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物联网架构的箱式变电站智能监测系统包括感知层、网络层、平台层和应用层，具有典型的物联网体系结构特点。在这些设备中，感知层包括箱变综合状态感知设备和边缘计算网关设备，并支持窄带物联网NB-IoT(narrow band internet of things)；平台层实现物联网数据的采集；应用层实现运行监控和分析应用功能。

安装一个综合状态感知装置。该系统由传感器和采集器组成，每个采集器通过就地物联网通信网络与边缘计算网关进行通信。

汇总了各个状态采集器的数据后，完成就地存储，统计分析计算功能，实时运行数据及计算结果，通过NB-IoT网络和物联网数据采集平台实现数据通讯。

基于物联网平台的物联网数据采集。基于物联网平台，开发了运行监控与数据分析应用软件。操作员通过因特网和台式计算机及移动终端获取平台信息。还可以通过短信或者手机应用程序(mobile application,APP)，及时地将平台警报和异常信息推给用户。

感应器及网关设备的工作电源来源于箱变交流220V检修电源。配有一台300W、20min的可连续供电供电作为后备电源，当箱变电源断电时，装置可向全站报警。

1)设计要求。

针对箱式变电所高、低、进、出线综合状态监控，主要考虑以下设计要求：(1)功能高度集成。除常规的电力采集外，还需综合电能质量、故障监控、电气火灾、用电安全等；(2)配置灵活扩展。对于不同的箱变，采用不同的进、出线回路数量，要求设备测量尺寸灵活可扩充；为了保证电力供应的连续性，要求设备可以带电安装。

2）结构设计。

根据以上功能要求，设计并研制了共压组合电气综合状态感知装置。电气综合状态感知设备是由分散功能单元模块组成的。独立的监控子系统，例如低压箱变开关室，它由一个供电通讯单元、一个电压单元和多个电流单元组成。

每一个模块都有一个插接端和插接槽。一模块通过插入端插入到另一单元模块的插槽，即构成插接总线。插接总线提供功率和通讯连接的单元模块。

压元输入母线三相电压采样信号，实现交流电压的采集与计算；通过插接总线将数字电压信号与其它电流单元同步。

电流元将三相电流采样信号输入，根据插接式总线输入数字电压输入信号，完成全电量计算。电流器还提供了开关量、电缆温度和剩余电流的采样。

为一组功能部件提供电源输入和通讯一体化，统一的对外提供RS485/宽带电力线载波(high speed power line communication)HPLC)/ZigBee/远程无线电(long range radio,LoRa)通讯接口。

它是一种电压单元，它由多个电流单元和一个电源通讯单元组成一组电综合感知装置，实现多种电气回路状态的监控。几个电流单元共享一个电压单元，其优点在于节省了电流单元的接线端，减少了现场施工接线的工作量。通过本地的有线/无线物联网通信网络接入网关，多组电力综合感知设备。

局部放电检测装置。

本发明利用第三方局部放电检测产品，实现了箱变高压室高压开关柜局部放电监控。在局放传感装置中，主要由局放传感装置组成。超声及局部放电的瞬时地压(transient earth voltages,TEV)综合传感器通过LoRa无线通信网络与局放采集器进行通讯，局放采集器通过RS485接入网关。

环境感知装置。

第三方环境检测设备实现了箱变环境运行状态监控。变电室、高压室、低压室配置烟感、漏水、温湿度、门磁传感器。仪表间设有接地电阻检测器，雷击电流计数器试验箱改变接地绝缘状态。

可分为两类：①支持RS485通讯接口，直接连入网关；②提供开关量或模拟量信号，统一接入通用状态采集器，再通过采集器的RS485通信接口接入网关。