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1重庆理工大学大学生创业训练计划项目申请书推荐学院：电气与电子工程学院项目名称：区域配电网运行状态与故障在线监测系统项目负责人：学号：联系电话：Email：申报日期：2017年3月18日重庆理工大学教务处制2项目名称区域配电网运行状态与故障在线监测系统所属学科电气工程及其自动化项目实施时间起始时间：2018年04月完成时间：2019年04月申请人或申请团队姓名学号所属学院/专业联系电话负责人成员指导教师姓名研究方向联系电话行政职务/专业技术职务主要成果3一、项目实施的目的、意义随着城镇化建设加速以及新兴产业快速发展，用电需求逐渐增加，输电线路距离不断变长，配电网线路规模及分散性不断扩大。输电线路是电力系统的重要组成部分，是电力系统的动脉，也是区域配电网安全运行的基础，线路一旦发生故障或异常，将会严重影响到整个地区的供电可靠性，同时带来一定的经济损失。输电线路常年裸露在外运行，常会遭受到气象灾害、人为外力破坏以及线路自身老化等侵害，使得输电线路的运行故障的不可知性与电网安全稳定运行的矛盾日趋突出，也使得电网的建设和维护工作越来越繁重。研发区域配电网运行状态与故障在线监测系统可实时诊断输电线路是否潜在“病患”，了解和掌握区域配电网线路的运行状况，以及诊断出“病症”后迅速定位、迅速通知。该系统充当着监测系统“眼睛”作用，可对输电线路运行状态进行多方面监测，及时发现输电线路故障并上传分析故障类型，通过引入百度地图API构建的二维线路地理信息系统确定故障位置。为输电网络的安全、平稳运行以及输电线路的维护与检修提供极大的帮助，同时为输电线路健康状态评估提供有效的数据支持，为增强区域配电网运行的健壮性、安全性、可靠性提供强有力的保障。二、行业及市场前景（市场规模及增长趋势、行业竞争对手、未来市场销售预测等）2.1行业情况“十三五”规划以来，我国大力推进“互联网＋”智能电网建设，提升电力系统的智能化水平。电网的智能化改造将在未来几年快速普及。同时从全球来看，随着各国智能电网政策的实施，全球智能电网市场规模持续保持强劲的增长势头。2011年全球智能电网的投资金额约1,000亿美元，至2018年之前该投资金额保持年均近20%的增长，至2023年全球智能电网投资有望超7000亿美元。随着全球能源变革不断推进，全球智能电网的市场规模不断扩大，这为智能电网行业的高速发展提供了良好的市场环境和发展机遇。2.2市场前景当前我国电网线路规模逐渐扩大，但电网智能化程度仍处于较低水平，尤其在区域配电网运行状态与故障在线监测方面，需要进一步加大研究与推广。“十三五”以来为进一步提升电网在线智能分析、预警、决策、控制等方面的智能化水平，对智能电网产品需求量逐渐增多。虽面对来自各大大公司的竞争压力，但国内庞大的电网基础，为区域配电网运行状态与故障在线监测系统提供了良好的市场前景，产品发布后预计第一年销售十套，之后销量预计每年以20%的速度增长。五年内预估抢占3%市场份额。4三、项目实施方案、创新点与项目特色（项目情况、技术水平、产品或模式的创新性、先进行和独特性、竞争优势）3.1项目实施方案区域配电网运行状态与故障在线监测系统，充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，将互联网深度融合于区域配电网中，使用与云服务器ECS搭建开发环境，借助laravel框架、轻量级jQuery前端框架以及百度地图API，实现用户管理、地理信息系统、数据实时显示、故障快速报警、历史数据查询功能。该平台集感知层、传输层、支撑层和应用层于一体，可实现区域配电网的实时监测、智能检修、智能评估，大大减轻区域配电网建设与维护工作。◆感知层通过采用各种安装于现场的传感装置、实现对区域配电网的运行环境、电网线路本体以及电网附属设备全方位的感知，包括外界实时气象条件、杆塔倾斜、线路故障等，自动采集运行数据。