外电网等采集原理讲解
电力系统中的数据采集与传输技术研究
电力系统中的数据采集与传输技术研究随着科技的不断发展，电力系统的智能化与自动化已经成为现代电能技术发展的潮流。
在电力系统中，数据采集与传输技术的研究应运而生，并且对于电力系统的运行稳定性和安全性起着至关重要的作用。
本文将就电力系统中的数据采集与传输技术展开论述，探讨其发展现状和未来趋势。
一、数据采集技术数据采集是指对电力系统各个环节所产生的数据进行有效收集和处理的过程。
电力系统的采集数据主要包括电网的实时参数、负荷数据以及设备运行状态等信息。
而为了确保数据的准确性和实时性，电力系统中的数据采集技术也在不断发展。
1.传感器技术传感器是数据采集技术的重要组成部分，主要用于测量和监测物理量、信号和状态等信息。
在电力系统中，传感器可以监测电压、电流、功率等参数，以及电缆温度、设备振动等状态。
通过传感器采集的数据，可以实时了解电网的运行情况，及时发现问题并进行相应的处理。
目前，随着传感器技术的发展，越来越多的智能传感器被应用于电力系统中，提高了数据的采集精度和频率。
2.数据压缩与编码技术电力系统中的数据量庞大，如何有效地存储和传输数据成为一个挑战。
为了解决这个问题，研究人员开发了各种数据压缩和编码技术。
数据压缩可以降低数据的存储和传输成本，而编码技术则可以提高数据传输的效率和可靠性。
例如，研究人员提出了基于小波变换和差分编码的数据压缩方法，通过对数据进行多尺度分解和差分编码，可以减小数据文件的大小，并保持较高的数据精度。
3.无线传输技术传统的电力系统数据采集通常通过有线方式进行，但在某些特殊环境下，有线传输存在一定的困难和限制。
因此，无线传输技术被广泛应用于电力系统中。
无线传输技术不仅可以避免布线的麻烦，更重要的是可以实现数据的实时传输和远程监控。
目前，常见的无线传输技术包括无线传感网络（WSN）、蓝牙、ZigBee等。
这些技术具有低功耗、低成本和灵活性强等特点，对于电力系统中数据传输的要求非常适用。
二、数据传输技术数据采集只是数据交换的第一步，而数据传输则是将采集的数据从源头传输到目的地的过程。
用电信息采集系统的工作原理及应用
用电信息采集系统的工作原理及应用用电系统能够通过信息化的手段对用户的用电相关信息进行规模化的统一管理与采集。
整个用电信息采集系统目前已广泛应用于供电公司、变电站、规模较大的厂矿等企业，对大型用户的用电管理系统、公变的配变检测系统、变电站的电能量采集系统、民居小区集中抄表系统的合并为一个体系，是目前比较现代化的、信息化的综合性质的电信息采集与分析系统。
目前该系统基于传统的信息系统的三层结构构架，采用比较先进的开发语言，使用的数据库也较大，并具有良好的平台跨越性与开放性、安全性以及拓展性。
随着我国信息化社会的不断发展，用电信息采集系统的工作原理与应用情况也越来越受到相关领域的关注，加强其用电信息采集系统的设计也将极大促进我国的电力行业发展速度。
因此，文章将结合实际用电信息采集系统的使用情况，对用电信息采集系统的工作原理进行分析研究，以此完善我国的用电信息采集系统的应用情况。
标签：用电信息采集系统；工作原理；实际应用前言用户用电采集系统是建立在互联网技术与通信技术、电能计量技术、电力负荷管理技术、电力营销技术等方面的准时信息采集与分析的一种处理系统。
用户通过实际信息采集系统，能够在整体上为电力企业单位减少经济投入，优化电力资源配置，还能使员工在实际的工作过程中实现抄表的信息化管理，进而减轻了员工的工作压力，保证抄表的精准。
近年来实际用电信息采集系统不断发展完善，并且提高了用电管理效率，也为电力企业争取了更多效益。
1 用电信息采集系统使用现状当前的用电信息采集系统主站层处于整个系统的最上层，为整个系统的管理核心，负责系统的安全运行。
对采集终端的部分将发送回来的用电信息进行及时的处理，完成数据交换。
