷新邏輯線圈在RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)，或者是發(fā)出指令，控制設備自動進行工作和生產(chǎn)。
當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動相應的外設。這才是PLC的真正輸出。
綜合來看，PLC同傳統(tǒng)的轉換設備相比其功能更加完善，組合靈活，擴展方便，實用性強，同時用戶程序編制簡單，系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場可以調試；相對與環(huán)境來說，PLC技術對環(huán)境要求低，抗干擾能力強，易學易用。
3.PLC低壓雙電源智能開關的實現(xiàn)和應用
PLC主要面向工業(yè)化生產(chǎn)，控制主要用于三相交流供配電控制。與傳統(tǒng)的智能開關相比，PLC低壓雙電源智能開關有缺相保護功能，在發(fā)生缺相的時候，可以有效的控制電源切斷，同時還可以在系統(tǒng)電源恢復時進行反切，有效保護了電路和生產(chǎn)設備，PLC應用時還可以有效避免構件的耗損率，減少成本的開支和資源的浪費。
系統(tǒng)方案的確定，PLC雙電源在工作時，必須只能有一個電源與負載接通，且在一路電路故障時要實現(xiàn)自動切換，同時由于使用PLC設備的都是用電總功率較大的場合，必要時需使用發(fā)電機設備供電。系統(tǒng)在工作時就要有選擇的進行檢測工作，一旦主電源發(fā)生故障（系統(tǒng)電源出現(xiàn)缺相或者是欠壓），此時立即啟動發(fā)電機，同時主電源就會自動斷開，備用電源啟動后，同樣要進行相關檢測，檢測備用電源無障礙后再進行備用電源與負載的接通。
系統(tǒng)硬件設計是主體設備的選擇和確定。根據(jù)總系統(tǒng)設計方案要求，設置相應的硬件設備。硬件設備中，主要考慮因素是控制環(huán)節(jié)和判斷步驟，在選擇了使用的設備后，要進行實用性實驗檢測和統(tǒng)計，只有嚴格控制好硬件設備的安裝與使用，才能更好在系統(tǒng)軟件設備中編制程序和實現(xiàn)功能。
系統(tǒng)軟件設計就是編譯PLC控制系統(tǒng)的語言主體。軟件設計主要分為五部分：對于復雜的控制系統(tǒng)要繪制控制系統(tǒng)流程圖，對于簡單的系統(tǒng)可以忽略此步驟；根據(jù)實踐經(jīng)驗和對PLC的認識設置梯形圖；根據(jù)梯形圖編制語言表程序清單；用程序編程器鍵入PLC用戶存儲器中，并檢查鍵入程序是否正確；對程序進行調試直到滿足要求。
PLC的后期實現(xiàn)主要就是根據(jù)以上步驟進行合理的物理設備實現(xiàn)，這樣一項PLC低壓雙電源智能開關就可以得以實現(xiàn)。
4.我國PLC低壓雙電源智能開關的發(fā)展趨勢
PLC低壓雙電源智能開關已經(jīng)被廣泛的應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械加工等各個行業(yè)。PLC雖然已經(jīng)有了廣闊了發(fā)展前景，但在其創(chuàng)新領域內還是有很大的空間，PLC發(fā)展趨向主要是更小的設備體積、更強的通信功能和更高速的處理速度。
5.總結
從最早美國數(shù)字設備公司研制出的可控編程控制器PDP-14，到現(xiàn)在比較成熟的PLC整體設備，短短幾十年之間，PLC技術取得了不錯的發(fā)展，PLC現(xiàn)已成為工業(yè)控制三大支柱之一，以其可靠性高、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯(lián)網(wǎng)功能、以易與計算機接口、能對模擬量進行控制，具備高速計數(shù)與位控等性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電—接觸控制系統(tǒng)，在機械、化工、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應用。同時在未來的市場上也將占有很大的份額，PLC智能開關也將得到更廣闊的發(fā)展前景。
【參考文獻】
[1]陳軍統(tǒng)，潘再平，楊舒捷.基PLC低壓雙電源智能開關設計[J].制造業(yè)自動化，2012（8）：135-138.
[2]于靜.PLC低壓下的雙電源智能開關設計探討[J].大科技，2012（20）：24-25.
一、 引言
如今社會生產(chǎn)對信息網(wǎng)絡(服務器、銀行、航空、數(shù)據(jù)中心等)的依賴程度越來越高，幾分鐘甚至幾秒的“網(wǎng)絡癱瘓”就可能會給生產(chǎn)管理等帶來難以估量的損失，甚至可能導致災難性的后果。所以要求“信息網(wǎng)絡”的正常運營服務具有高度的“時效性”，為此要求負責向它供電的UPS供電系統(tǒng)必須具有提供100%”高可靠利用率”的供電能力。相關的統(tǒng)計資料證明：一旦出現(xiàn)斷電這種局面，要使信息網(wǎng)絡恢復正常工作、往往需“耗時”短則幾十分鐘、長則到幾小時以上，從而致使“網(wǎng)絡癱瘓”事故的影響面被急劇地擴大。因此采用雙電源供電顯得尤為重要，而連接雙電源的雙電源自動轉換裝置則是整個雙電源供電系統(tǒng)的關鍵。
二、 Smart Switch智能開關
Smart Switch智能開關是實現(xiàn)兩個獨立電源間的快速轉換的觸點式開關裝置，其最高轉換時間可以達到5mS，為數(shù)字設備、網(wǎng)絡設備以及自動控制設備或其它對電源供電連續(xù)性要求極高的用電設備提供可靠的用電保障，當一路電源超限或斷電后，迅速地切換至另一路電源，保證設備運行及數(shù)據(jù)安全。它是實現(xiàn)所謂“分布式供電”方案的有利工具，可以大大提高機房供電系統(tǒng)的可靠性。
Smart Switch智能開關設計用來實現(xiàn)兩個同步三相交流電源之間進行不間斷(<8ms)轉換。兩路交流電源的幅度、頻率和相位差應控制在一定的范圍內。Smart Switch智能開關可以通過控制面板設定其中任意一路輸入電源為主電源，另一路輸入電源為備用電源。只有在主電源故障或手動復位的情況下，Smart Switch智能開關才會自動在8ms內從主電源切換到備用電源。Smart Switch智能開關的兩路靜態(tài)開關是嚴格互鎖，Smart Switch智能開關內還裝有手動旁路開關，在Smart Switch智能開關需要檢修時，可以手動地將輸入電源切換到旁路開關。進行手動轉換時可保證輸出不間斷。
Smart Switch智能開關的優(yōu)點有：
1) 提高UPS供電系統(tǒng)的可利用率：它能消除從UPS輸出配電柜到用戶負載端之間所可能出現(xiàn)的”單點瓶頸”故障隱患，能最大限度地降低網(wǎng)絡設備因”輸入停電”而系統(tǒng)癱瘓的發(fā)生幾率。
2) “擇優(yōu)供電”功能，提高UPS供電系統(tǒng)的供電質量
3) 提高UPS供電系統(tǒng)的可維護性：當某套UPS供電系統(tǒng)因故需要執(zhí)行”停電”維護或檢修時，可通過重新選擇“優(yōu)先供電電源”的辦法，UPS供電系統(tǒng)置于“停電”和“脫機”的工作狀態(tài)之下，以便為操作人員提供一個執(zhí)行安全維修/檢修操作的優(yōu)良工作環(huán)境。
4) 釆用模塊化的標準設計、降低它的平均維修時間(MTTR)，向用戶提供365*24小時的不間斷的電源保障的實際需求，還釆用將“弱電”控制部件同“強電”切換部件進行徹底“電隔離”的機械設計方案，從而達到消除因“人為誤操作”而導致誘發(fā)其它的災難性的故障的發(fā)生的目的。
三、 Smart Switch智能開關的實際應用與測試
為了提高雷達、通信、網(wǎng)絡等等重要設備用電的可靠性，在航管樓UPS(不間斷電源)改造過程中，設計為航管樓兩部Emerson Hipulse 120KVA UPS獨立供電，在輸出端經(jīng)過安裝有Smart switch模塊的互投配電柜輸出至設備，然后通過人為設定，將1#、2# UPS分別于設為下端數(shù)個互投出線柜的主用和備用電源，從而達到設備負載均分，兩部UPS互為備份的目的。由于目前航管樓內的雷達、通信等設備絕大部分都屬于服務器及計算機類設備，對電源的質量要求非常高，加上管制工作對于設備運行的連續(xù)性要求，一兩秒的轉換時間足以讓雷達監(jiān)視服務器及通信設備關機或重新啟動，航空管制人員眼盲口啞，對空中飛行器失去指引和控制，后果不堪想象。因此為了實現(xiàn)兩部UPS的熱備份功能，UPS供電系統(tǒng)輸出端配置Smart switch智能開關的作用就尤為必要。
Emerson的libert smart switch智能開關的理論轉換性能：3～20ms(毫秒)，電壓變換范圍：額定電壓±5%，雙路電源相位差異：0～16?。此種型號的轉換開關也是初次使用，為了進一步了解和掌握此類開關的性能，熟悉智能開關的操作，分別在安裝前和通電后對智能開關進行了多次測試。下面分為市電測試(安裝前)及UPS電源輸出測試。
Smart switch(智能開關)手動開關位置：normal;man to source 1;bypass1;man to source 2;bypass 2。
指示燈內容：
On preferred source (指示燈1)
On alternated source (指示燈2)
Preferred source OK (指示燈3)
Alternated source OK (指示燈4)
Transfer inhibited (指示燈5)
Summury alarm (指示燈6)
On bypass (指示燈7)
1、市電測試(安裝前)：市電電壓一：AB相391V，BC相392V，CA相390V;市電電壓二：AB相391V，BC相392V，CA相390V;兩路電源相位差：0?。
(1)單路電源市電一：
手動開關位置：normal，指示燈1、3綠色，4、5紅色，顯示結果正常，電源輸出正常。手動開關位置：man to source 1，指示燈1、3綠色，4、5紅色，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：bypass 1，指示燈1、3、7綠色，4、5紅色，顯示結果正常，電源輸出正常。
同樣，單路電源二，顯示結果正常，電源輸出正常。
(2)雙路電源正常：
手動開關位置：normal，指示燈1、3、4綠色，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：man to source 1，指示燈1、3、4綠色，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：bypass 1，指示燈1、3、4綠色，，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：man to source 2，指示燈2、3、4綠色，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：bypass 2，指示燈2、3、4綠色，顯示結果正常，電源輸出正常。
模擬市電一中斷，切換正常，顯示正常，輸出電源正常;模擬市電二中斷，切換正常，顯示正常，輸出電源正常;雙路電源都中斷，無切換，無顯示，無輸出。市電狀態(tài)下，對智能開關反復測試數(shù)十次，均能切換正常，顯示正常，輸出正常，另外作為模擬重要設備的筆記本電腦也均在正常轉換的情況下，持續(xù)工作，未出現(xiàn)斷電情況，因此判定smart switch智能開關性能良好，轉換正常。
2、UPS電源(安裝后)測試：UPS電源一：AB相381V，BC相380V，CA相381V;市電電源二：AB相380V，BC相382V，CA相381V;兩路電源相位差：0?。
(1)單路UPS電源一：
手動開關位置：normal，指示燈1、3綠色，4、5紅色，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：man to source 1，指示燈1、3綠色，4、5紅色，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：bypass 1，指示燈1、3、7綠色，4、5紅色，顯示結果正常，電源輸出正常。
同樣，單路電源二，顯示結果正常，電源輸出正常。
(2)雙路UPS電源正常：
手動開關位置：normal，指示燈1、3、4綠色，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：man to source 1，指示燈1、3、4綠色，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：bypass 1，指示燈1、3、4綠色，，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：man to source 2，指示燈2、3、4綠色，顯示結果正常，電源輸出正常。
手動開關位置：bypass 2，指示燈2、3、4綠色，顯示結果正常，電源輸出正常。
模擬市電一中斷，切換正常，顯示正常，輸出電源正常;模擬市電二中斷，切換正常，顯示正常，輸出電源正常;雙路電源都中斷，無切換，無顯示，無輸出。
四、 Smart switch智能開關轉換失效的判定
為了慎重起見，仍然進行了數(shù)十次測試，結果卻出乎意料，90%的情況下，開關轉換均正常，顯示正常，輸出正常，但是就有幾次，明明在確認兩路電源均正常的情況下，模擬單路斷電時，卻顯示禁止切換或者無轉換導致斷電，作為模擬重要設備的筆記本電腦也出現(xiàn)了關機和重啟的現(xiàn)象，什么原因呢?如此的轉換故障，即使是偶爾出現(xiàn)一次，造成的后果也是不堪設想，本著遇見問題不放過的原則，終止了智能開關投入使用的進程。
經(jīng)過現(xiàn)場UPS電源系統(tǒng)分析和Smart switch智能開關理論分析的討論，參考廠商內部電路說明，對智能開關做了再次測試，測試過程中對UPS電源的輸出電壓也逐次做了測量，發(fā)現(xiàn)在不能轉換的情況下，UPS電源在輸出柜里面的電壓有一些小的波動，相間電壓有時會達到378～379V，這種情況在前次測試中出現(xiàn)過，對于380V電源系統(tǒng)來說，這樣的電源輸出質量還是相當高的。為什么呢?逐一排查電源、線路等原因后，對智能開關的內部設定進行了查詢發(fā)現(xiàn)：額定電壓默認值為400V，因此分析是否會是轉換時超過了允許的范圍，從而使智能開關默認為備用電源故障，禁止切換?通過軟件連接，重設了額定電壓為380V，在連接兩路電源進行切換測試，發(fā)現(xiàn)數(shù)十次結果還是和以前一樣，90%左右的成功率?？磥砀膭榆浖O定并不能解決根本問題。然后又從開關的硬件方面入手，發(fā)現(xiàn)在開關額定電壓變化的情況下，內部控制電路也要有所改變，測試回路中的電阻元件需要更換。為了保險起見，從一個備用的智能開關模塊入手。改造過程如下：
【改造原因及目的】
Smart switch SW350U01出廠默認電壓制式為400V，而Smart switch智能開關在國內使用時一般配合LBS安裝在UPS輸出端，而UPS輸出電壓通常是380V電壓等級，此時，由于輸入電壓范圍±5%的限制，Smart switch智能開關經(jīng)常會因為檢測到輸入源不在范圍內而禁止切換。
【改造工具和材料】
常用十字螺絲刀、內六星梅花螺絲刀、扳手、烙鐵和焊錫絲;1.43K 1% 0.25W電阻(每臺共需8個);部分泡沫(用于拆裝時墊在控制模塊的底部邊緣，防止底部三個插頭損壞) RS232交叉線(設備端應為DB9)
【改造步驟】
(一)硬件改造
1)將控制模塊從切換柜里取出，平放在泡沫墊上
2)拆除前面板上十顆螺絲( 準備好內六星螺絲刀)
3)將前面板取下并放下控制模塊旁邊(不需要拔指示燈連接線)
4)將模塊順時針翻轉，并拆除側面共四顆平頭螺絲和底部三顆螺絲，再將模塊逆時針翻轉到原來位置(平放)
5)輕輕將電源板組件輕輕推離原先固定位置，拔掉所以與電源連接的插頭(P10、P11、P1、P2、P6、P5、P8、P7)和并拆除地線(作好標記)6)將電源板組件平放在桌面上，取出電源板，拆除電源板上R20、R21、R22、R23、R28、R29、R30、R31(1.33K 1% 0.25W)。
7)) 將電源板上R20、R21、R22、R23、R28、R29、R30、R31的八個電阻替換成1.43K 1% 0.25W電阻
8)更換完畢后，按拆卸的反順序將模塊恢復
至此，硬件改造完成
(二)軟件調試
1)插上調試線(RS232交叉線，設備端為DB9)，給切換柜上電
2)打開超級終端，各項參數(shù)如下：
波特率：9600 ;數(shù)據(jù)位：8;奇偶校驗：無;停止位：1
數(shù)據(jù)流控制：無
3)連接成功后，按下回車鍵， 屏幕出現(xiàn)參數(shù)界面：
4)輸入字符“O”，查看系統(tǒng)的設置
5)此時輸入命令： FACTORY_LIEBERT4：
6)然后輸入V380，此時系統(tǒng)提示輸入密碼，密碼為：LIEBERT， 隨后系統(tǒng)會出現(xiàn)電壓更換成功界面。
7)按ESC鍵退出工廠設置界面
8)輸入字符“O”，查看電壓制式是否已經(jīng)更改回380V。
硬件、軟件改造完成，可對切換柜進行切換試驗!
