9UWB在变电站使用的优势

超宽带技术在变电站使用的优势

1、智能化变电站建设需求

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。近年来，智能化变电站是数字化变电站的升级和发展，在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求，对变电站自动化技术进行充实实现变电站的智能化功能。智能化变电站是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行进行监视、测量、控制和协调，辅助变电站巡检业务，提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益，保障人员安全。

2、几种常见定位技术对比

变电站区域内的人员定位和智能巡检对变电站的运行至关重要，在巡检过程中，巡检人员要按照巡检的路线进行巡检，在巡检路线上有高危的设备存在，但是巡检人员为了巡检的方便和安全意识的淡薄，往往直接穿过危险设备的下方，这对人员的安全是一个极大的威胁；此外，现场有大量的固资设备，对设备的监管是一个重要的业务。传统的室外GPS定位在变电站区域内不能发挥作用，原因有二：一是由于变电站区域内存在高压线，会产生复杂电磁干扰，GPS信号将失效；二是GPS定位精度在优化后仅能达到1m~2m，这样的精度级别对变电站区域内危险设备的电子围栏功能还远远不够。

      GPS定位系统                                  WiFi定位技术

       RFID定位系统                                  ZigBee定位系统

                 地磁定位                                    超宽带定位

而目前出现的WiFi、RFID、ZigBee、地磁等变电站定位技术也各有千秋，WiFi定位使用基于信号强度的定位方式，这种定位方式的定位精度一般在5~10m，而且受到环境的干扰极不稳定；RFID技术主要用于医院、大楼等地的门禁感知，用于定位的时候是根据三角和三边定位，定位精度也不高，而且RFID基本没有通信能力，常作为单独的系统使用，系统集成能力也较弱；ZigBee是一种短距离低功耗的无线网络协议，用于定位时也是使用RSSI的定位方式，系统的数据传输速率较低，定位精度差；基于地磁的定位技术是通过感应地球不同位置的磁场大小的不同来对目标进行定位，这种方式易受到定位环境周围磁场的影响，定位精度和稳定性都较差。

3、超宽带定位技术在变电站使用的优势

超宽带（Ultra-Wide Band, UWB）定位技术最早出现于上世纪60年代的雷达应用，在90年代美国在海湾战争中利用UWB技术进行军用物资的清点，开始了定位的应用。我国在2001年开始了将UWB技术用于定位的研究和应用，取得了不错的成果，目前已经十分成熟。UWB不同于传统的GPS和WiFi等定位方式，它使用ns甚至ns以下的极窄脉冲来进行数据的传输，同时FCC（美国联邦通信委员会）为UWB分配了3.1GHz~10.6GHz共7.5GHz的频带，并对其辐射频率做了严格的限制，将其限定在-41.3dBm的频带内，几种主要的信号频率和发射频率如下表所示。

UWB具有定位精度高、抗干扰能力强、电磁辐射小、系统保密性好等优点。

Ø  对变电站通信设备无干扰。变电站中的设备无线通信主要是依靠移动和联通的通信，一般使用900MHz和1800MHz的双向通信手段，公司研发的产品使用的频段为4GHz（超宽带频段为3.1GHz~10.6GHz），两者使用不同信道、不同频段的信号，因此UWB信号对变电站现场设备的正常运行不会造成干扰。

Ø  定位精度高。UWB技术使用ns级的极窄脉冲进行数据的通信，ns级的窄脉冲具有极高的时间和空间分辨率，可以对目标进行cm级的定位；这对于变电站中电子围栏的精准管控具有重要的作用。

Ø  抗干扰能力强。UWB发射的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备的噪声，因此具有较强的抗干扰能力，不会受到周围电磁设备的影响。

Ø  电磁辐射小。UWB系统发射的功率非常小，只有40μW，这个数字还不足普通手机的1%，因此电磁辐射对人体和变电站设备的影响很小。

Ø  系统保密性好。UWB信号采用ns级的极窄脉冲，把信号弥散在一个很宽的范围内，相对于普通的信号，UWB信号类似于高斯白噪声，可以很好的隐藏起来，具有较高的系统保密性。

4、U-Loc产品的主要技术指标

定位基站

工作频段

3.1GHz-7.0GHz

功耗

6W

供电方式

POE或DC12V

 

安全性能

防浪涌，防电磁干扰

存储温度

-55°C~125°C

工作温度

-40°C~85°C

工作湿度

小于85%

作用范围

单基站覆盖范围35~150m

单小区标签容量

2000+

是否支持扩展

支持（灵活组网）

产品功能

精准时钟同步

精确时间获取

Console命令配置

远程参数配置

灵活数据长传方式

可扩展PA模块

基站数据一站配置

 

尺寸

直径200mm  高60mm

 

 

定位标签

发射功率

40μW

续航能力(1Hz工作频率)

5个月

供电方式

可充电锂电池

标示

64位全球唯一

工作频段

3.1GHz~7.0GHz

安全性能

防浪涌，防电磁干扰

存储温度

-20°C~80°C

工作温度

-20°C~60°C

工作湿度

小于85%

尺寸

57mm×37mm×14mm

5、U-Loc产品介绍