隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、運(yùn)行工況發(fā)生深刻變革，新能源分布式接入、工業(yè)負(fù)荷復(fù)雜化、配電室無(wú)人值守普及，對(duì)高低壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)精度、長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性、復(fù)雜工況適配性提出了更高標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)定期停電檢修、人工巡檢、單點(diǎn)測(cè)溫模式，已難以適配當(dāng)下電力安全運(yùn)維智能化、預(yù)測(cè)性、長(zhǎng)效化的發(fā)展需求。山東科瑞電力設(shè)備有限公司深耕電力智能感知與在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域多年，依托大量電網(wǎng)、石化、冶金、港口、工礦一線落地項(xiàng)目，積累了豐富的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)適配與方案優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)。本文結(jié)合工程實(shí)際，圍繞電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)核心技術(shù)痛點(diǎn)、產(chǎn)品迭代思路、場(chǎng)景化應(yīng)用優(yōu)化方案展開技術(shù)交流，為行業(yè)同類項(xiàng)目落地提供可參考的實(shí)踐路徑。

一、當(dāng)前工業(yè)電力監(jiān)測(cè)普遍存在的技術(shù)痛點(diǎn)

通過梳理近年來(lái)上千改造與新建項(xiàng)目落地經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，目前行業(yè)內(nèi)通用監(jiān)測(cè)設(shè)備在復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景中，普遍存在四大核心短板，也是配電運(yùn)維故障高發(fā)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)失效的主要原因。

一，設(shè)備續(xù)航與運(yùn)維矛盾突出。傳統(tǒng)有源無(wú)線測(cè)溫傳感器依賴電池供電，常規(guī)產(chǎn)品續(xù)航僅2-3年，需頻繁停電更換電池，不僅增加運(yùn)維成本，停電作業(yè)還會(huì)影響企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)，同時(shí)廢舊電池留存柜內(nèi)存在電氣安全隱患。

二，惡劣工況適配能力不足?；じg、港口高濕、冶金高溫、礦區(qū)多塵強(qiáng)電磁干擾場(chǎng)景下，普通監(jiān)測(cè)設(shè)備易出現(xiàn)信號(hào)漂移、數(shù)據(jù)斷連、測(cè)溫失準(zhǔn)、外殼老化破損等問題，抗干擾能力、溫域適配、防護(hù)等級(jí)難以滿足長(zhǎng)效運(yùn)行需求。

三，組網(wǎng)適配性差、兼容性弱。多數(shù)品牌監(jiān)測(cè)設(shè)備通信模式單一，無(wú)法適配分布式、跨廠區(qū)、遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)場(chǎng)景，且協(xié)議封閉，難以對(duì)接廠區(qū)原有SCADA、DCS、動(dòng)環(huán)監(jiān)控平臺(tái)，需額外增設(shè)轉(zhuǎn)換設(shè)備，施工成本高、系統(tǒng)兼容性差。

四，監(jiān)測(cè)維度單一，隱患預(yù)判滯后。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)僅聚焦電氣接點(diǎn)溫度，忽略設(shè)備振動(dòng)、環(huán)境溫濕度、絕緣局放等關(guān)聯(lián)隱患，僅能實(shí)現(xiàn)故障超限報(bào)警，無(wú)法完成設(shè)備健康狀態(tài)研判與提前預(yù)警，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。

二、科瑞電力核心技術(shù)迭代與針對(duì)性優(yōu)化方案

針對(duì)行業(yè)共性痛點(diǎn)，山東科瑞電力立足工程實(shí)際，摒棄同質(zhì)化研發(fā)思路，從供電模式、硬件結(jié)構(gòu)、通信組網(wǎng)、算法優(yōu)化、多維度監(jiān)測(cè)五個(gè)維度完成技術(shù)迭代，形成適配全場(chǎng)景、高可靠、免維護(hù)的智能監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，有效解決傳統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行短板。

