摘要：为了解决现有机电设备智能监控系统存在的漏警率较高、管理效率低的问题，文章基于物联网技术，设计了一种高速公路机电设备智能监控系统。系统硬件设计上，选取STM32温湿度传感器设计状态信息采集模块、电能计量芯片CS5463电气参数采集模块、SG-CORE-BOARD嵌入式核心板设计通信网关模块；系统软件设计上，基于深度卷积神经网络实现机电设备检测，基于故障树实现机电设备故障诊断。经实验测试，该系统监控的电压数据与实际数据拟合度较高，表明系统监控精度较高；该系统对设备故障报警的漏警率始终保持在2%以下，证明其可精准监控机电设备运行状态，提高管理效率，具有较好的实用性。
关键词：物联网技术；高速公路；机电设备；智能监控系统
0引言
近年来，我国大力发展高速公路，作为其关键组成部分的机电系统，不仅种类多样且数量较大，对高速公路的建设起着至关重要的作用。然而机电设备具有结构复杂、技术含量高的特点，管理与维护工作存在一定困难。所以，为保证高速公路机电系统的安全运行，需要采取并推广机电设备的智能监控系统。时下，我国在众多领域中都应用了监控系统，并取得一定成果。有研究人员将监控系统应用于变电站辅助设备的运营管理中，帮助变电站运维人员直观查看设备状态。但是在实际应用过程中，由于对设备的监控效果较差，降低了对设备的管理效率。还有研究人员将监控系统应用于制造车间中，实现了制造车间中多种设备信息的采集与监控。但是对于设备故障报警的漏警率较高，影响了车间设备的运维管理效率。
为了解决以上问题，本文结合高速公路的建设需求，引入物联网技术，对高速公路机电设备智能监控系统展开研究，以期提升高速公路机电系统的管理水平。
1基于物联网技术的智能监控系统硬件设计
物联网技术，就是通过传感器实现物体与网络的通信，所以本文将物联网技术应用于高速公路机电设备智能监控系统中。该系统利用传感器采集机电设备运行过程中的状态信息以及电气参数，再由通信网关传输至服务器进行分析处理，判断是否出现安全事故以及设备故障，以此实现机电设备的监控目的。
1.1状态信息采集模块
当高速公路周边环境的温度过高，或者设备运行散发的热量较多时，会发生火灾等安全事故。所以智能监控系统需要采集机电设备的状态信息，如温度、湿度等参数，实时监控状态信息的变化。当出现安全事故时，智能监控系统会及时发出报警信号，以此保障高速公路机电设备的安全。在状态信息采集模块中，由传感器监测状态信息，再将状态信息利用A/D转换至微处理器中进行处理。本文基于对高速公路周边实际环境的考虑，选取STM32温湿度传感器，此传感器属于集成式传感器，可以获取温度、湿度以及敏感度的数据，具有稳定性高、体积小、功耗低等优点。STM32温湿度传感器节点的硬件模块如图1所示。
图1传感器节点的硬件模块示意图
将STM32温湿度传感器的DATA引脚与SCK引脚分别连接到通信网关模块上，就可以控制传感器采集到的状态信息数据的输入与输出。传感器节点连接基本功能模块的同时，还具有JTAG接口和UART串行接口，这是为了后续可以通过软件编程控制数据的输入与输出，利用UART串行接口读取STM32温湿度传感器采集的机电设备状态信息。节点还连接了蜂鸣器，用来对安全事故以及设备故障发出报警。本文所设计的系统中，在STM32温湿度传感器节点处配置了EXIO接口，可以连接采集其他状态信息的传感器，如雨滴传感器等，以此构建一个完整的状态信息采集模块，把采集到的状态信息数据通过网关模块传输至监控中心上位机中，实现信息数据的分析处理等操作。
1.2电气参数采集模块
电气参数采集模块的主要工作，就是在高速公路机电设备运行时，采集机电设备的电压、电流、功率以及频率等参数，通过这些参数可以获取机电设备的运行状态，如果设备运行时出现故障，可以及时发出报警信号。在本文设计的智能监控系统中，为降低微处理器的工作压力，实现高效的数据传输，选取多功能的电能计量芯片CS5463来实现机电设备的电气参数测量工作，同时也将测量的有效电气参数传输至微处理器中进行处理。芯片CS5463的计量准确度较高，芯片内部集成了六路二阶模数转换器，适用于三相电路。与此同时，在计量芯片的内部封装着测量电流、电压、功率等电气参数的数字信号处理电路，可以充分满足高速公路机电设备运行的电气参数采集目的。而且，电能计量芯片CS5463可以利用软件校表，校正误差，以此达到高精度的测量。CS5463的内部结构图如图2所示。
图2电能计量芯片CS5463内部结构图
通过图2可以看出，电压与电流的模拟信号作为芯片的输入信号，同时将芯片同步采集的信号一起输入芯片的数字信号处理电路中，以此实现电气参数的有效测量，然后再利用通信接口进行数据的传输。其中的电压信号会在计量芯片中做防干扰处理，以CS5463芯片可以接受的数值范围输入芯片的采集端口；其中的电流信号会经过电流互感器送入芯片的采集端口。本文设计的智能监控系统通过CS5463电能计量芯片与互感器的结合，实现了高速公路机电设备电气参数的高精度采集。
