自动化监测技术在电力工程监测中的应用

李松茂

摘要：电力电缆工程的工作井基坑一般深度较大，施工周期长，施工过程中需要进行基坑监测。自动化监测技术通过现场布置传感器及数据采集传输装置，能将监测数据实时传回监测云平台，监测云平台自动对数据进行分析处理、自动报警及报表发布等，自动化监测具有实时性、自动化、不受恶劣天气限制等优点。基于此，文章主要分析了自动化监测技术在电力工程监测中的应用。

关键词：自动化监测技术；电力工程监测；应用

1自动化监测技术概述

自动化监测技术是指由电子信息技术、计算机技术、通信技术和工程监测技术等集成为一体的工程安全监测系统，可以同步完成对工程的远程检测数据采集、数据传输和数据处理分析。现阶段电力工程施工过程中，自动化监测技术备受相关研究人员注重。首先，自动化监测技术由四个部分组成：数据自动化采集、数据自动化传输和数据自动化管理与数据自动化分析。在实际工程监测过程当中，自动化监测技术的应用完全不需要借助人工的干预就能够实现对工程的自动监测。这样一来不仅有效提高了自动化监测的水平，还能够降低人为干扰因素的发生，从而保障工程的顺利实施。并且，在电力工程监测中应用自动化监测技术，能够实现24h不间断的安全生产监测。其次，在电力工程施工过程中，面对人工无法监测的地方，工作人员可以选择利用自动化监测系统，实现对相关作业区域的监测，如此就可以实现对相关数据的自动化采集与自动化传输，从而为工作人员对施工过程中存在的风险问题判定提供数据上的支持。

2基于自动化监测技术的电力工程监测系统设计

2.1自动化监测框架体系

根据电力工程测量数据采集模式的不同，可以将自动化监测技术划分成两个部分：力学传感器自动化监测与光学仪器自动化监测。其中，力学传感器主要有水位计、轴力计和倾斜计等设备。借助应力和变形测量实现对工程的自动化监测。光学仪器主要有激光测距仪设备和全站仪设备，并且光学仪器和力学传感器的技术体系相同，主要分为监测平台层、传感层以及数据采集传输层。因此，结合电力工程建设的实际监测需求，文章基于自动化监测技术设计开发了电力工程安全监测平台。该监测平台的设计能够实现在深层工程水平位移、支撑轴力和垂直水平位移等工程项目的自动化监测分析。

2.2电力工程监测系统总体架构设计

为进一步降低电力工程施工现在存在的施工安全风险，文章所设计的监测系统主要由控制中心、计算机显示功能、控制芯片、自动报警功能、网络通信芯片等部分构成。在实际工程监测时，首先需要进行自动化监测设备进行安装，接着还要进行测斜仪传感器和水位计传感器等设备安装。然后通过传感器就可以将信号连接到自动化监测系统的数据采集传输模块之中，借助监测平台，完成对已安装的自动化监测设备的配置，以此实现对电力工程向现场的施工数据进行实时数据采集和自动传输，并对采集到的数据进行自动存储和自动预警和处理，同时可以实现对数据进行查询和报表发布。

2.3系统硬件设计

针对电力工程监测系统的设计，从硬件方面可以将其分为两个部分：主控芯片选取部分和电力监测仪器设计等。

2.3.1主控芯片选择

在监测系统中主控芯片的设计等同于系统的核心部分，既承担了电力工程现场施工数据的处理，还负责连接系统硬件部分。因此，针对电力工程监测系统的设计需求来看，可以选择Si1000片上系统作为主控芯片。以此可实现对内部资源的管理，并且该芯片具有丰富的管脚，可以根据用户自身的需求进行自定义设计。为了进一步满足监测系统不同硬件之间的连接需要，可以进行串口配置，这样一来能够实现数据校验，以此便于系统硬件之间的连接。

2.3.2电力监测仪器电路设计

针对电力工程的施工现场进行安全监测时，离不开电力监测仪器的支持。该仪器能够采集电力工程施工过程中的相关参数，如电力电流的有效值和频率以及谐波含量等，然后全面地分析电力工程中的电压信号和电流信号等，从而对电力工程施工现场的安全性进行判断。同时，为了实现对该监测设备的功能设计，从其硬件电路设计来看，可以将其分为电压采集电路和电流采集电路等两个部分。其中，针对电流采集电路的设计，文章主要利用全波形采集方式，这样一来可以有效解决电力工程施工过程中的电流波形混乱等问题，采集电流信号，确保信号的完整性，使电力工程监测的精确度得到进一步的提高。从产品功能电压采集的电路设计方面来看，面对电力工程施工过程中存在的电压不稳定现象以及无法自动数据采集的情况，需要利用相关设备对技术进行调整。因此电路的设计能够实现对电压信号的采集，并为电力工程监测系统的实现奠定基础。

2.4系统软件设计

2.4.1电力监测模块

该监测模块主要实现了对采集到的数据进行相应的处理，从而得到关于电力信号的频谱，而信号频谱可以为电力工程现场施工的安全监测提供帮助。同时，还可以对自动采集到的电力信号进行相应的变换，从而获得电压与电流的信号，以此为后期电力工程监测系统的安全预警提供相应的依据。

2.4.2安全预警模块

安全预警模块的设计主要以电力监控仪器设备所采集到的电压信号和电流信号等依据，并对电力工程的故障判定规则进行设定。这样一来，当电力工程施工现场发生事故问题时，系统就会自动对安全事件进行判断和预警，从而为电力工程施工的安全提供相应的保障。一般来说，在电力工程使用时，常出现接地故障问题和短路故障等问题，这时就可以利用安全预警模块实现对电力工程监测进行预警和维修。

2.4.3自动化数据采集模块

在电力工程监测中自动化监测技术的应用，可以通过设计自动化数据采集模块实现对电流工程中采集得到的数据进行处理和分析。但受其过程动态特征的影响，传统人工监测获取的数据精准度方面存在缺陷。文章采用自动化监测技术设计的数据采集模块有效解决了传统人工监测数据采集中存在的精确度差的问题，切实保障了电力工程施工的安全与电力工程监测的精确性。

2.4.4自动操作模块

自动化操作模块的设计作为电力工程监测系统的重要组成部分，主要利用远程控制技术和现场控制技术二者相结合的方法，在自动化监测技术的作用下实现对现场施工情况的监测。

2.4.5故障记录模块

在电力工程自动化监控系统设计中，无法避免所有施工问题或者事故，因此，借助基于自动化监测技术设计的故障记录模块可以对电力工程施工中存在的故障问题和安全事故等进行全面的分析。不过，在对事故进行记录时可能会受到监测系统的影响所干扰，因此在故障记录模块设计时，还需要具备故障隔离功能，就可以将电力工程施工中存在的故障问题进行隔离。

3结语

综上所述，文章先是阐述了自动化监测技术在电力工程监测中的应用，接着利用工程案例对其实际应用进行了研究，证明了自动化监测技术的应用可以实现对工程施工项目进行实时监测和自动化数据分析处理和自动报警。同时，在工程中自动化监测点位置的合理配置，可以有效避免电力工程施工时监测中断的情况发生。并且，自动化监测技术的应用可以有效降低电力工程监测的成本，因此该技术在工程领域的应用具有广泛的发展前景。

参考文献

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