Smart switch智能開關電源轉換失效的改造完成后，按照上面測試過程，重新對接入UPS電源的智能開關進行了數(shù)十次轉換測試，均轉換正常，顯示正常、作為模擬重要設備的筆記本電腦也未因轉換出現(xiàn)關機或重啟。考慮到智能開關的電壓浮動范圍，對市電也進行了測試，均轉換正常，整個Smart switch(智能開關)測試和改造完畢。
五、結語
本文介紹了Smart switch智能開關一些功能原理和優(yōu)點，并針對在某行業(yè)領域具體應用過程中出現(xiàn)雙電源轉換失效的特殊情況進行了分析，通過對于Smart switch智能開關的改造處理，解決了偶然出現(xiàn)的電源轉換失效的問題。從特殊行業(yè)領域對于供電可靠性的要求，并隨著該型號產(chǎn)品及類似產(chǎn)品市場應用的廣泛前景來看，闡述了發(fā)現(xiàn)以及解決問題的思路、方法和態(tài)度。
醫(yī)學專題報告：病人倒地呼救智能開關設計
(一)選題背景
隨著科學技術的日新月異和生活水平的迅速提高，人們對于身體健康保障的要求越來越高。當病人突出心臟病、腦溢血、低血糖、癲癇病等突發(fā)性疾病時，病人的生命安危將在很大程度上決定于病人能否在最短時間內得到有效的救助。由此自然促進了急救業(yè)務的發(fā)展和常用急救知識的普及。但是在國內，整個急救體系還處于起步階段，存在的很多隱患可能在病人突發(fā)癥病后影響急救效率。例如，如果一個心臟病人在路邊散步時突然發(fā)病倒在路過該怎么辦?打電話?如果附近沒有公共電話呢?找人幫忙?一旦被非專業(yè)人員錯誤處理，導致延誤治療很可能弄巧成拙。打車送醫(yī)院?資料表明，當病人心跳停止后
5-10min腦細胞就開始死亡。換句話說：在這種情況下必須要讓專業(yè)急敵人員盡快到場才能保證病人的生命安全。從這個角度進行思考，我提出了這么一個設想：能不能設計一種裝置使得病人因突然發(fā)病而跌倒到醫(yī)生趕到救治的過程得到盡快的簡化呢?
我在專利局查閱有關資料之后，發(fā)現(xiàn)國內目前尚沒有此類產(chǎn)品的設計。一個類似創(chuàng)意的設計是：在一個瓶子內設置兩個金屬接點，瓶子內部灌一些水銀。當人站立時，水銀集中在一個接點處，電路斷開。當人倒地時，瓶子的傾斜使水銀同時接觸到2個接點，電路被觸發(fā)，瓶子內置的警報器發(fā)出警報，示意求助。這個設計顯然是很粗糙的。
(1)它只是通過身體傾斜的角度來決定是否報警，而不是按照真正的生理狀況，必然會出現(xiàn)很高的誤報率。
(2)它無非是在最短時間內引起了別人注意，卻并沒有使整個過程簡化，所以對于提高救護效率不會起到實質影響。
結合我自己的設想和現(xiàn)有設施的缺陷，我希望做出一套“倒地后急救體系”：當病人倒地之后，用一個監(jiān)測裝置感知病人諸如血壓、脈搏等生理狀況并進行數(shù)值分析。一旦確定病人已經(jīng)發(fā)病，就發(fā)出無線電信號給最近的急救站，急救站通過gps定位病人的位置并以最快的速度調度急救人員。
但是，經(jīng)過兩個多月的探討，幾乎沒有任何進展，我?guī)缀醯搅艘艞壍牡夭健５?，在老師不斷的鼓勵和啟發(fā)下，有一天，靈感幸運地光顧了我的大腦——聲光求助，有線、無線電話報警都是成熟的技術，關鍵在于沒有一個能判斷病人因其他原因跌倒與突然發(fā)病而跌倒的智能開關裝置。
一旦這個設計能夠實現(xiàn)，將會具有重大的實際價值和社會價值。首先它使病人在急救最關鍵的一個環(huán)節(jié)上得到了最大的保障，很大程度降低了突發(fā)性疾病的危險性;其次，它會使急救行業(yè)出現(xiàn)新的概念、新的運營模式，也會促進相關產(chǎn)品(如gps)的普及和推廣;另外，它可以使眾多患有突發(fā)性疾病的中老年人以輕松、樂觀的情緒面對生活，參與更多的社會活動，由此產(chǎn)生的社會效應將非?？捎^。
[關鍵詞]：智能化；箱變；配電網(wǎng)；措施
【分類號】：TG333.1
0.引言
隨著我國經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展，為了滿足我國現(xiàn)代化建設和人們日常生產(chǎn)和生活的需要，現(xiàn)在各行各業(yè)對于供電的要求也越來越高，尤其是配電網(wǎng)和供電的設備以及智能化的要求。由于智能開關可以智能通斷，當負荷未超過動作電流時，能夠保持長時間的通電，而且還具有穩(wěn)定性好、傳輸速度快、抗干擾能力強等優(yōu)點。這就保證了配電網(wǎng)能夠安全的使用。同時，箱變是指箱式變電站，它安裝方便、投資少。這可以安裝在住宅小區(qū)等地方，為人們的生活供電提供了最基本的保障。因此隨著我國經(jīng)濟現(xiàn)代化的快速發(fā)展以及信息化的快速普及，智能開關和箱變在配電網(wǎng)中的應用發(fā)展前景非常廣闊。
1.智能箱變和開關在配電網(wǎng)中的優(yōu)越性
隨著我國信息技術的逐漸普及和我國人們科技水平的逐漸提高，人們對于智能開關和箱變都不在陌生，對于智能開關和箱變在日常生活的使用過程中的便捷也越來越深有感觸。下面介紹智能開關和箱變在配電網(wǎng)中的優(yōu)越性的主要變現(xiàn)。
1.1 箱變在配電網(wǎng)中的優(yōu)越性
箱變是指箱式變電站，這種變電站特別適用于城市電網(wǎng)的建設和改造，并且在居民小區(qū)、礦區(qū)和工廠企業(yè)都有廣闊的應用前景。箱變在配電網(wǎng)中的優(yōu)越性可以從以下幾個方面進行闡述。首先箱式變電站采用的技術非常的先進并且在配電網(wǎng)的使用的過程中可靠性比較高，箱變采用的都是全封閉、全絕緣的結構在配電網(wǎng)的使用中可以完全的避免觸電的發(fā)生，提高了使用的安全性，可以實現(xiàn)無人值守。其次是箱式變電站的自動化程度比較高，可以實現(xiàn)對于配電網(wǎng)的圖像的遠程監(jiān)控。最后箱式變電站組裝比較便利而且占地面積比較小，這都是它在配電網(wǎng)中的優(yōu)越性的具體體現(xiàn)。
1.2 智能開關在配電網(wǎng)中的優(yōu)越性
智能開關主要是指利用控制板和電子元器件的組合以及編程，最終實現(xiàn)碎玉電路通斷進行智能化控制的一種器件。它和普通的開關相比不僅功能多，在使用的過程中很安全而且還有美觀點綴的作用。智能開關在配電網(wǎng)中的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：首先當線路出現(xiàn)故障時，智能開關可以正確的通斷，有效的將故障線路進行了隔離。其次是智能開關在配電網(wǎng)中應用可以有效的減少停電的范圍，提高線路供電的可靠性。再次，智能開關可以將線路中出現(xiàn)的故障及時準確的反饋給電力工作人員，這時他們可以對線路進行及時有目的的維修，減少停電的時間，進而將對人們造成的損失減少到最小。最后通過智能開關的作用可以實現(xiàn)對于配電網(wǎng)絡的監(jiān)測和控制，并達到“四遙”的功能。
2.智能開關和箱變在配電網(wǎng)中存在的問題
2.1 智能開關在配電網(wǎng)中存在的問題
智能開關在配電網(wǎng)中的使用也有一定的時間了，雖然隨著智能開關的不斷完善智能開關的發(fā)展越來越好，但是在配電網(wǎng)的使用中還是存在著很多的問題。首先是電力系統(tǒng)的工作人員對于智能開關的使用不是很熟悉，當電路發(fā)生故障時，不能夠根據(jù)智能開關準確的判斷出是什么地方出現(xiàn)的問題。其次是智能開關有時候可能會發(fā)生誤動作，這也是不可避免的問題。最后對于智能開關的檢測和維修也是配電網(wǎng)中不可忽視的一個問題。
2.2 箱變在配電網(wǎng)中存在的問題
箱式變電站在配電網(wǎng)中存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先是箱變的防火問題，箱式變電站是一種全封閉的系統(tǒng)，一般情況下也無需人員進行值守，一旦發(fā)生著火就很難進行撲救。其次是箱式變電站容積比較小，它一般也就只是使用于小規(guī)模的供電，對于大規(guī)模的供電很難做到。最后箱式變電站的檢修問題也是比較大的，由于箱變在制造的過程中考慮成本和箱體的體積比較小，這樣對于箱變的維修檢測的空間也就比較小，這樣就造成在箱變在配電網(wǎng)中出現(xiàn)故障時不利于設備的維修檢測。
3.智能開關和箱變在供電中的解決措施
3.1 定時檢測與及時維修
智能開關和箱變在供電過程中發(fā)生的故障進行及時的維修。并且做好記錄工作，并進行定期的總結，這樣對于經(jīng)常發(fā)生故障的原因就會有一個很好的了解，便于為以后的維修工作節(jié)省時間，也可以將對人們造成的損失降到最小。
3.2 建立健全的檢修制度
對于智能開關和箱變進行定期的維修檢測，保證智能開關和箱變都是在正常的狀態(tài)下進行工作的。并且把檢測過程的結果進行定期的整理，這樣當發(fā)生問題的時候可以對其發(fā)生故障的區(qū)域進行簡單的判斷，減少維修的時間。
3.3 加強人員的綜合素質
對于電力工作人員進行定期的培訓，并提高他們的技術水平和業(yè)務能力。因為人才是整個工作的核心。對于工作人員進行定期的關于智能開關和箱變知識的技術培訓不僅可以提高工作人員的自身素質還可以提高他們的工作效率。這樣就可以有效的解決智能開關和箱變在配電網(wǎng)中存在的問題，提高供電的可靠性。
4.結束語
總而言之，智能開關和箱變在配電網(wǎng)的實際使用的過程中，不僅能夠有效的保證配電網(wǎng)供電的安全性還能夠保證配電網(wǎng)供電的效率和可靠性，給企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益。智能開關在配電網(wǎng)中的優(yōu)越性將決定其對于其他配電網(wǎng)開關的替代，同事也相信智能開關會成為以后整個配電網(wǎng)供電系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的重要的基礎設施，應用前景非常的廣闊。
參考文獻
[1] 宋丹丹. 配電網(wǎng)中智能開關的管理與應用[J].企業(yè)導報，2012（21）：25-26
1. 會議室全部燈光實現(xiàn)智能化
1）主持人可以用手中的遙控器任意控制任何一路燈光
2）場景燈光：按動遙控器上的場景鍵，頃刻實現(xiàn)如下燈光模式
電視會議場景燈光：燈光路數(shù)開啟較多，光源相對充足，營造熱烈的會議氣氛。
投影播放場景燈光：主光源開啟較少或者不開啟，輔助燈帶或局部筒燈作為主要光源。
會議休息場景燈光：主光源開啟較少，光源照度介于上述兩種模式之間，營造輕松舒適的燈光效果。
常用場景燈光：開啟幾個主要的主光源，保證會議準備或者清潔等工作的照度。
3）感應燈光
主席臺感應燈光，實現(xiàn)主席臺就座人員在接近主席臺時，主席臺指定的燈光會自動開啟。
會議人員步入會議室時，門口燈會自動開啟。
4）防盜燈光
盜賊入侵時，會議室所有燈光會自動全部開啟，驚嚇盜賊。
2. 投影儀控制系統(tǒng)
會議室中需要進行投影播放時，在遙控器上按動投影播放場景鍵，自動實現(xiàn)如下關聯(lián)動作：投影儀自動通電，會議室燈光自動由會議場景燈光切換到投影播放場景燈光。各路燈光有的關閉、有的自動調整到柔和狀態(tài)，投影屏幕自動徐徐落下，各路窗簾自動徐徐關閉。即此，主持人可以開始播放投影。
投影播放完畢后，按動會議場景鍵，燈光自動恢復到會議燈光模式，投影儀自動斷電，投影屏幕徐徐升起歸位，所有窗簾緩緩拉開。
3. 電動窗簾控制系統(tǒng)
1）電動窗簾可以在指定時間內，如早7：00自動開啟、晚19：00自動關閉。做到防塵、防曬、防風。
2）配合投影播放、場景燈光自動開啟或關閉。
3）盜賊侵入時，在配合燈光全部開啟的同時，開啟所有電動窗簾驚嚇暴露盜賊。
4）可以遠程電話開啟或關閉所有窗簾。
4. 會議室安防監(jiān)控系統(tǒng)
電視、網(wǎng)絡會議室中有很多貴重設備和保密圖像資料，在會議室的門、窗安裝紅外監(jiān)控探頭，管理員離開會議室的時候按下主機上的一個按鈕就可以實現(xiàn)離開安全模式。當有盜賊侵入門窗的一剎那，會議室就會警鈴鳴響、燈光大亮，驚退盜賊。同時主機自動連續(xù)撥打六組報警提示電話，直到撥通一組為止。業(yè)主單位就此可以通過遠程網(wǎng)絡攝像機查看會議室的狀況，業(yè)主、保安可以迅速到現(xiàn)場處理情況。
如果管理員在下班離開單位后忘記了啟動會議室的安全監(jiān)控系統(tǒng)，只需要撥打一個電話就可以實現(xiàn)會議室的安全布防。