在供電技術(shù)層面，公司自研無(wú)源CT感應(yīng)取電技術(shù)，打破電池依賴。通過微型高導(dǎo)磁感應(yīng)線圈優(yōu)化設(shè)計(jì)，母線電流≥5A即可穩(wěn)定自給供電，搭配內(nèi)置穩(wěn)壓限流保護(hù)電路，可適配電網(wǎng)峰谷負(fù)荷波動(dòng)、工礦間歇生產(chǎn)等復(fù)雜工況，設(shè)備設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)10年，真正實(shí)現(xiàn)高壓柜觸頭、母排、電纜接頭等關(guān)鍵點(diǎn)位十年免維護(hù)監(jiān)測(cè)，從源頭杜絕換電池帶來(lái)的停電施工與安全隱患。針對(duì)無(wú)感應(yīng)電流的低壓設(shè)備、戶外設(shè)備、旋轉(zhuǎn)機(jī)械場(chǎng)景，優(yōu)化超低功耗有源電路設(shè)計(jì)，將設(shè)備待機(jī)電流控制在5μA以內(nèi)，大幅延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航，標(biāo)準(zhǔn)工況下可穩(wěn)定運(yùn)行5-8年，兼顧監(jiān)測(cè)精度與長(zhǎng)效穩(wěn)定性。

在硬件適配與防護(hù)層面，打造寬溫域、高抗擾、小型化硬件體系。全系傳感設(shè)備工作溫度覆蓋-40℃~230℃超寬溫域，可適配極寒戶外、高溫車間、爐體惡劣工況；核心產(chǎn)品達(dá)到IP68防水防塵防護(hù)等級(jí)，電路板采用全三防噴涂工藝，同時(shí)通過EMC四級(jí)電磁兼容抗干擾測(cè)試，可有效抵御配電室變頻諧波、強(qiáng)電場(chǎng)、工業(yè)粉塵、潮濕腐蝕等外界干擾，保障復(fù)雜工況下數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、信號(hào)穩(wěn)定。同時(shí)優(yōu)化微型一體化結(jié)構(gòu)，最小直徑15mm的卡扣式傳感器，可直接嵌入開關(guān)柜狹小觸頭空間，實(shí)現(xiàn)不停電快速安裝改造。

在通信組網(wǎng)技術(shù)層面，構(gòu)建多模兼容的智能傳輸體系。自主研發(fā)適配LoRa、FSK、NB-IoT、4G、以太網(wǎng)多制式通信方案，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景靈活選型：廠區(qū)密集配電室選用LoRa近距離穩(wěn)定組網(wǎng)，分布式箱變、野外光伏、遠(yuǎn)距離廊道采用NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)免布線組網(wǎng)，中控機(jī)房采用以太網(wǎng)有線穩(wěn)定傳輸，解決不同場(chǎng)景的組網(wǎng)難題。設(shè)備搭載標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU通用協(xié)議，可無(wú)縫對(duì)接各類主流監(jiān)控平臺(tái)，無(wú)需二次開發(fā)，大幅降低項(xiàng)目改造與系統(tǒng)集成成本。

在監(jiān)測(cè)體系升級(jí)層面，實(shí)現(xiàn)從“單一測(cè)溫”到“多維健康監(jiān)測(cè)”的技術(shù)升級(jí)。依托自研技術(shù)矩陣，拓展溫振一體化監(jiān)測(cè)、開關(guān)柜局放監(jiān)測(cè)、環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、弧光保護(hù)等配套技術(shù)，形成“電氣溫度+機(jī)械振動(dòng)+絕緣狀態(tài)+環(huán)境參數(shù)”的全維度監(jiān)測(cè)體系，通過平臺(tái)算法對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析、分級(jí)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)故障從“事后處置”向“事前預(yù)判、精準(zhǔn)運(yùn)維”轉(zhuǎn)變。

三、典型工程場(chǎng)景技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)化實(shí)踐

基于系列自研技術(shù)，科瑞電力在電網(wǎng)、石化、冶金、港口、新能源等多行業(yè)項(xiàng)目中，完成大量場(chǎng)景化技術(shù)落地與方案優(yōu)化，積累了成熟的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