主站层部分系统有一定的分成数据采集、管理能力，并将一些业务的处理与部分通信划分为几个部分。
其中的业务部分可在极大程度上满足供电公司的各种需求。
数据采集部分实现了对用户的信息采集，前置的通信管理部分负责对终端远程通信方式进行调度，并且负责解析协议。
信号采集原理.ppt
? 通用f/V 转换电路 包括三个部分：电平比较器，单稳态触发器和彽通滤波器
+E
V D1 ui
V D2 -E
R1
-E
∞ -
+ + N1
C1 u1
V D3
uN
R5
uP
R4=100 R3 R3
+E R C
R2
+E
∞
-
V D4
+
+ N2
V2 R6
R9 R7 R89
R11 u2
V1 Um
R10
R12
C2 VS
关断时间：从发出保持指令地时刻起，直到输出信号稳定下来为止，所需的 时间定义为关断时间。
捕捉时间长，电路的跟踪特性差，关断时间长，电路的保持特性不好，它们 限制了电路的工作速度。
第一节 采样保持电路
采样保持电路的基本性质 组成： 1. 模拟开关 2. 模拟信号存储电容 3. 缓冲放大器
第一节 采样保持电路
+ N2
C
单片集成采样－保持电路
入输量拟模
态状
Uc
+5V 14 13
12
11
AD582
&
DG
∞ -
+ + N1
S
#
uo
10
98
∞ -
+ + N2
? /# AD571
1
2
ui
3
4
5
偏移调节
6
7
C
总结
? 模拟开关：要求模拟开关的导通电阻小， 漏电流小，极间电容小和切换速度快。
? 存储电容：要选用介质吸附效应小的和泄 漏电阻大的电容。
第四章铁路信号集中监测系统采集原理
第四章铁路信号集中监测系统采集原理第一节铁路信号集中监测的内容一、铁路信号集中监测系统简介铁路信号集中监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、分析信号设备故障原因、辅助故障处理、指导现场维修、反映设备运用质量及结合部设备状态、提高电务部门维护水平和维护效率的重要行车设备。
对状态信息进行储存、重放、查询和实时报警，对于防止违章作业、智能分析和故障诊断，尤其为智能分析发现潜伏性故障、瞬间故障和间歇性故障，提供重要的手段和依据，对确保运输安全发挥着重要的作用。
铁路信号集中监测系统相比微机监测系统加强了监测系统数据的分析，实现了故障预警和故障诊断；使铁路信号集中监测系统成为信号设备的综合监测平台；从过去的“设备监测”手段逐步变为“设备维护”的重要工具。
在原有的三级四层体系结构基础上，做到统一规划，统一实施，与联锁、闭塞、列控、TDCS/CTC、驼峰等系统同步设计、施工、调试、验收及开通。
根据信号设备维修需要，强化了电务段子系统，为铁路提速、重载、高密度运输起到安全保障作用。
二、铁路信号集中监测系统监测的内容（一）站场开关量监测1. 监测类型监测类型有：按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态等。
2. 监测内容监测内容为开关量实时状态变化。
（1）列、调Z车按钮状态开关量信息的采集、记录。
（2）其他按及控制台所有表示灯状态态开关量信息的采集、记录。
（3）提速道岔分表示采集：对提速道岔各个转辙机定反位状态进行监测、显示、存储。
（4）监测列车信号主灯丝断丝状态并报警，报警应定位到某架信号机或架群。
通过智能灯丝报警仪（器）接口获取灯位主灯丝断丝报警信息。
（5）对组合架零层、组合侧面以及控制台的主副熔丝转换装置监测。
（6）对6502站道岔电路SJ第8组接点封连进行动态监测。
（7）环境监控开关量监测（具体项目可选）：电源室、微机室、机械室等处的烟雾、明火、水浸、门禁、玻璃破碎等报警开关量信息的采集、记录并报警。
浅谈电力系统电压电流的采集