5. 背景音樂控制系統(tǒng)
受中央控制系統(tǒng)控制的背景音樂系統(tǒng)可以在主持人宣布會議休息并按下會議休息場景鍵的時候自動通電，主持人坐在任何位置都可以使用無方向遙控器（借助無線遙控系統(tǒng)）隨意播放和換曲。
會議再次開始時，主持人坐在任何位置都可以使用無方向遙控器關閉背景音樂。
6. 會議室網(wǎng)絡攝像監(jiān)控系統(tǒng)
1）網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)是管理員通過網(wǎng)絡攝像機查看會議室里的狀況。他通過監(jiān)控攝像機專用的路由器和虛擬網(wǎng)址隨時隨地在互聯(lián)網(wǎng)上查看會議室的狀況。尤其當會議室安防系統(tǒng)電話報警時，業(yè)主單位可以通過網(wǎng)絡快速的查看會議室狀況。
網(wǎng)絡攝像機開啟后，上下左右90度自動搜索一遍。網(wǎng)絡監(jiān)控畫面清晰度高，640*480、320*240、160*120三級分辨率畫面瀏覽。可以設定8個點定角度瀏覽，也可以手動任意角度瀏覽。
2）將智能主機安裝在主持人桌面上可以實現(xiàn)如下兩個功能：一是主持人在座位上通過主機液晶顯示屏和門外的可視對講查看門外的情況，也可以和門外之人實現(xiàn)對講交流；二是主持人在座位上通過主機上的四路本地攝像監(jiān)控（攝像頭在會議室天棚的四個合適位置）查看會議室內細致的狀況。
7. 會議室中央換風系統(tǒng)
會議室內的中央換風系統(tǒng)可以通過智能主機實現(xiàn)定時自動換風，也可以在室內煙霧達到一定濃度時自動換風。主持人也可以用手中的無方向遙控器強制換風。
8. 空調等電器控制系統(tǒng)
1）在炎熱的夏季，主持人可以在辦公室把會議室的空調提前打開，進入會議室時就可以得到撲面的涼爽。
2）管理員之外的人進入會議室后，投影儀、電腦等重要設施的電源會自動切斷。
3）老板辦公室以及財務室可以通過安防探頭實現(xiàn)重要資料及保險柜的安全。
4）老板辦公室內可以設置視頻查看辦公區(qū)情況。
9. 遙控器
麥馳智能家居的遙控系統(tǒng)沒有方向性，它可以通過紅外學習模塊學習電視機、空調、VCD、DVD等電器遙控器上的功能，借此在一個遙控器上控制上述的所有電器。同時遙控器可以遙控所有燈光、所有電器、所有電動窗簾、所有電動投影屏幕、所有電動卷簾門等等。
不同的遙控器有不同的使用功能，通過編程給予不同主人的遙控器不同的操作動作，保留個性的生活習慣。本套智能系統(tǒng)可以根據(jù)不同人的使用要求，最多設置八個不同的遙控器，如管理員遙控器、主持人遙控器、主持助理遙控器、保潔人員遙控器等。
別墅智能家居
別墅戶型的燈光路數(shù)一般約為40路，需要麥馳20個燈光控制單元。玄關安裝中央控制單元，別墅門窗安裝10個家庭安防監(jiān)控單元，庭院安裝紅外對射安防監(jiān)控單元，廚房安裝煤氣報警單元、煤氣機械手單元、水路控制單元，客廳安裝遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)、衛(wèi)星電視系統(tǒng)，客廳安裝1個智能電動窗簾單元?？蛷d安裝1個紅外控制單元，可以遙控或進行遠程電話控制（空調、電視、VCD）。樓梯間、地下車庫安裝自動照明感應系統(tǒng)，實現(xiàn)上下樓及出入車庫“人來燈亮，人走燈滅”。別墅露臺安裝智能電動卷簾門系統(tǒng)。
露臺安裝視頻攝像監(jiān)控系統(tǒng)，在一樓主機可以查看露臺的情況。二樓安裝1個無線遙控單元，實現(xiàn)整個別墅智能系統(tǒng)的遙控。此外，還要安裝8個房間（餐廳、主衛(wèi)生間、次衛(wèi)生間、主臥室、兒童房、書房、廚房、陽臺）的背景音樂。書房安裝局域網(wǎng)絡系統(tǒng)。玄關、主衛(wèi)生間、次衛(wèi)生間安裝自動照明感應系統(tǒng)。主臥室、兒童房、書房安裝起夜自動照明感應系統(tǒng)。別墅庭院安裝庭院自動澆灌系統(tǒng)、庭院景觀燈光系統(tǒng)。大概方案如下：
1. 在進門處安裝麥馳未來之家主機一臺，智能電源一個。在門外安裝門口可視對講機一臺。
2. 在一樓進門玄關處安裝五鍵智能開關1個，紅外感應探頭1個。它們可以實現(xiàn)對玄關燈的控制及玄關背景墻的燈光控制。此外，還可以實現(xiàn)玄關筒燈的變光控制、“人來燈亮、人走燈滅“的燈光模式。人進入玄關后，玄關筒燈的燈光亮度自動逐漸變強，玄關竹子背景墻射燈自動點亮，實現(xiàn)迎客燈光模式。預留五鍵開關1個，實現(xiàn)對網(wǎng)絡攝像機的智能控制。有人入侵時，網(wǎng)絡攝像機會自動打開。
3. 在玄關靠近客廳的吊頂內預留網(wǎng)絡攝像機的電源線、網(wǎng)絡線。
4. 在一樓客用衛(wèi)生間進門處上方安裝自動感應照明探頭1個，可以實現(xiàn)衛(wèi)生間主燈“人來燈亮、人走燈滅”的燈光模式。在門口上方頂棚內安裝背景音樂吸頂音箱1個、房內門邊安裝音量控制器1個。
5. 在一樓客用衛(wèi)生間門口處安裝五鍵智能開關1個，將來可以實現(xiàn)對衛(wèi)生間主燈的控制以及對餐廳主燈的變光控制。
6. 在一樓洗衣房、廚房的結合部安裝五鍵智能開關1個。這樣可以實現(xiàn)廚房主燈變光、洗衣房主燈控制，同時可以配合實現(xiàn)就餐燈光模式及迎客燈光模式。
7. 在廚房內安裝煤氣報警器1個、門口上方頂棚內安裝背景音樂吸頂音箱1個、房內門邊安裝音量控制器1個。
8. 在一樓餐廳安裝無線遙控模塊1個、電源地插1個、網(wǎng)絡地插1個。在吧臺側立面安裝背景音樂壁掛音箱1個、音量控制器1個。
9. 在一樓樓梯處安裝五鍵智能開關1個以實現(xiàn)吧臺主燈的變光控制及樓梯間壁燈燈光控制。將來可以配合實現(xiàn)就餐常用燈光模式、會客燈光模式、燭光晚宴燈光模式等。樓梯踏步處安裝紅外探頭1個，可以實現(xiàn)樓梯間壁燈、餐廳燈、二樓過道燈、二樓起居室燈的“人來燈亮、人走燈滅”燈光模式。
10. 在一樓洗衣房窗戶上方安裝安防探頭一個。在煤氣閘門上安裝煤氣機械手1個。
11. 在一樓客房陽臺窗戶上方安裝安防探頭一個。
12. 在一樓客房安裝電動智能窗簾1個。在房內門口邊安裝五鍵智能開關1個，可以實現(xiàn)對客房主燈及陽臺燈的控制，還可以實現(xiàn)家庭常用燈光模式、欺騙盜賊燈光模式。
13. 在一樓客廳窗戶上方安裝電動智能平開窗簾1個、預留電動平開紗簾1個。在窗戶旁安裝電動窗簾的五鍵開關1個，可以實現(xiàn)窗簾的定時、自動開啟。此外，還可以通過遙控器實現(xiàn)窗簾的自由打開、關閉，還可以配合燈光模式來實現(xiàn)家庭影院模式、會客模式、家庭溫馨燈光模式。
14. 在一樓客廳安裝五鍵智能開關3個?？蛷d埡口處的1個實現(xiàn)客廳主燈變光控制以及客廳過道燈光控制；陽臺埡口處的1個實現(xiàn)背景墻射燈及陽臺主燈控制；沙發(fā)后的1個實現(xiàn)沙發(fā)旁的兩路落地臺燈控制。它可以實現(xiàn)家庭會客模式、家庭影院模式、家庭溫馨模式、家庭常用燈光模式和欺騙盜賊燈光模式。在沙發(fā)后墻與陽臺接近處安裝網(wǎng)絡插座。
15. 在客廳陽臺窗戶兩側的上方各安裝安防探頭一個。在空調正對面預留紅外學習模塊1個，可以實現(xiàn)對家用空調的電話遠程控制、遙控無線控制。在電視墻正對面預留紅外學習模塊1個，可以實現(xiàn)電視機、影碟機無線遙控的智能使用，尤其非客廳區(qū)域（廚房、衛(wèi)生間等）電視伴音或CD音樂的自動換臺或換曲。在電視背景墻上預留智能插座1個，可以實現(xiàn)電視墻電器的家庭影院情景模式及外人禁止使用有線電視、衛(wèi)星電視的管理。預留兩路衛(wèi)星電視布線。
16. 在客廳沙發(fā)墻兩端的上方安裝背景音樂壁掛音箱兩個、在音箱下方順手處安裝音量控制器兩個。
17. 在一樓臥室內門口處安裝五鍵智能開關1個，實現(xiàn)控制臥室主燈、起夜輔燈。它可以實現(xiàn)主人起夜燈光模式、家庭溫馨模式、家庭常用燈光模式、欺騙盜賊燈光模式。此外，在臥室內窗戶上方安裝安防探頭一個。
18. 臥室窗戶預留電動窗簾兩個，在窗戶旁預留電動窗簾的五鍵開關兩個。在臥室床頭墻正下方預留起夜模式探頭的線路，將來可以實現(xiàn)當主人起夜時，所需要的燈光會自動點亮并自動調整到合適的亮度，不會覺得刺眼。當主人上床后，燈光會自動熄滅。在床頭邊安裝五鍵智能開關1個來控制床頭兩路臺燈。在空調正對面預留紅外模塊1個，可以實現(xiàn)對家用空調的電話遠程控制及遙控無線控制。
19. 在一樓臥室床頭邊墻上安裝網(wǎng)絡插座。
20. 在一樓臥室主衛(wèi)生間內門口上方吊頂內安裝背景音樂吸頂音箱1個，在房內門邊安裝音量控制器1個。
21. 在衛(wèi)生間門口處安裝五鍵智能開關1個，實現(xiàn)控制衛(wèi)生間主燈、鏡前輔燈或換氣扇自動換氣。它可以實現(xiàn)主人起夜燈光模式、家庭常用燈光模式。
22. 在二樓家庭活動室與樓梯結合部安裝五鍵智能開關1個，可以實現(xiàn)對家庭活動室主燈、走廊過道燈的燈光控制，可以配合實現(xiàn)“人來燈亮、人走燈滅”的上樓燈光模式、欺騙盜賊燈光模式。在空調正對面預留紅外模塊1個，可以實現(xiàn)對家用空調的電話遠程控制、遙控無線控制。
23. 在家庭活動室茶幾下安裝電源地插1個、在墻上安裝網(wǎng)絡墻插一個。在電視墻預留衛(wèi)星電視布線。在沙發(fā)背景墻下端安裝五鍵智能開關1個，控制沙發(fā)旁的兩路臺燈。
24. 在露臺陽光房安裝安防探頭兩個。
25. 在露臺入口處安裝五鍵智能開關1個，可以智能控制電動卷簾門。在離家或在家布防時，電動卷簾門自動關閉，撤防時自動開啟。此外，還可以遙控電動卷簾門，或讓電動卷簾門進入家庭情景模式。
26. 在露臺入口處安裝五鍵智能開關1個，可以實現(xiàn)1路控制陽臺主燈的燈光。1路控制露臺地腳引導燈和觀景魚池燈光的控制。它可以實現(xiàn)家庭會客模式、庭院景觀燈光模式、庭院野餐聚會燈光模式。在陽臺東側墻上安裝電源墻插、網(wǎng)絡墻插各一個。在樓頂上預留兩路衛(wèi)星電視布線。
27. 在書房安裝五鍵智能開關1個，可以實現(xiàn)對書房主燈、陽臺燈光的控制。在書桌的位置下安裝電源地插1個，網(wǎng)絡地插1個，程序通訊端口1個。安裝局域網(wǎng)絡。
28. 在二樓書房房間內預留無線接收模塊1個。在空調正對面預留紅外模塊1個，可以實現(xiàn)對家用空調的電話遠程控制、遙控無線控制。
29. 在二樓主臥室門口安裝五鍵智能開關1個，五鍵智能開關可以實現(xiàn)對房間主燈、輔燈的燈光控制。在臥室床頭墻正下方預留起夜模式探頭的線路，將來可以實現(xiàn)當主人夜間起夜時，所需要的燈光會自動點亮、自動調整到合適的亮度，不會覺得刺眼。當主人上床后，燈光會自動熄滅。在床頭邊安裝網(wǎng)絡墻插1個，床頭邊安裝五鍵智能開關1個，控制床頭兩路臺燈。
30. 在二樓主臥室的空調正對面預留紅外模塊1個，可以實現(xiàn)對家用空調的電話遠程控制、遙控無線控制。
31. 在主臥室窗戶上方預留智能電動布簾1個、電動紗簾1個，在窗戶旁預留兩個電動窗簾的五鍵開關。可以實現(xiàn)對主臥室電動窗簾的智能控制，可以實現(xiàn)定時、自動關閉窗簾的功能。可以實現(xiàn)對主臥室空調的電話遠程控制、無線遙控控制。
32. 在二樓臥室衛(wèi)生間安裝五鍵智能開關1個，將來可以實現(xiàn)對衛(wèi)生間主燈的變光控制、鏡前燈控制或換氣扇的定時開關控制。
33. 在二樓臥室衛(wèi)生間內門口上方吊頂內安裝背景音樂吸頂音箱1個，在房內門邊安裝音量控制器1個。
34. 在閣樓內樓梯口安裝五鍵智能開關1個，可以實現(xiàn)閣樓內樓梯口燈以及里面另外1路燈的智能控制，實現(xiàn)遙控關閉閣樓燈光、臥室門口五鍵智能開關關閉閣樓燈光、一樓五鍵智能開關關閉閣樓燈光等。
35. 在閣樓內樓梯口上方預留人來燈亮探頭，實現(xiàn)閣樓入口燈“人來燈亮、人走燈滅”，閣樓入口燈光會自動點亮、自動調整到合適的亮度，不會覺得刺眼；同時可以使閣樓另一路燈光“人來燈亮、人走燈滅”。
36. 別墅庭院安裝紅外對射安防監(jiān)控系統(tǒng)，防止外來人員入侵庭院。
37. 露臺安裝視頻攝像監(jiān)控系統(tǒng)，在一樓主機可以查看露臺的情況。
三居室智能家居