◆传输层依托移动、联通4G网络，实现将现场的运行数据及时地传送至云端。◆支撑层集成了数据存储、数据运算和分析等功能，基于云计算，支撑层实现对海量数据的存储、计算与分析。◆应用层是一个由百度地图搭建的地理信息系统的交互窗口，电网运维人员可通过PC端或移动端实时访问该窗口并查看配电网各种运行数据，同时也可通过该窗口下达相应的指令。传输层网关设备电网运行环境检测感知层电网线路本体检测电网附属设备检测日志管理路由模块路由模块支撑层资源管理数据处理缓存数据库应用层电网检测平台中心RESTAPIAuth权限认证RESTAPI平台整体架构图53.2项目创新点（1）实时监测◆区域配电网运行环境实时监测子系统输电线路由于其分散性特点，所处环境变化较多，极易由风偏、雷击、污秽等引起线路故障。对输电线路走廊微气象环境数据进行在线监测，将所测监测点温度、湿度、雨量等气象参数进行分析。通过定期数据传送，使技术人员根据数据曲线能及时掌握线路运行环境的气候变化规律，以便采取相应的措施，防止线路发生停电事故。◆区域配电网线路本体实时监测子系统通过对配电网线路零序电流的监测，实现短路故障快速选线及定位。解决了电网线路规模逐渐扩大，人工查找费时费力的问题。当电网线路发生短路故障，感知层及时对故障信息作出判断，通过通信设备向云服务器ECS发送故障数据（包括时间戳、故障点经纬度、故障类型）进行预警，服务器通过ajax异步加载技术，将数据实时动态加载至地理信息系统页面，监测人员可通过监测地理信息系统页面查看故障信息（故障类型、故障地点），大大减轻了人为查找线路故障的负担。◆区域配电网附属设备实时监测子系统在某些地区由于土质松软、地表沉降、或因自然灾害，致使杆塔不均匀沉降，向某一方向倾斜。而在杆塔发生倾斜初期，巡线人员很难通过目测观察到杆塔的倾斜，通过该子系统，当感知层传感设备检测到杆塔倾斜超过一定范围，便通过通信设备向云服务器ECS发送故障数据（包括时间戳、故障点经纬度、故障类型）进行预警，服务器通过ajax异步加载技术，将数据实时动态加载至地理信息系统页面，监测人员可通过监测地理信息系统页面查看故障信息（故障类型、故障地点），以防止倒塌事故的发生。（2）智能检修监测人员可通过PC端或移动端访问区域配电网运行状态与故障在线监测系统的地理信息系统实时监测各类数据，如有故障发生，该系统将立即调用短信API接口，将故障信息（故障类型，故障地点）通过短信方式发送给维修人员，同时通过ajax异步加载将故障信息显示在地理信息系统页面上。从而实现故障类型的快速确定，故障地点的快速定位，极大缩短了停电时间，有效减少停电带来的经济损失，也减轻了电网故障检修的负担。（3）智能评估云服务器对感知层感知的数据进行储存，采用适当的预测算法，结合过去一段时间的6数据，评估线路的工作状况、变化趋势、安全隐患，并指出故障隐患点。预测线路在未来一段时期的状态趋势，这将有效简化线路老化等的评估工作。从而更加稳固了用电系统安全经济运行。3.3项目特色（1）在线平台（PC端、移动端）使用云服务器ECS搭建开发环境，借助laravel框架、轻量级jQuery前端框架，搭建区域配电网运行状态与故障在线监测系统，实现PC端在线监测管理。同时开发移动端APP，连接云服务器，保证运维人员在不方便PC端登录系统时，通过移动端登录，实现更加便捷的在线监测管理。系统管理员可通过后台赋予用户访问权限，被赋予访问权限的用户，才可在PC端或移动端访问该系统。（2）地理信息系统通过引入ECharts图表，调用百度地图API，搭建区域配电网线路地理信息系统。通过该系统，可将接收的到故障地点经纬度信息，转化为实际地理位置。并通过ajax异步加载数据，将故障信息（故障类型、故障地点）实时更新加载至监测页面。从而实现对故障的快速定位，同时维修人员可通过百度地图快速到达故障地点。（3）快速故障判别、定位、通知通过实时监测子系统，当有故障发生时，通过通信设备将故障信息（时间戳、故7障点经纬度、故障类型）发送至云服务器，云服务器对故障信息进行分析，将经纬度数据转化为具体位置，并对转化后数据进行存储，读取对应的维修人员手机号信息，通过调用短信API接口将故障信息发送至维修人员，从而实现故障的快速判别、定位、通知，从而减小了故障对以电力系统造成的影响。