224 视听 •SHI TING 2019年 第 5 期理论园地笔者在广播电台从事工作多年，电台的主要任务当然是发射广播电视信号，但笔者还负责全台站的电力维护工作，发现电力的采集系统跟发射机的采集系统有很大差别，在此把多年来对电力采集系统的掌握，简单的分享给同仁们，让大家相互学习和借鉴，也是大有裨益的。
在电力系统中，主要是对高压线路和变压器中电压、电流的采集，这两大参数主要用于继电保护，继电保护又分传统的继电保护和微机继电保护，本文主要介绍微机继电保护中电压电流的采集部分。
事实上，我们广播台站的电力采集系统主要是为小型发电机服务的，所以跟传统的微机保护采集系统有着细微的差别，其差别在于变送元件的不同。
微机保护的采集系统主要由电压形成回路、模拟滤波、采样保持、多路转换和模数转换(A/D)等五大部分构成。
电压形成回路 不管是电台经变压器降压用的380V 电压，还是电力部门用的10千伏以上的高压，都是不能直接送微处理器处理的。
必须要经过几级变换，使其幅值降低，变换到微机芯片能够处理的幅值范围内，而且变换的数量级为上百倍甚至上万倍。
第一级电压、电流的变换分别用的是电压和电流互感器，我国生产的电压互感器二次边额定电压为100V 和100/ V ；生产的电流互感器二次边额定电流为5A 和1A。
显然这样大的交流量，微控制器还是不能采集的。
接下来还要进行二次的变换，用到电压变换器、电流变换器或电抗变换器，由于电抗变换器的原理跟电流变换器相似，故下面只介绍电压和电流变换器。
而电台在这部分用的是电压变送器和电流变送器，微机保护可通过变换器将电压互感器和电流互感器的二次电压、电流变换成±2.5V、±5V、±10V 的电压信号供微机保护的模数转换芯片使用。
电压、电流变换器的一次侧都需要接电容，主要作用是为了吸收耦合到导线上的干扰信号。
电流变换器连接如下图1所示，其中Z 为模拟低通滤波器及A/D 输入端等回路构成的综合阻抗，在工频信号条件下，其数值可达80KΩ以上； R LH 为电流变换器二次侧的并联电阻，数值为几欧姆到十几欧姆，远小于Z，因此R LH 与Z 的数值差别很大。
电网数据采集培训总结汇报
电网数据采集培训总结汇报电网数据采集培训总结汇报一、培训背景和目的本次电网数据采集培训的背景是为了提高电网运维人员的数据采集能力，实现对电网设备状态的及时监测和分析，为电网运维决策提供有力的支持。
培训的目的是让参训人员了解电网数据采集的基本知识和方法，并能够运用所学知识进行实际操作。
二、培训内容和方式1. 基础知识讲解：介绍了电网数据采集的定义、意义和目标，讲解了数据采集的基本概念和原理。
2. 仪器设备介绍：对电网数据采集需要使用的仪器和设备进行了详细的介绍，包括数据采集仪、传感器、信号转换器等。
3. 数据采集方法：讲解了电网数据采集的常用方法，包括实时采集、定时采集和事件触发采集，并对各种采集方法的适用场景进行了分析。
4. 数据处理与分析：介绍了数据处理与分析的基本方法，包括数据清洗、数据转换、数据可视化等，并通过案例演示了如何使用Excel和Python进行数据处理与分析。
5. 实操操作：通过实际操作，让参训人员亲自体验数据采集的过程，包括仪器设备的接线和设置、数据采集软件的使用等。
6. 培训总结：对本次培训进行了总结，并对参训人员提出了进一步学习的建议。
三、培训效果通过本次电网数据采集培训，参训人员对电网数据采集的基本原理和方法有了较为全面的了解，熟悉了常用的数据处理与分析工具，掌握了实际操作技巧。
参训人员在实操环节表现积极，能够独立完成数据采集任务，并对数据进行初步处理和分析。
培训效果良好，达到了预期目标。
四、培训亮点和不足1. 亮点：（1）实操操作环节的设置，使参训人员能够通过亲身实践掌握数据采集的过程和技巧，提高了培训的实效性。
（2）数据处理与分析的案例演示，让参训人员能够更加直观地了解数据处理与分析的方法和意义，增强了学习的实用性。
2. 不足：（1）培训时间较短，难以涵盖所有的电网数据采集知识，需要进一步深化学习。