三室兩廳兩衛(wèi)戶型的燈光路數(shù)一般約為24路，需要麥馳12個燈光控制單元。玄關安裝中央控制單元；廚房安裝煤氣報警單元、煤氣機械手單元；客廳安裝1個智能電動窗簾單元、1個無線遙控單元；客廳還安裝1個紅外控制單元，可以遙控或進行遠程電話控制（空調、電視、VCD）；安裝8個房間（餐廳、主衛(wèi)生間、次衛(wèi)生間、主臥室、兒童房、書房、廚房、陽臺）的背景音樂；玄關、主衛(wèi)生間、次衛(wèi)生間安裝自動照明感應系統(tǒng)；主臥室、兒童房、書房安裝起夜自動照明感應系統(tǒng)。大概方案如下：
1. 在進門處安裝麥馳未來之家主機1臺，智能電源1個。在門外安裝門口可視對講機一臺。
2. 在玄關處安裝五鍵智能開關1個，紅外吸頂探頭1個?？梢詫崿F(xiàn)對玄關主燈、總照明的控制。此外，還可以實現(xiàn)“人來燈亮、人走燈滅”的燈光模式。
3. 在廚房安裝煤氣泄漏報警器1個、安裝電動智能機械手1個。當煤氣泄漏時，可以自動關閉煤氣并打電話通知主人，也可以打電話遠程開、關煤氣。在廚房門口安裝五鍵智能開關1個，可以控制廚房主燈 、輔燈的燈光并可以實現(xiàn)一路變光，可以實現(xiàn)聚餐燈光模式。
4. 在客廳安裝五鍵智能開關3個。1個五鍵智能開關控制吊頂燈槽及客廳主燈并實現(xiàn)變光；1個控制電視背景墻上方燈帶及陽臺燈；1個控制沙發(fā)角兩路臺燈的燈光，可以實現(xiàn)一路的變光。由此可以實現(xiàn)家庭會客模式、家庭影院模式、家庭溫馨模式、家庭常用燈光模式、欺騙盜賊燈光模式。安裝紅外學習模塊1個，可以實現(xiàn)對中央家用空調、電視、DVD機、CD機的電話遠程控制、遙控無線控制。安裝客廳智能電動布簾1個，電視墻預留智能插座1個，可以實現(xiàn)白天防止外人、保姆使用電視、音響、衛(wèi)星電視的功能及飲水機的節(jié)電功能、定時開啟關閉功能。
5. 在客廳陽臺預留衛(wèi)星電視天線，并預留一路智能紗簾控制。
6. 在餐廳與客廳結合處安裝無線遙控模塊1個，在餐廳安裝五鍵智能開關兩個。1個控制餐廳主吊燈及環(huán)形筒燈；1個控制燈盤及餐廳、走廊的長燈帶。預留控制餐廳電視及酒柜燈光的五鍵智能開關1個。
7. 在餐廳、走廊結合處吊頂內預留遠程網(wǎng)絡攝像監(jiān)控系統(tǒng)。
8. 在主臥室安裝五鍵智能開關兩個。1個可以實現(xiàn)主臥室主燈、衣帽間主燈的燈光控制和變光；1個可以實現(xiàn)對主臥室床頭臺燈的兩路控制。安裝紅外探頭1個，實現(xiàn)對床頭燈的起夜模式控制。將來可以實現(xiàn)當主人起夜時，所需要的燈光會自動點亮并自動調整到合適的亮度，不會覺得刺眼。當主人上床后，一鍵熄滅燈光。預留紅外學習模塊1個，預留控制臥室智能電動布簾、紗簾各1個，將來實現(xiàn)對主臥室電動窗簾的智能控制，可以實現(xiàn)定時、自動關閉窗簾的功能。將來可以實現(xiàn)對家用中央空調的電話遠程控制、無線遙控控制。
9. 在主臥室步入式更衣間預留紅外探頭1個，將來可以實現(xiàn)“人來燈亮、人走燈滅”的燈光模式。
10. 在主臥室衛(wèi)生間安裝五鍵智能開關1個，安裝紅外探頭1個。可以實現(xiàn)對衛(wèi)生間換氣扇的控制及主燈的變光控制；可以實現(xiàn)定時、自動更換新鮮空氣；可以實現(xiàn)“人來燈亮、人走燈滅”的燈光模式。
11. 在書房安裝五鍵智能開關1個，實現(xiàn)對書房主燈的變光控制及輔燈的燈光控制。預留紅外無線控制模塊，實現(xiàn)控制空調。預留電動窗簾1個，實現(xiàn)對書房窗簾自動、定時的智能化控制。預留智能插座1個，實現(xiàn)對書房電腦、保險柜的智能控制，防止家庭外的成員非法使用和盜竊。
12. 在兒童房安裝五鍵智能開關1個，可以實現(xiàn)房間主燈的變光控制及門口處的燈光控制。安裝紅外探頭1個，實現(xiàn)起夜模式。預留電動智能窗簾1個，將來可以實現(xiàn)電動窗簾的智能控制管理。預留空調的紅外模塊控制1個。
[關鍵詞]物聯(lián)網(wǎng);智能高壓開關柜;設計探討
中圖分類號：D148 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）28-0035-01
在輸配電系統(tǒng)中，高壓開關柜是其最為關鍵的組成部分，可有效發(fā)揮開斷和關合電力線路、監(jiān)測運行電量數(shù)據(jù)等功效。然而在實際運行過程中，由于相關企業(yè)對高壓開關柜的運行情況缺乏精準的監(jiān)測，導致其故障現(xiàn)象越來越頻繁。因此，為了保證高壓開關柜的安全運行，電力研究人員就必須加大對開關柜設計的分析，采用物聯(lián)網(wǎng)技術，使其向智能化設計方向邁進，這樣才能從根本上提升高壓開關柜的運行效率，滿足當下配電柜的安裝設計要求，為電力系統(tǒng)的可靠性發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術概述
物聯(lián)網(wǎng)技術是以互聯(lián)網(wǎng)技術為基礎，不斷延伸和擴展的新興科技技術，其主要利用無線射頻識別、傳感器、全球定位系統(tǒng)等先進傳感設備，按照相關協(xié)議規(guī)定，將需要監(jiān)控或處理問題的相關信息進行敏銳的分析，然后擴大采集范圍，鏈接電腦、電視、手機等設備，實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理等一系列智能服務。智能高壓開關柜的設計通過運用無線射頻識別、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術，不僅提升了其應用價值，使其在保持傳統(tǒng)功能的基礎上，還能進行智能識別、智能監(jiān)測和智能控制等工作，從而使智能IE D通過光纖傳輸就可構建一體化信息平臺。
二、智能高壓開關柜監(jiān)測系統(tǒng)的結構設計
智能高壓開關柜監(jiān)測系統(tǒng)主要是由智能開關柜IED、智能監(jiān)測單元、智能識別單元三種重要的組成元素所構建，其每種元素在具體設計上都有著不同的設計原理，如：
（一）智能開關柜IED設計
智能開關柜IE D設計是近年來一種新興的科技產(chǎn)物，其是利用現(xiàn)下尤為先進的ARM+DSP雙CPU技術來進行設計操作的，主要可接收智能開關柜監(jiān)測單元所采集到的一些相關數(shù)據(jù)信息，如：功率、電網(wǎng)頻率、電能、局部放電、高壓斷路器母線、高壓開關機械特性等數(shù)據(jù)。同時，按照相應的規(guī)章制度對其安裝遠程監(jiān)控軟件，實現(xiàn)遠距離監(jiān)測目標，且為了讓智能開關柜內部的多種監(jiān)測單元可以同時進行監(jiān)測工作，設計人員不僅在其接口部位，擴展了CAN網(wǎng)絡接口、RS-485網(wǎng)絡接口、RS-232接口、以太網(wǎng)等接口，而且還通過有線傳輸和無線傳輸兩種模式，使各監(jiān)測單元與IE D之間可以進行有效的數(shù)據(jù)通信和控制工作，O大的避免了開關柜內高電壓、強電磁輻射以及高頻噪聲等干擾因素的影響。
（二）智能監(jiān)測單元
2.1電量監(jiān)測子單元
電量監(jiān)測子單元是一種可實時監(jiān)測的電子軟件，主要對母線的電壓、電流、有功功率、無功功率、電網(wǎng)頻率及電能等元素進行有效的監(jiān)控。
2.2柜內局部放電監(jiān)測子單元
局部放電監(jiān)測子單元是高壓開關柜中重要的組成部分，可監(jiān)測柜體內絕緣特性是否合乎相關輸配電要求。其超高頻監(jiān)測系統(tǒng)硬件的設計主要包括：超高頻大線傳感器、信號調理單元、無線傳輸模塊、電源模塊四種元素構成。其中，高頻大線傳感器的設計材料是以阿基米德雙臂螺旋大線為主，因為該材料的監(jiān)測范圍十分之廣，可以同時接收到大量的放電信息，有效的降低噪聲干擾。
2.3操作機構故障監(jiān)測子單元
操作機構故障監(jiān)測子單元的設計可實現(xiàn)兩方面監(jiān)測功能，一方面是監(jiān)測開關機械性能，另一方面是監(jiān)測彈簧操作機構的彈簧蓄能時間。其具體監(jiān)測過程可通過以下三方面去分析：
其一，將同一型號設備的最佳運行參數(shù)進行全面的監(jiān)測，再把監(jiān)測結果與其運行時的基準數(shù)值做對比，通過對比結果就可直接判斷出操作機構功能是否存在故障。其二，利用壓力傳感器去測量電流壓力，一旦壓力值過大就會自動發(fā)出警報，這時，監(jiān)測子單元就會啟動儲能泵或鎖住操作機構，以便于更好的降低故障幾率。其三，可有效監(jiān)測觸頭磨損量的參數(shù)，看其是否符合相關基準數(shù)值，一旦超出或過低，系統(tǒng)都會自動發(fā)出報警信號。
（三）智能識別單元
智能識別單元的設計，主要是利用無線射頻識別技術對斷路器、柜體等設備信息進行識別和判斷。射頻識別技術的功能是通過所發(fā)出的射頻信號在進行磁場交換后來達到無接觸信息傳遞目的，然后再通過所傳遞信息來實現(xiàn)識別功能的一種科技技術。另外，智能識別單元可將多種元素信息進行整合，并使其演變成電子標簽的形式，預埋在開關柜設備中，如：斷路器、隔離開關、接地開關、母線、電壓互感器、電流互感器、柜體等信息，這樣就可以對開關柜進行準確定位和跟蹤，為其安全運行提供可靠的保障。
三、智能高壓開關柜硬件結構設計
（一）控制部分
控制部分設計是由多種組合芯片所構成，如：ARM9芯片、S3C2440A芯片、DSP芯片等，利用CPU控制技術為主要工作原理，同時，還在接口擴展了CAN網(wǎng)絡接口、以太網(wǎng)接口、射頻識別模塊等，這樣才能使開關柜免受電磁干擾，保持正常的安全運行。
（二）通信部分
通信部分設計是由多種技術接口所構成，如：以太網(wǎng)接口、 CAN網(wǎng)絡接口、RS-485網(wǎng)絡接口、RS-232等接口。智能監(jiān)測單元要想將監(jiān)測信息傳達到智能開關柜IE D，就必須通過CAN總線或485總線才能實現(xiàn)，同時，智能識別單元要想對開關柜信息進行識別和處理，也要經(jīng)由無線射頻模塊和MCU處理技術才能進行通信和實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。
（三）系統(tǒng)電源
系統(tǒng)電源設計主要是利用開關電源模塊來進行電流量轉換，先將220伏交流電壓值轉換成5伏直流電壓值，然后再利用線性穩(wěn)壓芯片將其轉換成3.3 伏電壓值 ，最后再通過線性調節(jié)芯片將其轉換為1.5 伏和1.9 伏電壓值，這樣就可以實現(xiàn)系統(tǒng)電源的多元化使用性能，如：可供CPU工作、通信馭動、液晶屏及信號顯示等使用。
四、智能開關柜軟件具體操作流程
智能開關柜軟件的整體流程具有無限循環(huán)操作特點，且每一次循環(huán)都會對開關柜運行狀態(tài)、按鍵情況及進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)故障;就會將其傳送給MCU軟件進行處理，從而實現(xiàn)MCU實時輸出控制目標，使之準確、有效的發(fā)出多種控制信號，最后還要利用DOG計數(shù)器來檢測開關柜各組成構件的運行參數(shù)，看其是否符合相關的設計標準，以便于為設備的安全運行提供可靠的保障。另外， ARM處理器和DSP處理器之間的連接，主要是采用SPI通信方式，因為該技術形式可以保證兩者連接的質量，使其更穩(wěn)定、更快捷、更安全，這樣就可以提升智能開關柜的通信功能，為電力設備的運轉情況帶來有效的保證，一般情況下，由于智能開關柜通信功能都是由ARM處理器所控制，所以在其操作過程中，應將ARM設置為主機，DSP設置為副機。
結束語：
綜上所述，智能高壓開關柜是一種先進的電力設備，其不僅保持傳統(tǒng)的使用功能，而且還具備智能化監(jiān)測、識別、故障診斷等高科技的應用功效，可全面分析和掌握開關柜的運行情況，并按照相應的協(xié)議規(guī)定構建一體化的信息平臺，減少電磁場對設備的干擾，為日后實現(xiàn)智能變電站提供了良好的創(chuàng)造條件。
參考文獻：
[1]黃新波，方壽賢，王霄寬，王紅亮，李小博，李文靜.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能高壓開關柜設計[J]電力自動化設備.2016（02）10-11
作為河南省中小企業(yè)創(chuàng)新大賽的冠軍，鄭州偉尚電子科技有限公司（以下簡稱偉尚電子）的來聽智能照明項目被投資人和專家看好，既是因為智能家居行業(yè)巨大的市場空間，又是由于項目的實用性、便捷性和創(chuàng)意性。
