目前,北斗衛星導航系統(BDS)已全方位應用于各行各業。常規的北斗定位技術采用衛星信號定位,定位精度達米級,可滿足導航等生活應用需求。然而,在電力行業的一些業務應用中,米級定位精度難以滿足需求。
“我們迫切需要更高的定位精度來更好地保證供電可靠性和作業保障性,定位偏差*好能小于10厘米。”
目前,厘米級的高精度定位主要依靠北斗差分定位技術實現。預先設置的北斗基準站對外發布差分定位數據,“告知”周邊的北斗終端如何校正自身的定位坐標,使北斗終端將定位精度細化至厘米級。
江蘇電科院從2020年開始研究北斗差分定位技術在電力行業的應用,牽頭研制了6款高精度電力北斗業務終端,建成了電力北斗終端產品級性能檢測試驗場,參與了國網江蘇電力北斗地基增強網建設工作。
2021年年初,江蘇電科院在南京江北新區、無錫等地調研北斗技術在電力行業的應用需求,發現北斗差分定位技術可有效提升輸電通道巡檢等業務保障性,但技術推廣受到制約。在變電站、重點輸電通道等區域,往往有多臺北斗終端同時工作。每臺北斗終端必須配置符合電力保障要求的遠程通信模塊、獲取差分定位服務授權信息,才能接入北斗系統。這些通信模塊功耗較高,需要更大容量的電池,增加了北斗終端的體積、重量和造價。每臺北斗終端都需要進行網絡和差分定位服務設置,在工程應用中存在一定困難。

一、使用措施(WBDT-V接地引下線導通試驗儀操作更加簡便,功能更完備)
使用本儀器前一定要認真閱讀本手冊。
儀器的操作者應具備一般電氣設備或儀器的使用常識。
本儀器戶內外均可使用,但應避開雨淋、腐蝕氣體、塵埃過濃、高溫、陽光直射等場所。
儀表應避免劇烈振動。
對儀器的維修、護理和調整應由專業人員進行。
測試完畢后一定要等放電報警聲停止后再關閉電源,拆除測試線。
在測試過程中,禁止移動測試夾和供電線路。
二、性能特點(WBDT-V接地引下線導通試驗儀操作更加簡便,功能更完備)
儀器輸出電流大,測量范圍寬,操作簡便;
儀器具有完善的反電勢保護功能,音響放電報警,放電指示清晰,減少誤操作;
儀器裝有打印機,可隨時打印測試數據;
儀器具有實時時鐘,并可連同測試記錄一起保存、打印,方便用戶保存、查閱;
儀器內部可以長久存儲測試數據200條(可擴展),還可以使用優盤存儲數據方便用戶導入電腦處理。
儀器具有適用溫度寬,精度高,防震,抗干擾,體積小,重量輕,攜帶方便等特點。
三、技術指標(WBDT-V接地引下線導通試驗儀操作更加簡便,功能更完備)
測試電流:0.2A、1A、5A、10A四檔
測試范圍:0.2 A 10 Ω ~ 100Ω
1 A 100mΩ ~ 20 Ω
5 A 10 mΩ ~ 4 Ω
10 A 1 mΩ ~ 2 Ω
準確度:±(讀數×0.2%+2字)
*高分辨率: 0.1μΩ
工作溫度:-5~40℃;環境濕度:≤90%RH,無結露
工作電源:AC220V±10%,50HZ±1HZ
體積:390×280×200mm
重量:7Kg(不包括測試線)
四、面板功能介紹(WBDT-V接地引下線導通試驗儀操作更加簡便,功能更完備)
儀器面板見圖一。
電源開關:整機電源輸入口,帶有交流插座,保險倉和開關。
: 接地柱,為整機外殼接地用,屬保護地。
V+、V-: 電壓輸入端子。
I+、I-: 電流輸出端子。
顯示器: 128×64點陣液晶顯示器,人機交互界面。
打印機: 打印輸出直流電阻測試結果。
USB: 優盤接口
RS232: 儀器與計算機連接的通訊接口
返回鍵: 返回上級菜單界面或取消當前操作。
選擇鍵: 在儀器操作過程中移動光標。
確認鍵: 修改參數或執行所選操作。
五、使用說明(WBDT-V接地引下線導通試驗儀操作更加簡便,功能更完備)
1、儀器開機顯示畫面
打開電源開關(開關上I為開,O為關),儀器顯示區將顯示圖三界面。
2、時鐘界面
