基于物联网的10kV配电线路全息感知与智能诊断系统

需求的背景和应用场景

在电力系统中，10kV配电线路作为连接电网与用户的关键环节，其稳定运行对于确保供电质量和可靠性至关重要。然而，传统的人工巡检和故障后维修方式存在响应滞后、效率低下以及难以全面覆盖等问题，难以满足现代电网对高效、智能运维的需求。特别是在复杂多变的自然环境和日益增长的用电负荷下，线路故障频发，如过热、雷击、树障等，不仅影响供电稳定性，还可能导致安全事故。因此，研发一套基于物联网的10kV配电线路全息感知与智能诊断系统显得尤为迫切。该系统旨在通过实时监测线路运行状态，提前预警潜在故障，为电力运维提供科学依据，有效保障供电安全，提升服务质量，降低运维成本。

要解决的关键技术问题

1. 多类型传感器集成与数据采集：研发或选型能够准确测量导线温度、电流、电压、弧垂及环境参数（如风速、湿度、温度等）的传感器，并设计合理的部署方案，确保数据的全面性和准确性。
2. 物联网通信技术应用：采用NB-IoT/4G等通信技术，实现传感器数据的实时、远距离、低功耗传输，确保数据传输的稳定性和可靠性。
3. 边缘计算与数据预处理：在数据源头进行初步处理，如数据清洗、压缩、特征提取等，减轻云端处理压力，提高数据处理效率和实时性。
4. AI算法开发与故障诊断：基于机器学习、深度学习等AI技术，开发故障诊断模型，实现对过热、雷击、树障等故障的精准识别和早期预警。
5. 数字孪生模型构建：融合实时监测数据与历史数据，构建线路的数字孪生模型，实现线路状态的可视化展示和预测性维护。
6. 系统集成与平台开发：将上述技术集成于统一的平台，开发用户友好的界面，便于运维人员监控线路状态、接收预警信息并进行决策。

效果要求

• 提升供电可靠性：通过实时监测和故障预警，及时发现并处理潜在故障，显著减少停电时间和次数，提高供电稳定性和用户满意度。
• 降低运维成本：实现智能化、远程化的线路运维，减少人工巡检频次和车辆使用，降低运维成本。
• 增强安全性：提前预警和精准定位故障，有助于快速响应和处置，减少安全事故风险。
• 创新性：结合物联网、边缘计算、AI等先进技术，打破传统运维模式，推动电力行业智能化转型。
• 可扩展性：系统设计需考虑未来扩展性，便于接入更多类型的传感器和算法，满足不断变化的运维需求。
• 易用性：系统界面简洁直观，操作便捷，便于运维人员快速上手，提高工作效率。