（2）培训案例相对较少，希望能够增加更多的实际案例进行讲解和演示。
（3）对数据安全和隐私保护的讲解较少，需要加强相关知识的培训。
电力采集监控技术总结汇报
电力采集监控技术总结汇报电力采集监控技术总结一、背景介绍电力采集监控技术是电力系统中的一项重要技术，通过采集、监控、管理和控制电力信息，实现对电力系统的实时监测和运行状态的科学管理。
随着电力系统的快速发展和技术的不断进步，电力采集监控技术在电力系统中的应用越来越广泛，功效也越来越显著。
二、电力采集监控技术的原理和方法1. 数据采集电力采集监控技术的核心是数据采集，通过传感器、监控设备等对电力系统中的关键参数进行采集。
传感器可以采集电压、电流、频率、功率等参数，监控设备可以采集电力设备的工作状态、故障信息等。
2. 数据监控采集到的数据经过处理和分析后，可以实现对电力系统运行状态的实时监控。
可以通过建立监控中心、安装监控设备等方式来实现对电力信息的监控。
3. 数据管理采集到的数据需要进行管理和存储，通过数据库技术和网络技术可以对数据进行管理，实现数据的快速查询和存储。
4. 数据控制通过对采集到的数据进行分析和处理，可以实现对电力系统的自动控制和调节，提高电力系统的运行效率和稳定性。
三、电力采集监控技术在电力系统中的应用1. 电力系统监测通过采集监控技术可以实时监测电力系统的运行状态，包括电压、电流、频率等参数，可以及时发现电力系统中的故障和异常情况，提高电力系统的安全性。
2. 能耗监测电力采集监控技术可以对电力系统中的能耗进行监测和分析，根据能耗情况可以制定合理的用电计划，降低能耗成本，提高能源利用效率。
3. 故障诊断与维护通过采集监控技术可以及时发现电力设备的故障信息，提前准备维护方案，减少故障停电时间，保证电力系统的正常运行。
4. 电力质量监测电力采集监控技术可以对电力质量进行监测和分析，及时发现电力质量问题，采取相应措施，保证电力系统的稳定供电。
四、电力采集监控技术存在的问题及发展趋势1. 数据安全问题采集监控技术中的数据安全问题是一个重要的关注点，需要加强对数据的加密和保护，防止数据泄露和被黑客攻击。
关于用电采集系统反窃电技术的分析
关于用电采集系统反窃电技术的分析
用电采集系统是指通过传感器和数据采集设备，实时监测电力系统中的电能使用情况，从而实现电能管理和节能减排的一种技术手段。
而反窃电技术则是指利用各种技术手段，
防止窃电现象的发生。
本文将分析利用用电采集系统反窃电的技术原理与实现方法。
一、用电采集系统的工作原理
用电采集系统工作原理是通过电能传感器将各个接电设备的用电状况进行实时监测，
并将监测数据上传至中心控制系统。
中心控制系统可以实时分析各区域、各设备的用电情况，准确定位能耗大、能耗小、能源浪费现象等，从而对能源管理实现有针对性的监管，
并提出合理的节能建议，达到最大程度地降低用电成本。
二、反窃电技术的实现方法
1. 定位窃电行为
利用用电采集系统实时监测电力系统中的用电情况，可以快速准确地定位窃电行为的
发生，及时采取应对措施防止电力盗窃事件的发生。
2. 强化电表安全防范
智能电表作为能耗监测主体，可以采用防拆技术、防抄技术、远程抄表等多种手段，
可以在很大程度上防止盗窃电量。
3. 实施保安巡逻
为了加强现场保安，可实施安保人员定期巡逻，发现可疑情况及时进行处理，同时进
行设备的巡检与检修，确保设备运行正常。
对于非法入侵行为，可实施对电力采集系统的技术保护，包括设置权限与限制、电力
交互数据加密等方法，保证整个系统的安全性。
三、总体结论
用电采集系统的应用，可以实现对电力系统的实时监测和数据分析，进而增强对电力
的管控水平。
同时，结合反窃电技术，彻底消除电量盗窃现象，有效保障电能的可靠性和
安全性。
为未来电力系统改革提供了重要的技术支持和实现路径。
