目前,北斗卫星导航系统(BDS)已全方位应用于各行各业。常规的北斗定位技术采用卫星信号定位,定位精度达米级,可满足导航等生活应用需求。然而,在电力行业的一些业务应用中,米级定位精度难以满足需求。
“我们迫切需要更高的定位精度来更好地保证供电可靠性和作业保障性,定位偏差*好能小于10厘米。”
目前,厘米级的高精度定位主要依靠北斗差分定位技术实现。预先设置的北斗基准站对外发布差分定位数据,“告知”周边的北斗终端如何校正自身的定位坐标,使北斗终端将定位精度细化至厘米级。
江苏电科院从2020年开始研究北斗差分定位技术在电力行业的应用,牵头研制了6款高精度电力北斗业务终端,建成了电力北斗终端产品级性能检测试验场,参与了国网江苏电力北斗地基增强网建设工作。
2021年年初,江苏电科院在南京江北新区、无锡等地调研北斗技术在电力行业的应用需求,发现北斗差分定位技术可有效提升输电通道巡检等业务保障性,但技术推广受到制约。在变电站、重点输电通道等区域,往往有多台北斗终端同时工作。每台北斗终端必须配置符合电力保障要求的远程通信模块、获取差分定位服务授权信息,才能接入北斗系统。这些通信模块功耗较高,需要更大容量的电池,增加了北斗终端的体积、重量和造价。每台北斗终端都需要进行网络和差分定位服务设置,在工程应用中存在一定困难。
一、使用措施(WBDT-V接地引下线导通试验仪操作更加简便,功能更完备)
使用本仪器前一定要认真阅读本手册。
仪器的操作者应具备一般电气设备或仪器的使用常识。
本仪器户内外均可使用,但应避开雨淋、腐蚀气体、尘埃过浓、高温、阳光直射等场所。
仪表应避免剧烈振动。
对仪器的维修、护理和调整应由专业人员进行。
测试完毕后一定要等放电报警声停止后再关闭电源,拆除测试线。
在测试过程中,禁止移动测试夹和供电线路。
二、性能特点(WBDT-V接地引下线导通试验仪操作更加简便,功能更完备)
仪器输出电流大,测量范围宽,操作简便;
仪器具有完善的反电势保护功能,音响放电报警,放电指示清晰,减少误操作;
仪器装有打印机,可随时打印测试数据;
仪器具有实时时钟,并可连同测试记录一起保存、打印,方便用户保存、查阅;
仪器内部可以长久存储测试数据200条(可扩展),还可以使用优盘存储数据方便用户导入电脑处理。
仪器具有适用温度宽,精度高,防震,抗干扰,体积小,重量轻,携带方便等特点。
三、技术指标(WBDT-V接地引下线导通试验仪操作更加简便,功能更完备)
测试电流:0.2A、1A、5A、10A四档
测试范围:0.2 A 10 Ω ~ 100Ω
1 A 100mΩ ~ 20 Ω
5 A 10 mΩ ~ 4 Ω
10 A 1 mΩ ~ 2 Ω
准确度:±(读数×0.2%+2字)
*高分辨率: 0.1μΩ
工作温度:-5~40℃;环境湿度:≤90%RH,无结露
工作电源:AC220V±10%,50HZ±1HZ
体积:390×280×200mm
重量:7Kg(不包括测试线)
四、面板功能介绍(WBDT-V接地引下线导通试验仪操作更加简便,功能更完备)
仪器面板见图一。
电源开关:整机电源输入口,带有交流插座,保险仓和开关。
: 接地柱,为整机外壳接地用,属保护地。
V+、V-: 电压输入端子。
I+、I-: 电流输出端子。
显示器: 128×64点阵液晶显示器,人机交互界面。
打印机: 打印输出直流电阻测试结果。
USB: 优盘接口
RS232: 仪器与计算机连接的通讯接口
返回键: 返回上级菜单界面或取消当前操作。
选择键: 在仪器操作过程中移动光标。
确认键: 修改参数或执行所选操作。
五、使用说明(WBDT-V接地引下线导通试验仪操作更加简便,功能更完备)
1、仪器开机显示画面
打开电源开关(开关上I为开,O为关),仪器显示区将显示图三界面。
2、时钟界面
