LoRa超遠距470模塊在故障指示器中的應用

　　智能電網(wǎng)的改造，已經(jīng)初步實現(xiàn)電網(wǎng)線路故障的精準定位，至少讓過去提著手電漫山風雪中尋找故障點的巡線員輕松了不少，看看如何實現(xiàn)。

　　我們經(jīng)歷過的停電，時間都并不太長，城市的任何一處電網(wǎng)故障都會得到搶修員的及時補救，但是，跨越大山大河輸送到縣鎮(zhèn)里的電如果停了，巡線員也要再沿著大河大山循線排查，在古代的烽火臺已經(jīng)被戍邊哨所的無線電取代現(xiàn)在，無線故障指示器也構筑了智能電網(wǎng)中的新烽火臺。

　　圖 1 群山大河間的電塔

　　我國郊區(qū)及農(nóng)村地區(qū)幅員遼闊且聚落零散，中心城市對其電力覆蓋的輸送線長同時環(huán)境惡劣，人工檢修危險度大、效率低、成本高，根據(jù)國家電網(wǎng)的規(guī)劃在過去三年(2017-2015年)投入了1200億人民幣用于電網(wǎng)改造，主要針D、E類用戶(郊區(qū)及農(nóng)村)，其中200億投入于配電自動化改造，而在未來三年，這個趨勢還在延續(xù)及深化。

　　圖 2 用于架空電纜上的故障指示器

　　所以，實時監(jiān)控大區(qū)域電網(wǎng)運行狀況，精確獲悉故障節(jié)點及故障類型，形成閉環(huán)自動化修復指示系統(tǒng)，對于智能電網(wǎng)的智能化程度有直接影響，其間蘊含著巨大的市場。

　　電網(wǎng)故障指示系統(tǒng)結構

　　電網(wǎng)故障指示系統(tǒng)有三層，分別是故障采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、后臺監(jiān)控層，故障采集傳感器和顯示器兩部分組成，傳感器負責探測電纜通過的電流，顯示器負責對傳感器傳送來的電流信息進行判斷及做出故障指示動作，判斷結果通過數(shù)據(jù)傳輸層直接傳到后臺監(jiān)控層，對故障節(jié)點直接派出維修人員搶修。電網(wǎng)故障指示系統(tǒng)框圖如圖3。

　　圖 3 電網(wǎng)故障指示系統(tǒng)框圖

　　由于工作環(huán)境惡劣，故障指示器需要具備以下3個特性：

　　1、低功耗長時間在線運行

　　使用防護鍍層和外殼材料，能適應各種環(huán)境使用，如浸入水中、高鹽霧和極端熱冷等條件，并可以長期安裝在戶外或電纜分支箱內(nèi)運行，要求設備功耗低;

　　圖 4 架空電纜上的故障指示器

　　2、遠近距離故障指示

　　可以通過無線傳輸將故障信息傳到網(wǎng)關匯總到后臺分配維修人員，同時需具備高亮度LED，晚上查找故障巡線時，可在300m范圍內(nèi)能準確發(fā)現(xiàn)故障報警位置。

　　3、故障指示自動復位

　　發(fā)生故障后，在無電流和電壓的情況下，按設定的時間自動復位，并能在下一次送電時自動復歸到正常狀態(tài)，同時將異常信息及復位狀態(tài)通過無線通訊傳至后臺。

　　無線數(shù)據(jù)傳輸層方案：

　　圖 5 ZM470SX-L數(shù)據(jù)傳輸方案

　　ZM470SX-L用于電網(wǎng)故障指示系統(tǒng)的優(yōu)勢

　　1. 低功耗

　　l 模塊集成了+12dBm的可調(diào)功率放大器，并可獲得超過-110dBm的接收靈敏度，鏈路預算能夠滿足大部分的近距離通信需要，集成業(yè)內(nèi)領先的功耗控制技術，讓模塊功耗降至最低，極適用于對功耗有較高要求的低功耗應用場合。

　　2. 工業(yè)級品質(zhì)，抗干擾

　　 工業(yè)級品質(zhì)可應對諸如沿海高鹽度、高溫濕等各種惡劣環(huán)境，確保傳輸穩(wěn)定。

　　3. 發(fā)射功率多級可調(diào)

　　 模塊集成了最大12.5dBm的功率放大器，并提供-8.5~12.5@Step 3dB多個可調(diào)的功率等級，可根據(jù)故障指示器安放位置偏遠程度，自由調(diào)整信號的覆蓋范圍。

　　同類應用

　　電網(wǎng)故障指示器除了在架空電纜饋線分支處上使用外，也可直接安裝在箱式變、各種環(huán)網(wǎng)柜、電纜分支箱、變電所進出線上。