在石化化工高危場(chǎng)景，針對(duì)廠區(qū)粉塵大、濕度高、腐蝕性強(qiáng)、設(shè)備連續(xù)運(yùn)行不能停電的特點(diǎn)，優(yōu)先采用無(wú)源無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)方案，全覆蓋高壓開關(guān)柜、總降配電室關(guān)鍵發(fā)熱點(diǎn)位，依托免維護(hù)、高防護(hù)、抗干擾核心優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)，超溫實(shí)時(shí)分級(jí)報(bào)警，有效規(guī)避電氣過熱引發(fā)的火災(zāi)、停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，助力化工企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

在冶金重工復(fù)雜工況，針對(duì)生產(chǎn)線諧波干擾強(qiáng)、設(shè)備溫升快、旋轉(zhuǎn)設(shè)備多的特點(diǎn)，采用“無(wú)線測(cè)溫+溫振一體化監(jiān)測(cè)”組合方案，同步監(jiān)測(cè)高壓柜電氣接點(diǎn)溫度與電機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵軸承溫振數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析，提前預(yù)判軸承磨損、轉(zhuǎn)子失衡、接點(diǎn)松動(dòng)等隱患，有效降低重工設(shè)備突發(fā)故障率。

在戶外分布式新能源與農(nóng)網(wǎng)場(chǎng)景，針對(duì)設(shè)備分散、點(diǎn)位偏遠(yuǎn)、人工巡檢成本高的痛點(diǎn)，采用NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)終端，無(wú)需自建中繼設(shè)備，單點(diǎn)直連云平臺(tái)，運(yùn)維人員可通過手機(jī)APP、電腦端遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守站點(diǎn)智能化運(yùn)維，大幅降低巡檢人力成本。

四、行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與企業(yè)研發(fā)方向

當(dāng)前電力行業(yè)正加速向數(shù)字化、智能化、無(wú)人化、安全化轉(zhuǎn)型，新型電力系統(tǒng)對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度、穩(wěn)定性、智能化水平要求持續(xù)提升，“低成本、免維護(hù)、高兼容、全維度、可預(yù)判”將成為電力智能監(jiān)測(cè)設(shè)備的核心發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)，單一參數(shù)監(jiān)測(cè)、人工事后檢修的模式將淘汰，基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算的預(yù)測(cè)性維護(hù)體系將全面普及。

立足行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，山東科瑞電力將持續(xù)深耕電力智能感知核心領(lǐng)域，持續(xù)加大研發(fā)投入，重點(diǎn)優(yōu)化無(wú)源取電穩(wěn)定性、高溫高精度傳感算法、多設(shè)備數(shù)據(jù)融合分析、邊緣計(jì)算預(yù)警等核心技術(shù)，持續(xù)全場(chǎng)景、全維度智能監(jiān)測(cè)產(chǎn)品體系。同時(shí)，公司將持續(xù)深化行業(yè)技術(shù)交流與項(xiàng)目實(shí)踐，結(jié)合一線工程反饋不斷迭代產(chǎn)品、優(yōu)化方案，打造更貼合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需求的智能化電力監(jiān)測(cè)解決方案。

五、結(jié)語(yǔ)

電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行是新型電力系統(tǒng)建設(shè)與工業(yè)安全生產(chǎn)的核心基石，智能在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的迭代升級(jí)，是推動(dòng)電力運(yùn)維模式革新的關(guān)鍵抓手。山東科瑞電力始終以現(xiàn)場(chǎng)需求為導(dǎo)向、以技術(shù)創(chuàng)新為核心、以工程實(shí)踐為支撐，持續(xù)攻克復(fù)雜工況監(jiān)測(cè)難題，打磨高可靠、免維護(hù)、智能化的監(jiān)測(cè)產(chǎn)品與解決方案。未來(lái)，公司將持續(xù)加強(qiáng)行業(yè)技術(shù)交流與創(chuàng)新合作，深耕電力智能感知賽道，以技術(shù)賦能電力安全、以創(chuàng)新助力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)貢獻(xiàn)堅(jiān)實(shí)的技術(shù)力量。