3月初，“2016中國智能家居發(fā)展高峰論壇”在杭州舉辦，論壇上的《2016中國智能家居用戶數(shù)據(jù)報告》顯示，用戶愿意把15%的裝修費用花在智能化改造上，家庭安防和智能照明則是最受關注的功能。目前，用戶最認可的智能家居控制終端，不是曾經(jīng)熱炒的手機APP，也不是更高級的人工智能，而是隨手可見的開關面板。
作為偉尚電子CEO的王亞偉，創(chuàng)業(yè)初期就選擇智能開關為切入點，進入智能家居行業(yè)。偉尚電子主要從事智能照明系統(tǒng)設計和研發(fā)，為房地產(chǎn)項目提供整體照明解決方案，未來智能照明系統(tǒng)將應用于家庭、醫(yī)院、工廠、酒店、學校等眾多領域。
來聽智能照明系統(tǒng)包括智能無線開關、智能電箱、智能傳感系統(tǒng)和硬件開發(fā)系統(tǒng)幾部分，具有安全、便捷、節(jié)能、智能的特點。經(jīng)過測算，房地產(chǎn)工程整體使用來聽照明系統(tǒng)，可以節(jié)約45%的電纜，減少80%的建筑垃圾，縮短70%的安裝時間。
來聽智能無線開關無需開槽布線，減少建筑垃圾，減少施工成本，而且無需電池，減少能源消耗，永久免維護，其弱電性杜絕觸電危險。用戶可以任意放置，打破了原有裝修設計中開關的局限性。來聽智能開關尊重用戶原有開關的使用習慣，無需使用技巧，無需復雜設置。來聽智能開關的原材料來自國外品牌，采取純機械構造，設計壽命70年，遠遠高于傳統(tǒng)開關。
王亞偉認為來聽智能照明系統(tǒng)可以將傳統(tǒng)建筑低成本地升級為智能建筑。開發(fā)商傳統(tǒng)布線挖槽綜合成本（含人工成本）大約為25元/平方米，來聽智能照明產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)之后，銷售價格將控制在每平方米25元到30元之間。因此房地產(chǎn)商每平方米最多增加5元就可以構建一套智能照明系統(tǒng)，提升樓盤的品質。
目前，來聽智能照明系統(tǒng)已經(jīng)與建業(yè)集團聯(lián)盟新城項目、永威集團迎賓府項目、萬創(chuàng)集團的夢想家園項目展開合作，正在逐步落地。
王亞偉認為偉尚電子的主要競爭對手是歐瑞博、豐唐物聯(lián)、紫光物聯(lián)等智能家居品牌，它們打造系統(tǒng)性的智能家居系統(tǒng)。在智能家居生態(tài)鏈方面，偉尚電子與北京中科聯(lián)眾科技股份有限公司、南京普天通信股份有限公司，聯(lián)合打造基于國際通用標準的智能家居生態(tài)鏈，以照明為中心，包括遮陽、安防、溫控、通風、節(jié)能等多領域。
來聽智能照明系統(tǒng)的客戶是房地產(chǎn)開發(fā)商、工程商和裝修公司。商業(yè)模式分為針對地產(chǎn)商推出整套燈光控制系統(tǒng)以替代原有傳統(tǒng)有線照明；通過硬件的銷售、安裝實現(xiàn)簡單盈利；通過智能物業(yè)等拓展服務實現(xiàn)次級盈利；針對裝修公司提供建筑燈光線路拓展改造系統(tǒng)及產(chǎn)品。
1880年左右，愛迪生在改進電燈的同時，也發(fā)明了電燈座和開關?！爸匦露x智能照明”是王亞偉和來聽智能照明的夢想。
[關鍵詞]開關柜；智能化；技術
中圖分類號：TM591
傳統(tǒng)的電氣控制主要是通過斷路器、接觸器、熱繼電器、熔斷器、控制繼電器、互感器、各種電工儀表等組成低壓控制開關柜，來實現(xiàn)配電、控制、保護、監(jiān)視功能。這種開關柜操作復雜、維修不便、需要人工、沒有預警等等都成為擺在眼球亟待解決的問題，隨著計算機發(fā)展、數(shù)據(jù)處理技術、控制理論、傳感器技術、網(wǎng)絡通訊技術、電力電子技術等先進科學技術的高速發(fā)展推動智能開關的前進。傳統(tǒng)的設備已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化智能電網(wǎng)發(fā)展的需求，企業(yè)亟需一種集遠程監(jiān)控保護、計量分析、故障排除等一體的新型智能配電柜。
2 開關柜智能化系統(tǒng)總體設計
2.1 智能化技術
可以從以下幾個方面實現(xiàn)開關柜的智能化：作為對供電設備的控制和保護，開關柜要對保障其保護和控制的對象能可靠的工作在任何工作狀態(tài)下；作為一種電、磁、機一體的裝置，開關柜要加強控制和監(jiān)測自身的工作狀態(tài)，有效提高工作可靠性；作為電網(wǎng)的基本元件，智能開關柜是自動化系統(tǒng)的基礎，能對系統(tǒng)安全可靠的運行保駕護航。開關柜的智能化需要各種先進技術的理論支持，通過學習、自適應、感知以及記憶等手段實現(xiàn)有效的控制和處理，確保系統(tǒng)各方面都能達到最優(yōu)化。智能化技術主要包括現(xiàn)代傳感器技術、微機處理技術、故障診斷技術以及狀態(tài)監(jiān)測技術。
2.2 硬件設計方案
在設計系統(tǒng)的硬件時核心是微處理器，并以相應的管理電路和電路相輔助來采集和控制信號；對于配電自動化產(chǎn)品來說，放在首位的應該是系統(tǒng)運行的可靠性，否則因產(chǎn)品故障使開關柜故障率提高就背離了配電自動化的初衷，所以要著重加強設計開關柜的電磁兼容性。在硬件設計中采用的設計思想為模塊化思想，具體模塊包括：判斷開關柜是否正常運行并實時反應在LED顯示屏上的開關量及故障監(jiān)控模塊；輸入操控系統(tǒng)相關參數(shù)設置的鍵盤操作及LCD顯示模塊；能對開關柜內部環(huán)境溫濕度有效調節(jié)的溫濕度測量及調節(jié)模塊；便于操作人員與PC機通信的人機通信模塊。
2.3 軟件設計方案
在開關柜智能化系統(tǒng)中，軟件設計是其中的重要組成部分，設計的軟件功能包括在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)通信、溫濕度監(jiān)控、報警以及人機交互等。本文選用的軟件設計匯編語言為C語言，并在軟件中引入了實時操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)。在軟件實施架構的過程中，采取的設計思路為分模塊、分系統(tǒng)，系統(tǒng)功能的實現(xiàn)分為以下三個步驟：首先是操作系統(tǒng)的移植，通過代碼的修改保障操作系統(tǒng)的正常運行；其次是初始化任務，向各子任務系統(tǒng)通過消息隊列以及共享內存等方式進行相關的參數(shù)設置；最后是功能模塊設計，最終實現(xiàn)軟件的設計功能。
3 硬件設計與實現(xiàn)
3.1 硬件整體框架設計
本文設計的開關柜智能化系統(tǒng)核心為ARM硬件平臺，同時輔以電路，共同構成系統(tǒng)硬件。缺相檢測和開關位置可以借由光電隔離和開關量輸入經(jīng)過ARM硬件平臺處理，把缺相故障和開關工作位置顯示在LED屏幕上，同時語音報警系統(tǒng)會把開關柜目前的工作情況向工作人員告知；開關柜內工作環(huán)境溫濕度是由溫濕度傳感器采集并判斷的，如果數(shù)值不在要求范圍之內則使用溫濕控制輸出電路實施調節(jié)；溫濕度上下限是通過人機接口電路設置更正的，并把目前的溫濕度顯示在LCD上。
3.2 電路設計
電路設計主要包括以下幾個模塊：需要把3路電壓電源提供給系統(tǒng)的電源及復位電路設計、對開關柜中每一個設備開展在線監(jiān)測確保設備功能可以正常運行的開關量輸入電路設計、能對目前開關柜運行狀態(tài)進行及時準確捕捉的動態(tài)輸出顯示電路設計、能測量和控制開關柜內部工作環(huán)境溫濕度的溫濕度控制電路設計、能對目前工作情況通過聲音識別并能提示報警的語音提示報警電路設計、便于工作人員設置相關參數(shù)的人機接口電路設計、便于PC機與下位機及時進行數(shù)據(jù)交換的通信電路設計以及存儲電路設計。
3.3 硬件抗干擾
一般而言，開關柜智能化系統(tǒng)都具有較多的端口數(shù)目，出現(xiàn)的電磁干擾項也較多，為了使硬件抗干擾能力得到有效提高，確保終端設備的正常運行，有必要采取相應的硬件抗干擾措施：使用COMS芯片或貼片器件來防止靜電干擾；選用金屬膜電阻，采用穩(wěn)定頻率和穩(wěn)定性較好的電容器件；對輸入輸出信號采用濾波器等進行隔離；通過濾波器對高噪聲信號和輸入信號進行進一步的抗干擾；加大導線與元器件之間的距離；盡量把帶有強電的元器件放在人體接觸不到的地方。
4 軟件設計與實現(xiàn)
4.1 操作系統(tǒng)概述
本文使用的嵌入式操作系統(tǒng)具有小巧的結構，是實時操作系統(tǒng)的一種，包含可剝奪性實時內核，內核提供的功能囊括了任務調度與管理、任務同步與通信、終端服務、時間管理以及內存管理。能滿足系統(tǒng)的實時性需求，內核經(jīng)過編譯后只有6-10KB，擴展性能較理想。該系統(tǒng)是在1992年由美國人開發(fā)完成的，并經(jīng)過了美國航空管理局認證，具有非常廣泛的應用面，其代碼匯編語言為C語言，篇幅較小，具有源代碼公開、實時性、可裁剪性、可移植性以及可靠性等優(yōu)點，便于在CPU上的移植。
4.2 系統(tǒng)程序與實現(xiàn)
在嵌入式操作系統(tǒng)中，共創(chuàng)建了五個主要任務，分別為：采集開關量信號、控制柜內工作環(huán)境溫濕度、液晶顯示、人機通信以及存儲任務。首先，要進行初始化任務設計，以便于進一步初始化硬件和控制任務的建立；其次是采集開關量信號，通過對設備位置和狀態(tài)的判斷進行提示和報警；第三通過傳感器信號的轉換、校準和糾錯，把處理后的數(shù)據(jù)進行液晶顯示和報警；第四是通過LCD和鍵盤，把溫濕狀態(tài)參數(shù)實時的進行顯示；最后是通過芯片的讀寫功能對數(shù)據(jù)進行存儲。由于篇幅所限，本文涉及的程序代碼就不一一列出。
4.3 界面設計
本文采用了VC++語言進行上位機界面設計，顯示內容包括時間、帶電顯示。溫濕度以及工作狀態(tài)，本文在界面設計的過程中對主板傳輸信號進行定時采集，并將相關數(shù)據(jù)在LED上實時顯示。主界面主要包括以下功能：顯示時間，便于用戶準確把握；顯示實時采集到的溫濕度數(shù)據(jù)，便于實時的了解；顯示高壓帶電情況，對各相是否正常進行及時的反饋；開關量采集，了解和控制各個設備的工作狀態(tài)；報警模塊，出現(xiàn)異?；虬l(fā)現(xiàn)故障時，及時的向操作人員提供警示。
5 結論
榱私舾智能化發(fā)展的需求，本文在ARM處理器技術基礎上，研究了集合保護、控制、監(jiān)測與報警功能的智能開關柜裝置。但是本文設計實現(xiàn)的多為基本功能，應用到實際生產(chǎn)過程中還存在一些問題，需要對系統(tǒng)做進一步的改進和完善，依托更先進的技術使系統(tǒng)性能得到行之有效的提高。
參考文獻
關鍵詞：電力電子技術 智能電網(wǎng) 應用
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）02-0090-01
近年來受到能源、環(huán)境、經(jīng)濟和政治等因素的因素，我國電力系統(tǒng)正在進行一場深刻的變革，如何構建可靠、安全、環(huán)保和靈活的電力系統(tǒng)已經(jīng)成為研究熱點。為了解決這一難題，我國開始大力推進智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展，此時研究電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用，對于不斷完善目前的電網(wǎng)功能并逐步向智能電網(wǎng)趨近，有著十分重要的現(xiàn)實意義。
1 電力電子技術的研究內容
1.1 功率半導體器件
功率半導體器件又稱為電力電子器件，是用于電能變換和電能控制電路中的大功率電子器件，可分為半控型器件、全控型器件和不可控型器件。其中，半控型器件的晶閘管為半控器件，承受電壓和電流容量在所有器件中是最高的；全控型器件又可分為電流驅動型器件和電壓驅動型器件；不可控型器件的電力二極管為不可控器件，其工作原理和結構都比較簡單，可靠性較高。
1.2 電力電子電路的控制
作為利用功率半導體器件來變換和控制工業(yè)電能的大功率電子電路，電力電子電路的控制對象是工業(yè)電能，旨在最大限度的降低能量損耗。功率半導器件的工作需要處于開關狀態(tài)來降低電路內耗，故電力電子電力實質上是一種大功率的開關電路，利用微弱信號來對電能進行控制。
1.3 電力電子變換器的主電路