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A1
信号
B2
调理
现场总线
A15 B15
信号 调理
CPU数字 采集处理
A16
信号
B16
调理
环境状态监测采集 • 烟雾和灯光监测 • 门禁监测 • 温湿度监测
C 图像
湿度 温度
烟雾
电源屏及市 电压传感器 电池监测
组网设备
以太网
环境监控网
环境处理机
空调及风机 控制
水浸 门禁 玻璃破碎
信号机械室环境监控系统结构框图
电缆绝缘
用来测试车站室外信号电缆芯线全 程对地绝缘，并以报表形式显示各 信号电缆每次测试绝缘值、测试时 间，同时以曲线的形式显示各信号 电缆对地绝缘变化的趋势。电缆对 地绝缘测试提供两种测试方式：自 动测试和手动测试。 手动测试：需要人工干预对手工测 试窗口中的信号电缆进行测试，可 进行单测、选测、全测。 自动测试：系统会每天按着设定的 时间点自动对已设置的信号电缆绝 缘进行测试。自动测试窗口同时提 供手工测试功能：可进行单测、选 测、全测。
• (2)测直流电源对地漏流时，JA0吸起、J90吸起，在1KΩ 电阻上采样。
• 采样电压信号量化转换成0～5V直流标准电压后，经综合采集机模拟量输入板
送至CPU进行A/D转换和数据处理
• 电源对地漏流测试要求将电源屏各输出端人为地接地，所以对它的采集需要
非常慎重，一般要求串入保护电阻进行测量。如图3-33所示，测试电路中串 入较大的保护电阻和保护熔断器。
在机械室电源箱闸刀上方引出电 压监测线4根，即A、B、C和N相，经 过保险和衰耗电阻模块后接入到外电 网监测单元。
电流监测是通过在电源箱闸刀下 方穿三个电流互感器，电流互感器的 输出线接入到外电网监测单元。外电 网监测单元采集到数据后，通过计算 得到外电网质量数据包括：三相相电 压、线电压、电流有效值、功率、功 率因数、相位角、频率等，并通过 CAN总线送到上位机显示、存储。如 果电网波动超限，系统会自动记录报 警值，送上位机保存。
• 漏流测试通常检测隔离输出的电源电缆，包信号点
灯电源、轨道电路电源、道岔动作电源、道岔表示 电源、闭塞电源、联锁电源、列控电源、 TDCS/CTC电源、CSM电源、电码化电源、稳压备 用电源等交直流电源。
• 电源屏输入和不稳压备用电源为非隔离电源，不需
要漏流测试。
• 特别注意：电源屏各种输出电源对地泄漏电流的测
信号集中监测
通信信号学院
田建兆
复习与提问
• 1.道岔动作电流采集原理？
道岔动作曲线
道岔动作曲线含：道岔启 动电流曲线、道岔启动功 率曲线、道岔转换力曲线、 道岔曲线再现
横坐标为 时间，单 位是s，每 格1秒共 16秒（考 虑到道岔 转换故
障）。
区间移频
实时监测显示区间移频 发送器发送电压、电流、 载频、低频测试值，显 示区间移频接收器轨入、 轨出1（主轨）、轨出2 （小轨）电压、载频、 低频测试值，显示区间 移频电缆模拟网络电缆 侧发送电压、接收电压 测试值，并以报表形式 显示各设备每日测试变 化的最大值、最小值、 平均值，同时以曲线的 形式显示各设备电气参 数变化的趋势。
屏电流的监测包括电源屏输入电流的监测和电源屏输出电流的监 测。电流互感器模块分为两类：交流电流互感器模块和直流电流 互感器模块。交流电流互感器模块是无源模块，输出为电流信号， 直流电流互感器模块是有源模块，输出是电压信号。两类电流模 块均为穿芯式电流采样模块。
• 配线时采用一路电压接着一路电流的方式，利用采集板的DSP对
开入板
BJ- (a)
BJ+
(b)
熔丝报警原理图
• 防灾异物侵限采集
采样点：监测位置为分线盘
室外电缆→防雷分线盘接线端子→集中监测采集点
防灾异物侵限电压监测监测原理： 采用高阻加光电隔离传感器进行隔离采样，采样信号经过调理后变为
CPU能采集的输入范围，经过处理后通过现场总线上送给站机显示，示 意图如下：内部防护同轨道电压。
• 熔丝断丝报警采集