放電檢測完畢后,儀器自動進入時鐘界面。
此界面實時顯示系統時鐘,用戶可按“確認”鍵直接進入主菜單界面。如用戶想修改時鐘,可按選擇鍵移動光標(字體反白顯示為光標選中狀態),此時按“確認”鍵可實現數值加一功能,當光標移動到“確定”按鈕時,按“確認”鍵即可設定時鐘并進入主菜單界面,如中途用戶不想修改時鐘了,可按“返回”鍵推出設定界面,儀器仍將實時刷新時鐘,再按“確認”鍵即可進入主菜單界面。
3、主菜單界面
按“選擇”鍵移動光標,按“確認”鍵進入所選菜單,按“返回”鍵回到上一頁。
3.1導通測試菜單
按“選擇”移動光標,當光標選中“電流選擇:xxxA”時,按“確認”可修改電流值(0.2A→1A→5A→10A→0.2A循環顯示);當光標移動到“確定”按鈕時,按確認鍵即可按當前選定的測試電流進行測試,進入圖七→圖八→圖九界面。
當進度條到達右端,表示測試完畢,將顯示測試結果如圖十
此時界面顯示的電阻值為實時測量值,用戶可按“選擇”鍵選擇“保存”或是“打印”,按“確認”鍵執行所選操作,按“返回”鍵儀器停止測試并開始放電如圖十一
放電完畢后,儀器將返回到圖六界面。
當在圖十界面中用戶選擇保存時,儀器將提示用戶選擇存儲介質如圖十二
按“選擇”鍵移動光標,按“確認”鍵保存到相應存儲介質并返回到圖十界面,實時刷新測量結果,也可不保存按“返回”回到圖十界面,實時刷新測量結果。
注:整個測試過程中切勿拆線,待放電完畢方可拆線。
3.2、數據存取菜單
按“選擇”鍵移動光標,按“確認”鍵執行所選操作,按“返回”鍵回到主菜單。
六、注意事項
測試過程中嚴禁拆除測試下和切斷系統電源。
在拆線前,一定要等放電結束后,報警聲停止,再進行拆線。
如果測試線沒接好,儀器會自動提示“電源開路”。這時須檢查線路是否有正確或沒接牢固,然后按復位鍵重新測量。
電力北斗業務應用大多集中在一個區域內,是否可以實時獲取差分定位數據,共享給區域內其他北斗終端使用呢?如果這個方案可行,就可以實現終端低功耗、小型化、免設置,使用成本將大幅下降。因此,解決差分定位數據的共享問題成為研究團隊的主攻方向。
2022年,研究團隊開始探索北斗差分定位數據共享技術。在一次頭腦風暴中,會議桌上擺放的路由器激發了朱道華的靈感。“我們能否研發一臺北斗‘路由器’,利用電力物聯網感知層通信網絡分發差分定位數據,實現多個終端共享一份數據呢?”朱道華提出。
研究團隊首先研究了北斗終端與電力北斗系統之間的交互協議,再結合近年來電力物聯網技術的研究成果,搭建了電力北斗差分定位數據共享應用原型系統進行實驗,測試了使用同一份數據對一個區域內多臺北斗終端定位性能的影響,測試了不同物聯網通信技術的性能。
經過近百次測試和參數調整,研究團隊實現了從電力北斗系統實時獲取差分定位數據,再利用本地微功率無線網絡發送給北斗終端。這樣一來,其他北斗終端本身無須具備遠程通信功能,只需要使用一個本地微功率無線通信單元作為數據共享裝置,就可以實現高精度定位。這一裝置就像一臺北斗信號“路由器”,起到了分發差分定位數據的作用。
為了保障網絡不暢或者差分信號不佳時定位不受影響,研究團隊開發了本地基站自動切換功能。北斗信號“路由器”會實時校驗自身坐標,判斷電力北斗系統的差分定位數據是否正常。一旦出現異常,該裝置可自動轉入基站模式,利用自身的準確坐標計算出當地的差分定位數據,為北斗終端提供本地差分定位服務。該裝置還可以根據實時定位判斷附近是否存在異常的衛星定位信號并發出告警,防止欺騙信號影響北斗終端正常工作。
研究團隊在本地無線通信網絡中使用了鑒權接入和數據加密等技術,使北斗信號“路由器”和北斗終端之間通過加密網絡連接,保障差分定位數據和北斗終端位置數據可靠傳輸。
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