以功率半導體器件為核心，電力電子變換器的主電路采用不同的電路拓撲結構和控制方式來實現(xiàn)對電能的變換和控制。變換器主電路拓撲結構實質就是將有源和無源功率半導體器件按照一定規(guī)律排列而成的電路，拓撲優(yōu)化就是在變換器的設計中，通過合理選擇和確定網(wǎng)絡中各元件的位置，來實現(xiàn)高頻化、高頻率、高功率因數(shù)和低變換損耗。
2 我國智能電網(wǎng)的優(yōu)勢分析
智能電網(wǎng)的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下方面：向用戶提供實時的電價信息，利用多種方案的定時定價政策來引導用戶形成良好的用電習慣，確保電價的優(yōu)化運行；兼容所有的發(fā)電和儲能方式，極大地提高了對可再生能源的利用效率；促進電力市場交易主體向多元化方向發(fā)展，從而促進電能產(chǎn)品的多元化和服務水平的提高；能夠及時對故障進行查找和檢修，提高對自然災害和突然襲擊的反應能力；提高電能質量，可以讓用戶對多種質量/價格方式進行選擇；使用先進的控制、信息和測量技術，能夠優(yōu)化資產(chǎn)并降低線損。
3 電力電子技術在智能電網(wǎng)中的應用
3.1 高壓直流輸電技術在智能電網(wǎng)中的應用
在現(xiàn)代直流輸電系統(tǒng)中，只有輸電環(huán)節(jié)是直流電，發(fā)電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)仍然是交流電。交流電在輸電線路的送端經(jīng)換流變壓器送到整流器，將其變?yōu)楦邏褐绷麟姾笏蜕现绷鬏旊娋€路，直流電通過輸電線路送到受端換流站的逆變器，將高壓直流電又轉變回交流電，在經(jīng)過環(huán)流變壓器將電能輸送到交流系統(tǒng)。
高壓直流輸電技術對于遠距離輸電具有獨特的優(yōu)勢，發(fā)生故障時對電網(wǎng)產(chǎn)生的影響較小，因此特別適合用于長距離點對點的大功率輸電。將高壓直流輸電技術應用于智能電網(wǎng)，能夠滿足智能電網(wǎng)遠距離和大容量輸電的要求，并且有助于解決清潔能源上網(wǎng)穩(wěn)定性問題。
3.2 柔流輸電技術在智能電網(wǎng)中的應用
柔流輸電技術是實現(xiàn)新能源和清潔能源大規(guī)模并網(wǎng)的關鍵性技術，其綜合了現(xiàn)代微電子技術、電力電子技術、控制技術和通信技術，實現(xiàn)對交流輸電的靈活快速控制，能夠極大地提高電力系統(tǒng)的可靠性和反應速度，提高電網(wǎng)的輸送能力。
我國的智能電網(wǎng)以特高壓輸電為基礎，因此需要對新能源和清潔能源的隔離和接入進行綜合考慮，這使得柔流輸電技術近年來受到了越來越多的關注和重視。通過將現(xiàn)代控制技術和柔流輸電技術相融合，智能電網(wǎng)能聯(lián)系調節(jié)控制各種電力系統(tǒng)參數(shù)，極大地降低線損，確保安全和穩(wěn)定的輸送電能。
3.3 智能開關技術在智能電網(wǎng)中的應用
智能開關技術是在電流或電壓的指定相位斷開或閉合電路。智能開關包括殼體、總電源開關和多個分開關，其中總電源開關具有過壓和總過流保護作用，多個分開關為整體結合式，具有過流和防觸漏電保護功能，能夠充分保證用電的安全和可靠，保護家用電器及用電儀器和設備不受損壞。隨著智能電網(wǎng)建設的推進，高品質和高性能開關設備也隨著信息傳感技術、計算機技術和微電子技術等的發(fā)展日益智能化。
3.4 高壓變頻技術在智能電網(wǎng)中的應用
高壓變頻技術最大的優(yōu)勢就是節(jié)電率一般可達到30%，缺陷是成本較高且容易產(chǎn)生高次諧波污染，將其應用于電力系統(tǒng)，節(jié)能效果特別明顯，是工業(yè)用戶實現(xiàn)節(jié)能減排的主要手段。國內高壓變頻器生產(chǎn)廠商多采用功率單元串聯(lián)多電平技術，其他一些結構形式的高壓變頻器也在發(fā)展之中，如混合結構技術和中壓三電平技術，它們具有工藝密度高、結構緊湊、控制靈活和四象限運行的優(yōu)勢，是未來高壓變頻技術的發(fā)展方向。
3.5 需求側技術在智能電網(wǎng)中的應用
需求側技術又稱為用戶電力技術，是指以用戶對電力可靠性和電能質量要求為依據(jù)，將大功率電力電子技術和配電自動化技術綜合起來，為用戶提供其特定要求的電力供應技術。
近年來電力負荷與日俱增，電力行業(yè)必須在滿足經(jīng)濟和社會對大量能源需求的基礎上，滿足越來越高的環(huán)保要求。需求側技術和大功率電力電子技術，能源確保清潔能源并網(wǎng)和解決故障限流保護問題，為解決上述問題提供了新的思路和方法。
4 結語
智能電網(wǎng)的建設有著積極的經(jīng)濟效益和社會效益，有助于對環(huán)境和資源的保護，有助于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，然而目前我國智能電力建設的過程中仍然存在不少問題，這就需要我們對電力電子技術和信息管理技術等進行深入探討，確保智能電網(wǎng)建設的順利開展。
參考文獻
[1]常泳.智能電網(wǎng)涉及的關鍵技術分析[J].價值工程，2010，29（9）.
關鍵詞 數(shù)字化變電站 設計 電氣設備 過渡方案
引言
目前，變電站綜合自動化技術已經(jīng)在我國得到廣泛的應用，但是，變電站綜合自動化技術的運用還存在一些技術上的局限性。另外，隨著電力系統(tǒng)的結構越來越復雜，電壓等級越來越高，對系統(tǒng)運行管理也提出了更高的要求。隨著數(shù)字式互感器技術和智能一次電氣設備技術的日臻成熟并開始實用化，以及計算機高速網(wǎng)絡在電力系統(tǒng)實時網(wǎng)絡中的開發(fā)應用，數(shù)字化變電站技術開始在我國逐步得到應用。數(shù)字化變電技術代表著變電站自動化技術的發(fā)展方向。IEC61850標準為數(shù)字化變電站技術奠定了技術標準。數(shù)字化一次設備以及數(shù)字化通信技術的發(fā)展及實用化，也使得按IEC61850建設數(shù)字化變電站成為可能。
1 數(shù)字化變電站的關鍵技術
就目前技術發(fā)展現(xiàn)狀而言，數(shù)字化變電站是建立于IEC61 850通信規(guī)范基礎上， 由電子式互感器(ECT、EVT)、智能化開關等智能化一次設備、網(wǎng)絡化二次設備按變電站層、間隔層、過程層分層構建而成，能夠實現(xiàn)變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。它的關鍵技術主要包括以下幾個方面。
1.1 IEC61850標準
就概念而言，IEC61850標準主要圍繞以下4個方面展開：
(1)功能建模。從變電站自動化通信系統(tǒng)的通信性能(PICOM)要求出發(fā)，定義了變電站自動化系統(tǒng)的功能模型(Part5)。
(2)數(shù)據(jù)建模。采用面向對象的方法，定義了基于客戶機／服務器結構的數(shù)據(jù)模型(PartT-3／4)。
(3)通信協(xié)議。定義了數(shù)據(jù)訪問機制(通信服務)和向通信協(xié)議棧的映射，如在變電站層和間隔層之間的網(wǎng)絡采用抽象通信服務接口映射到MMS(IEC61850-8-I)，在間隔層和過程層之間的網(wǎng)絡映射成串行單向多點或點對點傳輸網(wǎng)絡。
(IEC61850-9-1)或映射成基于IEEE802，3標準的過程總線(IEC61850-9-2)(Part 7-2，Part8／9)。
(4)變電站自動化系統(tǒng)工程和一致性測試。定義了基于XML(Extensible Make up Language)的結構化語言(Part6)，描述變電站和自動化系統(tǒng)的拓撲以及IED結構化數(shù)據(jù)。為了驗證互操作性，Part10描述了IEC 61850標準一致性測試。
1.2電子式互感器
電子式互感器分為兩大類：有源電子式互感器和無源電子式互感器。有源電子式互感器利用Rogowski空芯線圈或低功率鐵心線圈感應被測電流，利用電容(電阻、電感)分壓器感應被測電壓。遠端模塊將模擬信號轉換為數(shù)字信號后經(jīng)通信光纖傳送。無源電子式互感器利用Faraday磁光效應感應被測電流信號，利用Pockels電光效應感應被測電壓信號，通過光纖傳輸傳感信號。
1.3智能化一次設備
根據(jù)IEC62063：1999的定義，智能開關設備是指具有較高性能的開關設備和控制設備，配有電子設備、傳感器和執(zhí)行器，不僅具有開關設備的基本功能，還具有附加功能，尤其在監(jiān)測和診斷方面。
1.4網(wǎng)絡化二次設備
將IEC61850應用于變電站內的通信，以充分利用網(wǎng)絡通信的最新技術，實現(xiàn)二次設備的信息共享、互操作和功能的靈活配置。
2 系統(tǒng)設計原則
按照數(shù)字化變電站的要求和各層所需要達到的功能，針對一個典型接線的35kV變電站，建立數(shù)字化變電站模型，并給出系統(tǒng)結構及配置方案。設計方案應具有先進性，同時作為一種實際應用，還應充分考慮目前國內外高壓電氣設備和二次設備(IED)的發(fā)展情況和運行經(jīng)驗。
設計過程分以下幾個步驟實現(xiàn)：
(1)建立35kV變電站模型，給出電氣主接線和IED配置。
(2)分析數(shù)字化變電站的分層網(wǎng)絡特點，建立全數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡。
(3)針對已建立全數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡，選擇數(shù)字化變電站高壓電氣設備和二次設備。
3 系統(tǒng)設計方案
3.1變電站主接線及IED配置
以下設計中按照常規(guī)的35kV變電站考慮：配備有載調壓變壓器2臺；35kV單母線分段，兩路進線一主一備，1號進線所帶35kV直配變一臺，作為所用備用電源，10kV單母線分段，每段母線各五路出線，集中無功補償分兩臺，分別接于10kV I、Ⅱ母線，電氣接線如圖1所示。
本方案中，35kV變電站采用保護及測控一體化設計，1、2號主變壓器各配置一臺主變差動保護測控裝置，提供雙斜率雙拐點差動制動特性的比率式電流差動保護和差流速斷保護功能。此外，這兩臺保護還可為變壓器高、低壓側提供過流后備保護功能。測控方面的功能包括差動和制動電流、2次和5次諧波、電流等測量值，以及事件及故障錄波、數(shù)據(jù)記錄等功能。35kV1、2號進線、母聯(lián)配置一臺線路保護裝置，主要提供完整的過流、速斷和線路差動保護。兩臺主變保護各組一個屏，兩條進線和母聯(lián)的保護組一個屏。
對于10kV饋線系統(tǒng)(含進線、變壓器、電動機、母聯(lián)等)，有兩種配置方式，第一種是分散安裝模式，在每條10kV饋線上配置一臺綜合饋線保護裝置，提供過流和速斷保護，其它保護功能包括電壓和頻率保護、斷路器失靈保護等。測控方面的功能包括重合閘、故障測距、斷路器操作次數(shù)及開斷電流統(tǒng)計、同期檢測、事件及故障錄波、各種電量及需量的測量功能，10RV饋線保護安裝在相應的饋線開關柜上。第二種方式是組屏方式安裝模式，在10kV每段母線處各配置一臺多饋線保護裝置，一臺這樣的保護可同時為5條10kV饋線提供監(jiān)控保護功能，并為母聯(lián)提供保護，我們選用后一種安裝方式，多饋線保護通過組屏安裝在35kV主控室或10kV配電室，10RV I、Ⅱ兩段母線只需兩臺多饋線保護裝置，各組一個屏。
變電站層配置主、備兩個遠動主機和主、備兩個后臺監(jiān)控主機以及工程師站、人機工作站等設備，整個系統(tǒng)共組五個屏放在主控室。
為了使得變電站可以兼容部分不支持IEC61850的智能設備(女IIUPS、直流屏、消弧系統(tǒng)，電度表等)，所以方案中設置了單獨的IEC61850通信管理機、對時等輔助設備，其功能是將這些智能設備轉換成符合IEC61850規(guī)范，同時實現(xiàn)統(tǒng)一對時。
3.2變電站網(wǎng)絡組網(wǎng)
3.2.1過程層網(wǎng)絡
過程層上最大的數(shù)據(jù)流出現(xiàn)在電子式互感器和保 護、測控之間的采樣值傳輸過程中，采樣值傳輸有很高的實時性要求。此外，保護、測控裝置之間的互鎖，保護和智能開關之間的跳合閘命令也有很高的實時性和可靠性要求。因此，過程層通信的實時性和可靠性是最為關鍵的問題。