放电检测完毕后,仪器自动进入时钟界面。
此界面实时显示系统时钟,用户可按“确认”键直接进入主菜单界面。如用户想修改时钟,可按选择键移动光标(字体反白显示为光标选中状态),此时按“确认”键可实现数值加一功能,当光标移动到“确定”按钮时,按“确认”键即可设定时钟并进入主菜单界面,如中途用户不想修改时钟了,可按“返回”键推出设定界面,仪器仍将实时刷新时钟,再按“确认”键即可进入主菜单界面。
3、主菜单界面
按“选择”键移动光标,按“确认”键进入所选菜单,按“返回”键回到上一页。
3.1导通测试菜单
按“选择”移动光标,当光标选中“电流选择:xxxA”时,按“确认”可修改电流值(0.2A→1A→5A→10A→0.2A循环显示);当光标移动到“确定”按钮时,按确认键即可按当前选定的测试电流进行测试,进入图七→图八→图九界面。
当进度条到达右端,表示测试完毕,将显示测试结果如图十
此时界面显示的电阻值为实时测量值,用户可按“选择”键选择“保存”或是“打印”,按“确认”键执行所选操作,按“返回”键仪器停止测试并开始放电如图十一
放电完毕后,仪器将返回到图六界面。
当在图十界面中用户选择保存时,仪器将提示用户选择存储介质如图十二
按“选择”键移动光标,按“确认”键保存到相应存储介质并返回到图十界面,实时刷新测量结果,也可不保存按“返回”回到图十界面,实时刷新测量结果。
注:整个测试过程中切勿拆线,待放电完毕方可拆线。
3.2、数据存取菜单
按“选择”键移动光标,按“确认”键执行所选操作,按“返回”键回到主菜单。
六、注意事项
测试过程中严禁拆除测试下和切断系统电源。
在拆线前,一定要等放电结束后,报警声停止,再进行拆线。
如果测试线没接好,仪器会自动提示“电源开路”。这时须检查线路是否有正确或没接牢固,然后按复位键重新测量。
电力北斗业务应用大多集中在一个区域内,是否可以实时获取差分定位数据,共享给区域内其他北斗终端使用呢?如果这个方案可行,就可以实现终端低功耗、小型化、免设置,使用成本将大幅下降。因此,解决差分定位数据的共享问题成为研究团队的主攻方向。
2022年,研究团队开始探索北斗差分定位数据共享技术。在一次头脑风暴中,会议桌上摆放的路由器激发了朱道华的灵感。“我们能否研发一台北斗‘路由器’,利用电力物联网感知层通信网络分发差分定位数据,实现多个终端共享一份数据呢?”朱道华提出。
研究团队首先研究了北斗终端与电力北斗系统之间的交互协议,再结合近年来电力物联网技术的研究成果,搭建了电力北斗差分定位数据共享应用原型系统进行实验,测试了使用同一份数据对一个区域内多台北斗终端定位性能的影响,测试了不同物联网通信技术的性能。
经过近百次测试和参数调整,研究团队实现了从电力北斗系统实时获取差分定位数据,再利用本地微功率无线网络发送给北斗终端。这样一来,其他北斗终端本身无须具备远程通信功能,只需要使用一个本地微功率无线通信单元作为数据共享装置,就可以实现高精度定位。这一装置就像一台北斗信号“路由器”,起到了分发差分定位数据的作用。
为了保障网络不畅或者差分信号不佳时定位不受影响,研究团队开发了本地基站自动切换功能。北斗信号“路由器”会实时校验自身坐标,判断电力北斗系统的差分定位数据是否正常。一旦出现异常,该装置可自动转入基站模式,利用自身的准确坐标计算出当地的差分定位数据,为北斗终端提供本地差分定位服务。该装置还可以根据实时定位判断附近是否存在异常的卫星定位信号并发出告警,防止欺骗信号影响北斗终端正常工作。
研究团队在本地无线通信网络中使用了鉴权接入和数据加密等技术,使北斗信号“路由器”和北斗终端之间通过加密网络连接,保障差分定位数据和北斗终端位置数据可靠传输。
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