• 对安装了多功能熔丝转换单元的车站，一般都配套加装了熔丝报警设备，
所以监测系统没有必要对每个熔丝的状态进行监测。一般的采样方法如 下：
• A、监测控制台总熔丝报警状态。 • B、采集熔丝报警排架灯。
排架灯1
排架灯1
BJ+
BJ-
BJ+
BJ-
排架灯N
排架灯N
光电藕合器
光电藕合器
开入板
• 站场状态开关量采集 • 半自动闭塞监测采集 • 站（场）间联系电压监测采集 • 道岔SJ第8组接点封连报警采集
• 电源对地漏流测试电路原理图如图3-33所示。被测的电源回路经电缆芯线通
过测试继电器组合接至电源对地漏流测试板上的采样测试电路。电源屏输出 电源有交、直流之分，为了提高测试精度，加装两个继电器，对于不同的电 源切换到不同的电路：
• (1)测交流电源电源对地漏流时，JA0吸起、J90落下，在50Ω 电阻上采样。
•
• 电源屏监测
• 电源屏监测包括电源屏输入电压、电流和电源屏输出电压、电流、
频率、功率、25HZ电源输出电压相位角等内容。
• 电源屏电压的监测采用C0组合 + 采集板的方式。C0组合包括保
险和转换单元，对电源屏电压进行隔离转换。经过隔离转换后的 电压信号输出到采集板。
• 电源屏电流的监测采用电流互感器模块 + 采集板的方式。电源
项目3 信号集中监测工作原理分析
• 任务2：外电网、电源屏等设备采集原理分析
外电网采集机由外电网隔离采集箱和外电网监测单元两部分组成，就近 采用壁挂方式安装在电务闸刀配电箱附近，与站机以CAN网络线相联，供电 由监测系统提供。每个外电网采集机可以监测二路外电网的输入。外电网 采集机通过电流互感器采集外电网的电流信息，对外电网电压的采集通过 高阻接电压互感器模块得到。
信号进行处理，通过程序计算出电压、电流、频率、功率、相位 等项监测值。
电源对地漏流监测
• 1、电源对地漏流测试原理
• 通过电源对地漏流的测试，可以了解各电源线是否破损或接地，及时发现线
路故障。特别值得注意的是，电源屏各种输出电源地漏流的测试是关系到 安全生产的，为以防万一，规定：只在天窗时间内人工启动、自动测量。
试关系到安全生产，规定只在天窗时间内人工启动 测量。
• 2、接入电路
• 电源屏输出电源对地漏流的测试电路，类似于电缆绝缘的测试电
路，所以电源对地漏流测试与电缆绝缘测试共用一套测试继电器 组合，只是在电缆绝缘测试继电器组合的基本层E层增加两个漏 流测试继电器。JA0作为测试电缆绝缘和测试电源漏流的区分条 件，J90作为测试交流漏流和直流漏流的区分条件。JA0、J90受 开关量输出板控制，由软件程序控制它们的动作。
电流，穿芯采样
电流
电流互感器模块输出
互感器模块
外电网 输入
电压
外电网电
A、B、C、N 源隔离箱
入 （衰耗） 出
外电网 系统CAN网 监测单元
频率、相位角通过采样到的电压信号计算得到，通过对电压信号的计算 还可以得到外电网电压的谐波成份，功率信号由电压和电流乘积得到。外 电网采集机实时对电压信号进行监测，一旦发现外电网的断电、瞬间断电 立即报警。外电网采集机还可以记录实时波形，如有需要可以记录电网质 量劣化（如瞬间断电、波形畸变等）的波形。
• 对全站列车信号的主灯丝状态进行实时监督、报警并汇
录，亦是信号微机监测的一项功能，由综合采集机完成。
列车信号机
实时监测显示列车 信号机的灯丝继电 器（DJ,2DJ）工作 电流测试值，并以 报表形式显示各设 备每日测试变化的 最大值、最小值、 平均值，同时以曲 线的形式显示各设 备电气参数变化的 趋势。
• 采集机的每块开关量输出板，每块可输出40个开关量(另41～48
为开关量输入)，前35个用于电缆绝缘测试组合，第36、37两个 开关量用于控制漏流测试继电器 (JA0、J90)。其测试容量与电 缆绝缘一样，只要在256路之内均可。
• 配线时通常先配置电缆绝缘配线，然后配置电源漏流配线。
• 信号机点灯电流采集