過程層組網(wǎng)有四種方案，分別為面向間隔原則、面向位置原則、單一總線原則和面向功能原則。其中面向間隔組網(wǎng)方案結構清晰，易于維護，互操作性甚至互換性既可在IED層面獲得，也可在間隔層面獲得。在IEC61850實施初期，由于缺乏足夠的互操作性實踐經(jīng)驗，該方案使間隔層的互操作性更容易得到保證，所以在本設計中采用此方案組網(wǎng)，并采用100MB光纖冗余的過程總線環(huán)網(wǎng)，保證采樣值報文和跳閘GOOSE報文傳輸?shù)膶崟r性、可靠性，具體構建如下：
35kV部分和10kV部分各為一間隔進行組網(wǎng)，這兩部分的ECT／EVT從一次側采集到電流／電壓信號后，分別接入本間隔內設置的合并單元中，合并單元采用IEC61850-9-2標準對采樣值進行處理，處理后的采樣信息經(jīng)過本間隔內的一臺工業(yè)以太網(wǎng)交換機接入過程層環(huán)網(wǎng)中，這樣，采樣值信息就可以在過程層環(huán)網(wǎng)上被共享，傳至保護和測控設備里。智能開關設備如同合并單元一樣，經(jīng)本間隔內的一臺工業(yè)以太網(wǎng)交換機接人過程層環(huán)網(wǎng)中，傳至保護和測控設備中，合并單元及智能開關設備分別接入這兩臺交換機中，這樣的話，同一間隔內的兩臺交換機可達到網(wǎng)絡冗余功能，如果有其中一臺交換機故障也不會影響過程層重要數(shù)據(jù)的傳輸安全。
3.2.2變電站層網(wǎng)絡
變電站站級網(wǎng)絡主要處理間隔層之間IED的通信，同時要與后臺人機工作站、工程師站進行信息交換，并通過遠動裝置與各級調度進行雙向信息交換，變電站網(wǎng)絡也可以通過網(wǎng)絡設備直接接入電力數(shù)據(jù)網(wǎng)。
由于間隔層設備之間以及間隔層和變電站層之間需要共享電壓、電流值及狀態(tài)信號，而且間隔層IED數(shù)量較多，數(shù)據(jù)傳輸量大，為避免出現(xiàn)網(wǎng)絡堵塞，保證通信可靠性，變電站層網(wǎng)絡采用1000MB~光纖交換式以太環(huán)網(wǎng)結構，來保證帶寬和可靠性。間隔層為支持IEC61 850標準的數(shù)字式智能電子設備保護、控制、測量，集中組屏安裝。分別有1號主變屏、2號主變屏，35kV兩條進線、母聯(lián)屏，2面10kV饋線保護屏，每一單元為一獨立網(wǎng)絡單位，相互之間可以交換信息，基于IEC61850標準規(guī)范與環(huán)網(wǎng)總線相連，與其它各單元、主站和調度系統(tǒng)進行交換信息。后臺控制室通過變電站網(wǎng)絡向保護和測控裝置下達控制命令，GPS裝置也通過變電站網(wǎng)絡向全站統(tǒng)一授時，另外，遠動系統(tǒng)也由變電站層網(wǎng)絡經(jīng)路由器與外部電力調度網(wǎng)絡相連。
根據(jù)以上對35kV數(shù)字化變電站過程層和變電站層的組網(wǎng)分析，具體網(wǎng)絡構建如圖2所示。
4 電氣設備的配置
4.1電流／電壓互感器及合并單元
電子式電流／電壓互感器分為有源和無源兩種，由于有源互感器簡單可靠，穩(wěn)定性較好，國內外已經(jīng)進入商業(yè)運行的以有源互感器居多，光學互感器在超高壓系統(tǒng)中優(yōu)勢較大，但還處在不斷改進過程中。因此在目前的技術條件下，35kV變電站各電壓等級的互感器選用有源互感器。具體選擇配置方案如下：
(1)在35kVI號、2號進線部分和在35kV I、Ⅱ段饋線部分各選擇一對帶有一個保護級和一個測量級輸出的電子式電流互感器；在35kV I、Ⅱ段母線處設置帶有一個保護級(測量)和一個用于零序電壓的電子式電壓互感器；35kV母聯(lián)部分選擇帶有一個保護級和一個測量級輸出的電子式電流互感器。
(2)在10kV I、Ⅱ段母線進線部分各選擇有一個保護級和一個測量級的電子式電流互感器；在10kV I、Ⅱ段母線的每條饋線部分同樣選擇有一個保護級和一個測量級的電子式電流互感器l在10kV I、Ⅱ段母線部分各選擇有一個保護級(測量)和一個用于零序電壓的電子式電壓互感器；10kV母聯(lián)部分選擇帶有一個保護級和一個測量級輸出的電子式電流互感器。
合并單元負責將有源互感器采集的35kV和10kV線路上電流、電壓信號按IEC61850-9-2標準經(jīng)光纖以太網(wǎng)傳輸至過程總線所需保護，具體配置方案如下：
(1)在35kV I、Ⅱ段母線處各設置一臺合并單元，采集35kV1、2號進線和出線部分的三相線路保護和測量電流值，同時采集35kV I、Ⅱ段母線的單相線路電壓值和零序電壓值，其中35kVⅡ段母線處的合并單元也負責采集35kV母聯(lián)部分電流值。
(2)在10kV I、Ⅱ段母線處各設置一臺合并單元，采集10kV I、Ⅱ段母線的進線和10條饋線部分的三相線路保護和測量電流值，同時采集10kV I、Ⅱ段母線的單相線路電壓值和零序電壓值，其中10kVⅡ段母線處的合并單元也負責采集10kV母聯(lián)部分電流值。
4.2智能斷路器
在數(shù)字化變電站中，智能開關設備的研究和現(xiàn)場應用相對滯后一步。因此在目前的技術條件下，可供選擇的智能開關設備不是很多，目前主要的還是一些國外廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，國內的廠家也已經(jīng)在開發(fā)適用于各種電壓等級的智能開關設備，其中35kV和10kV的智能開關柜已經(jīng)開始試用。
本方案中，35kV和10kV智能開關設備選用智能化的成套開關柜，配備智能保護(控制)裝置，這種裝置應具有自動采集交流量和監(jiān)視斷路器狀態(tài)等功能，并以IEC61850標準與站內其它IED進行通信。另一種方案是采用常規(guī)的開關柜，再在開關柜上加裝基于IEC61850標準的保護、測控一體化裝置及智能操作箱來實現(xiàn)智能開關柜的功能。
4.3交換機
以太網(wǎng)交換機在過程層通信的主要網(wǎng)絡部件，由于過程層通信所處的惡劣電磁環(huán)境，以及采樣值和GOOSE信息對實時性的要求，方案中選擇工業(yè)以太網(wǎng)交換機。
關鍵詞：保護配置；GOOSE；SV；直采直跳；網(wǎng)采網(wǎng)跳
作者簡介：湯磊（1984-），男，山東莒南人，山東青島供電公司，工程師。（山東 青島 266000）解曉東（1985-），男，山東沂南人，山東臨沂供電公司，工程師。（山東 臨沂 276003）
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0166-03
目前智能變電站均采用DL/T860變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)標準，實現(xiàn)全站信息采集、傳輸、處理、輸出數(shù)字化和光纖化。智能變電站二次設備網(wǎng)絡化主要針對GOOSE、SV、MMS三條網(wǎng)絡的建立實現(xiàn)二次設備間用通信網(wǎng)絡交換模擬量、開關量和控制命令信息。光電互感器以及智能開關設備的應用使得變電站的組網(wǎng)方式以及保護配置更為網(wǎng)絡化、多樣化，這也給相關保護的可靠性和快速性帶來相應影響，其較為突出的問題為保護網(wǎng)絡跳閘之后以及多數(shù)據(jù)流量的網(wǎng)絡響應問題。本文針對當前110kV智能變電站繼電保護裝置運行情況，對變電站組網(wǎng)方式和保護配置方式進行分析。
一、智能變電站組網(wǎng)方式分析
智能變電站采用開放式分層分布式系統(tǒng)，按照DL/T860規(guī)約標準，智能變電站系統(tǒng)可以劃分為“三層兩網(wǎng)”結構，即變電站層、間隔層、過程層、站控層網(wǎng)絡和過程層網(wǎng)絡，變電站內信息具有共享性和唯一性，保護故障信息和遠動信息不重復采集。[1]與傳統(tǒng)變電站相比，在繼電保護硬件方面主要有以下三點不同：[2]電子式互感器、合并單元、開關智能終端的應用；過程層光纖以太網(wǎng)網(wǎng)絡交換機大量應用；二次系統(tǒng)設計建設采用大量光纜敷設。
智能變電站網(wǎng)絡傳輸主要有三種信息，即：MMS、SV和GOOSE。由于電壓等級不同，智能變電站內站控層網(wǎng)絡及過程層網(wǎng)絡的信息數(shù)據(jù)量傳輸差別較大，對網(wǎng)絡的要求也不盡相同。110kV及以下電壓等級的智能變電站站控層網(wǎng)絡和過程層網(wǎng)絡均采用雙星型以太網(wǎng)，過程層SV網(wǎng)絡、過程層GOOSE網(wǎng)絡、站控層網(wǎng)絡應完全獨立配置，但對于數(shù)據(jù)傳輸量較小的變電站可采用GOOSE、SV統(tǒng)一組網(wǎng)的方式。
110kV電壓等級配置單獨的合并單元和智能終端裝置。變壓器各側智能終端單套配置，本體智能終端單套配置。35（10）kV及以下采用戶內開關柜布置的設備不配置智能終端（主變低壓側除外），對于常規(guī)互感器間隔，宜采用合并單元與智能終端一體化裝置，對于35（10）kV的出線線路間隔可采用合并單元、智能終端、測控裝置、保護裝置一體化智能終端如圖1所示。
圖1 一體化智能終端
二、智能變電站保護配置
由于各變電站一次設備的配置方式的不同，其保護配置也不盡相同，對于重要保護例如主變保護、母線保護采用直采直跳的組網(wǎng)方式，即采樣SMV和GOOSE都通過直接光纖點對點連接；而對于低周低壓減載、備自投裝置等采用網(wǎng)采網(wǎng)跳的組網(wǎng)方式，即通過GOOSE、SMV網(wǎng)絡接收采樣信息和輸出跳閘信息。
1.主變保護配置
以110kV三圈變壓器為例，由于主變保護可靠性和快速性要求非常高，采用主、后保護分開，單套配置的方案?？紤]主變保護的采樣同步性、跳閘快速性的要求，主變保護采用光纖直接采樣直接跳閘的組網(wǎng)方式，如圖2所示。智能單元通過二次硬接線與開關連接，合并單元可根據(jù)現(xiàn)場一次配置接入，110kV側配置單獨的智能終端和合并單元，35kV、10kV采用合并單元及智能終端一體化配置。配置后，SV、GOOSE信息傳輸準確快速，無網(wǎng)絡延時，保護可靠，動作迅速。
由于主變后備保護需動作于母聯(lián)及分段開關，考慮到母聯(lián)及分段與多套保護相連，直采直跳硬件冗余度較小，對于較低電壓等級的變電站，其GOOSE網(wǎng)絡傳輸信息較少，網(wǎng)絡冗余度較大，因此主變保護動作于分段及母聯(lián)可采用網(wǎng)絡跳閘的方式，其配置方式如圖3所示。主變保護跳母聯(lián)、分段斷路器、閉鎖備自投及啟動失靈等可采用GOOSE網(wǎng)絡傳輸。變壓器保護可通過GOOSE網(wǎng)絡接收失靈保護跳閘命令，并實現(xiàn)失靈聯(lián)跳三側斷路器。
圖3 主變保護動作于母聯(lián)分段開關及閉鎖備自投
主變智能終端、非電量保護及主變本體測控整合為主變本體智能終端下放到主變旁的戶外柜，非電量遵循直采直跳方式，硬接線跳閘，測控信息通過光纖經(jīng)過程層總線與間隔層設備相連，如圖4所示。
圖4 主變本體智能終端
2.線路保護配置
110kV線路保護每回線路宜配置單套完整的主、后備保護功能的線路保護裝置，含三相一次重合閘功。采用保護測控一體化裝置，合并單元、智能終端均采用單套配置，如圖5所示。對于電壓采樣，保護電壓可設計為本間隔合并單元整合母線電壓合并單元的電壓采樣信號，電壓電流信號經(jīng)組合后一并傳入保護間隔，這種方式無網(wǎng)絡間隔延時。但若存在多個間隔線路保護，母線電壓合并單元的光輸出端口受限較大需通過SV網(wǎng)采集電壓信號，節(jié)省資源空間。
圖5 110kV線路保護技術實施方案
35kV及以下間隔保護采用保護測控一體化設備，保護按間隔單套配置。當一次設備采用開關柜時，保護測控一體化設備安裝于開關柜內，宜使用常規(guī)互感器，電纜直接跳閘。
3.母線保護配置
在“三層兩網(wǎng)”的組網(wǎng)方式下，過程層交換機之間傳輸GOOSE跳閘命令、聯(lián)跳閉鎖信號、各間隔失靈啟動開入及開關狀態(tài)信息。因此，過程層通信的可靠性和實時性至關重要，且母線保護同樣對網(wǎng)絡可靠性要求非常高，各間隔采樣實時性、同步性要求較嚴格。因此對于間隔較多變電站，數(shù)據(jù)傳輸量較大難免存在以下問題：網(wǎng)絡延時不穩(wěn)定，影響保護動作的快速性；交換機故障時母線保護存在誤動和拒動危險；同步信號丟失時，會造成各間隔的采樣不同步，產(chǎn)生差流造成保護誤動。[3]