（4）安全管理◆访问安全通过laravel框架Auth权限管理，实现对该系统访问的权限管理，只有被赋予访问权限的用户才可以访问该系统，从而保证了系统访问的安全性。◆数据安全基于REST架构的区域电网运行在线监测系统，利用PKI技术建立基于SSL的安全连接，使用StartCom公司提供的证书确认服务器身份，然后共同协商会话秘钥，加密通信的数据，从而保证区域电网运行在线监测系统数据的安全性。3.4参考文献[1]孙凤杰,赵孟丹,刘威,范杰清.架空输电线路在线监测技术研究[J].南方电网技术,2012,6(04):17-22.[2]王凯,蔡炜,邓雨荣,朱时阳,吴彪,王海涛.输电线路在线监测系统应用和管理平台[J].高电压技术,2012,38(05):1274-1280.[3]刘畅.输电线路在线监测技术研究[D].华北电力大学（北京）,2010.[4]黄新波,张国威.输电线路在线监测技术现状分析[J].广东电力,2009,22(01):13-20+34.故障类型时间戳经纬度故障判断实时监测子系统云服务器短信API接口数据库故障类型故障位置手机号数据存储数据读取发送预警短信8四、投融资方案4.1预计项目投资资本是企业的血脉，是企业经济活动的推动力。目前我方创业团队所需初始投资金预计20万元，其中60%用于市场拓展，25%用于产品研发，15%用于人员培训。4.2项目融资方案一方面，基于国内智能电网产品的庞大市场，而且从全球来看，该市场正在以每年20%的速度增长。另一方面，创业团队，正处于高成长时期，团队凝聚力高、创新能力强。投资的预期回报率明显，预计在两年内实现盈利，五年内实现接近四倍投资回报率。◆股权融资面向社会进行股权融资，融资20万元，出让区域配电网运行状态与故障在线监测系统25%的股权。◆项目贷款融资与银行等金融机构进行合作，并通过金融机构的融资渠道获得资金支持。通过银行贷款获得融资20万元。产品研发25%市场拓展60%人员培训15%项目投资产品研发市场拓展人员培训9五、管理模式（合作计划、实施方案、机构设置、人员管理、销售策略等）5.1合作计划原材料采购包括单片机、各种传感装置、通信设备、云服务器等在内，与供应商建立初步合作关系，在产品模拟经营阶段，先订购两套，产品研发完成后，产品准备上市阶段，视原材料供应商提供材料质量、价格决定是否建立长期合作关系。5.2实施方案◆2018年3月～2018年4月编写项目初期规划书，再次确认产品功能，用户需求。◆2018年5月～2018年9月完成区域配电网运行状态与故障在线监测系统研发。◆2018年10月～2018年10月开展可行性研究，通过市场调研，编制商业计划书。◆2018年11月～2018年11月参加相关产品企业实践，了解相关企业运行方式，销售策略等。◆2018年12月～2019年1月模拟企业运行，及时发现运营中可能出现的各种问题。◆2019年2月～2019年4月撰写创业报告，并对前期模拟企业运行做出总结，为下一步产品走向市场打下基础。5.3机构设置划分技术部、销售部、主管部。技术部门负责项目研发，以及项目的后期维护改善等。销售部门负责产品销售、销售渠道的管理、营销方案制定等。主管部门负责资金调动制定公司发展方向以及人事工作等。机构设置技术部销售部主管部项目研发项目维护产品销售产品推广资金调动人员安排部门职能105.4人员管理创业团队共计六人，包括张志天、蒋冬冬、林高、简程鹏、安厚佳、蔡良东，其中蒋冬冬、简程鹏共同负责主管部，张志天、林高负责技术部，安厚佳、蔡良东负责销售部。姓名年龄职务专业优势专长22主管部电气工程组织能力强21主管部电气工程有亲和力21技术部电气工程技术能力强21技术部电气工程技术能力强21销售部电气工程有独到的市场把控眼光21销售部电气工程对营销有独特见解5.5销售策略◆产品定价通过对前期各项成