基于以上不利因素，國家電網(wǎng)公司《智能變電站繼電保護技術規(guī)范》提出了母線保護采用直采直跳方式，如圖6所示。母線保護裝置通過專用的光纖接收各間隔的電流采樣值信息SV，通過專用光線接收母線的電壓采樣值，通過專用光線接收各間隔智能單元所發(fā)送的開關量信息，經(jīng)母線保護的保護邏輯判斷后，經(jīng)專用光纖發(fā)送GOOSE信息，動作于各出線間隔、主變間隔及母聯(lián)間隔。而對于母線保護動作后的閉鎖備自投GOOSE信息可通過過程層光纖以太網(wǎng)進行傳輸，從而節(jié)省智能裝置的光纖網(wǎng)絡連接資源。
圖6 母線保護配置方式
母線保護裝置工作方式為：[4]
母線保護下發(fā)GOOSE報文，確定當前各個智能開關的狀態(tài)；智能單元向間隔層母線保護發(fā)送GOOSE報文傳送智能開關狀態(tài)量信息，包括開關間隔的隔離開關所連接的母線單元；母線保護接收各間隔的采樣信息SV；母線區(qū)內故障時，母線保護發(fā)送GOOSE報文到相應的故障母線間隔及母聯(lián)開關的智能終端跳閘；智能單元接收GOOSE報文跳開關，備用電源自投裝置接收到母線保護GOOSE動作報文后閉鎖備自投；開關跳閘后，智能單元發(fā)送GOOSE報文，確定當前開關的新狀態(tài)；保護接收開關新狀態(tài)，確認跳閘成功。
4.低頻低壓減載保護配置
為保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，變電站需配置低頻低壓減載保護裝置，智能變電站低頻低壓減載裝置可按照網(wǎng)絡采樣網(wǎng)絡跳閘的方式進行配置，其配置方案如圖7所示。
圖7 低頻低壓減載保護配置方式
低頻低壓減載保護通過SV網(wǎng)接收母線PT合并單元電壓采樣信息，經(jīng)邏輯判斷后通過GOOSE網(wǎng)發(fā)送各母線開關的跳閘GOOSE信息，各開關智能終端接收GOOSE信息動作于各開關間隔。
網(wǎng)采網(wǎng)跳的配置方式節(jié)省較多的光纜，更使得原來較多的二次電纜消失，符合智能變電站的綠色、環(huán)保理念。為保證低頻低壓保護裝置的可靠動作，可配置雙SV網(wǎng)絡及雙GOOSE網(wǎng)絡。
5.備用電源自投裝置配置
（1）分段備自投裝置配置。當母線配置為單母分段方式，運行時甲乙分段開關斷開，母線分裂運行，兩條母線互為備用；當一側失電時，需合分段開關，保證用戶供電可靠性。
備自投裝置采用光纖網(wǎng)絡采樣網(wǎng)絡跳閘的配置方式，如圖8所示。智能分段備自投裝置通過光纖以太網(wǎng)接收甲、乙分段PT電壓采樣值、#1、#2進線、甲乙分段開關的電流采樣值等SV信息；通過光纖以太網(wǎng)接收#1進線開關、#2進線開關、甲乙分段開關的跳閘位置、合閘位置及手合繼電器的位置情況；當備自投裝置動作時，通過光纖以太網(wǎng)發(fā)送各開關的跳合閘GOOSE命令。
圖8 分段備自投裝置配置
（2）母聯(lián)備自投裝置配置。雙母線配置時，母線上若有三條進線，母聯(lián)備自投工作需投退三條進線及母聯(lián)開關， 對于傳統(tǒng)變電站需接入開關刀閘位置進行邏輯判斷，而對于智能變電站，刀閘位置、開關跳合位及手合繼電器位置均可通過智能終端經(jīng)GOOSE網(wǎng)絡采集。
圖9為母聯(lián)備自投的配置方式，備自投裝置采用網(wǎng)采網(wǎng)跳的配置方式。智能分段備自投裝置通過光纖以太網(wǎng)接收各母線電壓、各進線及母聯(lián)電流、各開關的跳、合閘位置、手合繼電器位置及刀閘位置等情況；當備自投裝置動作時，根據(jù)各進線及母線的運行方式，通過光纖以太網(wǎng)發(fā)送相應開關的跳合閘GOOSE命令。智能變電站的信息共享能較好的實現(xiàn)備自投裝置在各種運行方式下的自適應運行。
圖9 母聯(lián)備自投裝置配置
主變后備保護中的后備保護動作及母差保護時，可通過光纖以太網(wǎng)發(fā)送閉鎖備自投GOOSE信息，備自投裝置接收后放電閉鎖備自投。
進線備自投的配置方案、GOOSE及SV信息傳出方式與分段備自投基本相同。
三、結語
主變保護宜采用直采直跳配置，主變保護可靠快速，閉鎖母聯(lián)分段備自投、跳母聯(lián)分段開關均采用網(wǎng)絡跳閘，非電量保護采用硬接線的方式動作與主變各側開關；線路縱聯(lián)保護采用直采直跳配置，對于較低電壓等級線路保護可采用測控、保護、合并單元、智能終端一體化線路保護裝置；母線保護也采用直采直跳方式，閉鎖備自投信號可通過網(wǎng)絡傳輸；低頻低壓減載保護及備自投裝置可采用網(wǎng)采網(wǎng)跳的配置方式，對于備自投裝置采用網(wǎng)采網(wǎng)跳，配置靈活，可較好的解決多條進線下的母聯(lián)備自投運行方式多變，配置難的問題，實現(xiàn)備自投裝置的自適應運行。智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，是智能電網(wǎng)的物理基礎，智能變電站保護配置方案研究工作應結合工程應用實際進行。
參考文獻：
[1]國家電網(wǎng)公司.110（66）kV～220kV智能變電站設計規(guī)范（Q/GDW 393-2009）.
[2]李秀紅，趙莉，沈敬華，等.110kV智能變電站繼電保護配置方案[J].中國水力發(fā)電工程學會繼電保護學術研討會，2011.
關鍵詞:智能網(wǎng)絡 3C 控制監(jiān)測 居住安全
0前言
住宅的智能網(wǎng)絡隨著社會信息化的發(fā)展已進入了日常生活，使人們的工作、生活與信息緊密連在一起。智能網(wǎng)絡應用正在改變人們生活與工作習慣，也對傳統(tǒng)住宅提出了新的居住方式。社會的進步使人們的觀念產(chǎn)生了變化，人們對住宅居家不只是生成空間需求，更關注的是安全、舒適的住宅環(huán)境。
以3 C(Computer Communication, Consumer)網(wǎng)絡為主體的智能網(wǎng)絡住宅居家系統(tǒng)逐步進入了居住者的生活，已成為衡量住宅居住安全性和生活舒適度的主要標準，對當前推進城鎮(zhèn)化住宅建設中倡導和諧社會住區(qū)起到重要作用。
1智能居家3C網(wǎng)絡
智能家居3c網(wǎng)絡是在家居建立一個家庭網(wǎng)絡，為居家的生活提供必要的信息通路。在家庭網(wǎng)絡的操作系統(tǒng)控制下，通過相應軟硬件和操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對所有在家庭網(wǎng)絡上的白色家電和家用電器設備的控制與監(jiān)測。其次，能通過的媒介構成與外界的通訊通道，實現(xiàn)居家與外界的世界溝通信息，滿足遠程控制、監(jiān)測和交換信息。再次，能滿足對安全、舒適、方便和綠色環(huán)境保護的居家生活需求。
智能家居是一個典型的集計算機、通訊和消費在一起的3C ( Computer,Communication和Consumer)系統(tǒng)，形成了一個全球性的網(wǎng)絡終端，俗稱是“網(wǎng)絡的最后100m"o智能家居的最起始構思是將電話、電視、光盤影碟機、數(shù)碼相機、計算機以及白色家電及家用電器設備的互聯(lián)，對其實現(xiàn)信息交換機遠程控制及監(jiān)測。但隨著智能家居的內容擴展，網(wǎng)線把各個家居子系統(tǒng)的燈光、空調、日照、水電煤，安保等有機地聯(lián)接在一起，構成一個3C網(wǎng)絡空間，并通過中央控制面板進行集中控制與監(jiān)測，對各種的居家場景進行各種子系統(tǒng)的預設。
在推進城鎮(zhèn)化住宅建設中，已將3C智能網(wǎng)絡作為衡量住宅居住安全性和生活舒適度主要依據(jù)。近期來，北京的萬通、望京家園，大連的星海人家等與國內IT企業(yè)合作，建立了智能家居系統(tǒng)的住宅建設。此外，一些對科技發(fā)展動向和市場趨勢敏感的研發(fā)機構，也正對性的研發(fā)相關的3C系統(tǒng)產(chǎn)品，進行了前期部署和規(guī)劃介入住宅的智能家庭網(wǎng)絡。
2智能家居的“智能”化
2.1智能家居的功能
智能家居的“智能”化在于實現(xiàn)家居生活設施有系統(tǒng)性的自動化。從技術上講，智能家居所要實現(xiàn)智能的主要功能有:
(1)對白色家電和其他家電設備的控制、調節(jié)和監(jiān)測。如對微波爐、洗衣機、燈光照明、電動窗簾、防盜報警器、自動門煙霧探測器、有害氣體檢測裝置、溫度和濕度控制器、風量調節(jié)器及手動開關等的控制、調節(jié)和監(jiān)測。
(2)對黑色家電和其他視頻設備之間并與外部世界之間的信息通道。如對電腦、電視機、室內監(jiān)控攝像機、DVD和數(shù)碼相機等的控制和監(jiān)測。
(3)通過對外的接口，實現(xiàn)遠程控制和信息交換。如對電話線、有線電視電纜和無線通訊等的遠程控制和信息交換。
2.2智能居家的特征
在3C智能網(wǎng)絡的功能中牽涉到各種信息采集、控制和監(jiān)測。如常用的照明燈具的開關、電腦信息的采集、居家的安保探測的輯錄等，對3C智能網(wǎng)絡的組成有著不同的區(qū)分與特征。
2.2.1控制網(wǎng)絡
3C智能網(wǎng)絡控制居家各種家用電器設備的運行。如照明燈具的開關和光照度控制，空調的啟閉以及溫度、風量的控制;居家安防系統(tǒng)的訊號采集和執(zhí)行，各種開關量的輸入，電動窗簾的啟閉控制，室內溫度、濕度，各種氣體含量等物理量的探測，煤氣表、電表、水表和暖氣的用量數(shù)據(jù)的輸出與指示等。
控制網(wǎng)絡的特征在于網(wǎng)絡上傳輸信息，主要是控制信息以及一些物理量的參數(shù)。當信號頻率相對比較低時，傳輸?shù)乃俾士梢员容^低，但對信息傳輸?shù)目煽啃砸蟊容^高。由于傳輸?shù)男畔⑹歉鞣N設備的控制信息，一旦有誤不僅可能導致設備的非正常工作，而且可能導致設備的損壞。因此，對控制網(wǎng)絡在技術上主要解決問題是傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
2.2,2信息網(wǎng)絡
信息網(wǎng)絡連接的設備有計算機、電視、音響系統(tǒng)，錄像機、數(shù)碼相機以及手機等。在信息網(wǎng)絡上主要傳輸?shù)氖且纛l和視頻信號，信號頻率帶寬一般要高達數(shù)兆赫茲。因此，要求信息網(wǎng)絡上的信息傳輸速率比較高，普遍應達到10Mbps以上。相對說來，信息網(wǎng)絡的可靠性要求沒有控制信息那么高。視音頻信息在傳輸?shù)那昂蠖甲饕欢ǖ奶幚?，如信號的壓縮和編碼、解壓縮和解碼，這些處理都有一定的容錯能力。即使有瞬時的錯誤，也只是影響瞬時的聲音或圖像的錯誤，而對設備以后的運行幾乎沒有影晌。信息網(wǎng)絡在技術上需要解決的主要問題是傳輸速率(即帶寬)，在可能的條件下，盡可能提高信息網(wǎng)絡的帶寬。
3實現(xiàn)家居智能網(wǎng)絡
實現(xiàn)智能家居對在居家環(huán)境中的各個子系統(tǒng)控制，相當于人體的各器官功能一樣。如聯(lián)結各個子系統(tǒng)的網(wǎng)線，相當于人的神經(jīng)系統(tǒng)。再如控制子系統(tǒng)的中央控制器，又稱為中央控制面板，則相當于人的大腦系統(tǒng)。
在勾畫出智能家居控制的全貌時，應是控制數(shù)據(jù)流通過網(wǎng)線來實現(xiàn)智能開關的作用，由智能開關接受信息指令后再通過強電線來調節(jié)各個子系統(tǒng)來實現(xiàn)的:中央控制器(面板)一網(wǎng)絡線一智能開關各個子系統(tǒng)。
其中，核心技術是集中在中央控制面板上便于操作控制。目前，國內生產(chǎn)中央控制面板的相當多，核心技術多數(shù)采用通過程序把3C系統(tǒng)整合在內部程序上。中央控制面板具有相當于一臺小型電腦的功能，通過遙控器操作中央控制面板的功能，就可以調節(jié)家居電氣設備的各個功能運行。同時，要實現(xiàn)各個功能的場景運用時，如打開電視時按需要可以自動把室內燈光調暗，或設定是窗簾何時自動打開或關閉，這些都可以預先設定將這些場景程序模式設置在中央控制面板上，并確定鍵紐選擇的操作。
在進行住宅室內裝修時，應將各個子系統(tǒng)的綜合布線考慮進去，并選用適當?shù)淖詣踊揖釉O備，通過中央控制面板和智能調節(jié)開關，就可以輕松實現(xiàn)家居智能化控制，從而達到程序系統(tǒng)一體化化的控制。