1.3通信网关模块
通信网关模块的基本功能是将状态信息采集模块与电气参数采集模块所采集到的全部数据汇集到一起，然后统一传输至服务器端，所以通信网关模块功能的实现离不开硬件的支持。此模块的硬件主要由通信模块、处理器、报警模块以及电源模块等组成，其结构如图3所示。
图3通信网关模块硬件结构图
由图3可以看出，通信网关模块的核心就是处理器，所以本文所设计的监控系统选用SG-CORE-BOARD嵌入式核心板作为处理器。此核心板具有功耗较小且网络较为稳定等优点，既可以实现数据信号的封装与转换，又可以实现与通信模块的双向通信，因为其引脚使用的是TTL天平，所以可以直接与通信模块相连，通过应用串口等接口实现数据信号的通信。由此可知，嵌入式核心板在通信网关模块中起到了重要作用。
2智能监控系统软件设计
2.1基于深度卷积神经网络的机电设备检测
在本文所设计的智能监控系统中，通过某组特定的视频序列以及图像，对机电设备进行检测，判断是否出现安全事故。由于在高速公路的机电设备检测中，会受冗余的干扰性数据影响，导致检测效果较差，所以本文为了实现智能监控系统的精细化检测，引入了深度卷积神经网络。基于深度卷积神经网络检测机电设备的原理是，把机电设备监控图像输入深度卷积神经网络的训练模型中，实现图像特征的提取，利用提取的图像特征精准判断是否出现安全事故。深度卷积神经网络模型训练的实质就是图像数据在卷积层与隐含层中的传播与反向传播，其中反向传播算法就是利用输入与输出节点实现误差梯度的获取，再通过损失函数得到误差梯度的平均取值，那么此损失函数相对应的偏导数公式如式(1)所示：
根据此式获取训练模型输出层与输入层的误差梯度数据：
由式(2)、式(3)可知，反向传播算法的本质就是将损失函数看作训练模型的输入误差梯度数据，通过反复迭代实现图像数据的反向传播。将深度卷积神经网络应用于智能监控系统中，可以降低时间复杂度以及干扰因素的影响，获取更加准确的监控图像特征，进而保障机电设备检测的质量。
2.2基于故障树的机电设备故障诊断
本文引入故障树实现高速公路机电设备的故障诊断，因为故障树是通过事件与逻辑连接而成的，所以需要用结构函数定量分析故障树。机电设备一般存在正常与故障两种运行状态，并且这两种状态相互独立，那么故障树的与门结构函数表达式为：
通过与门结构函数可知，当所有底事件都发生gm=1,顶事件才会发生δ(g)=1,这时机电设备处于故障状态，否则机电设备处于正常运行状态。
为了精准判断故障树的顶事件，需要清晰了解高速公路机电设备的工作原理、设备参数等，然后利用这些数据以及机电设备处于故障状态和正常状态时的特点，对机电设备的故障状况进行分析，以此获取底事件与顶事件之间的因果关系。由于高速公路机电系统较为复杂，机电设备数量较多，为了精准定位发生故障的设备，本文在智能监控系统中添加了自动报警功能，所以需要将故障报警以及机电设备故障状态作为故障树的顶事件，逐步实现故障树的建立。
3系统测试
3.1机电设备电压监控精度测试
系统测试是保障系统稳定运行的重要环节，通过测试判断本文所设计的智能监控系统是否可行，避免在以后的应用中出现工程事故。针对机电设备电压的实时监控进行测试，通过智能监控系统查看设备的实时电压，并与实际数据进行对比，以此校验系统监控电压数据的精度。机电设备的实时电压监控结果如图4所示。
由图4可知，系统监控的实时电压数据曲线与实际电压数据曲线拟合度较高，在整个监控过程中，在24s时出现最大误差，仅为10V,且出现多次监控数据与实际数据重合的现象，表明了本文所设计的机电设备智能监控系统的监控精度较高。
图4机电设备实时电压监控结果曲线图
3.2机电设备故障监测漏警率测试
在相同的测试环境以及测试样本下，选取文献[1]提出的设备监控系统与文献[2]提出的设备监控系统作为对比系统，与本文设计的基于物联网技术的监控系统共同对高速公路机电设备故障进行监测。将故障监测的漏警率作为评估指标，漏警率的计算公式如式(6)所示：
式中：N₄——系统判断异常的数量；
N——实际异常的数量。
通过机电设备故障报警的漏警率对比来判断本文所设计的机电设备智能监控系统的有效性，漏警率越低证明监控系统对机电设备故障报警的准确率越高。三种监控系统的漏警率对比结果如表1所示。
表1三种监控系统的漏警率对比结果表
由表1可知，文献[1]系统的平均漏警率为5.88%,文献[2]系统的平均漏警率为3.67%,而本文监控系统的平均漏警率仅有1.44%,能够始终保持在<2%,较其他两个系统分别降低了约4.44%和2.23%。这说明本文所设计的监控系统对机电设备故障报警的准确率更高，验证了本文系统可以精准监控高速公路机电设备的运行状态，能够提高高速公路机电设备的管理效率，具有较好的实用性。
4高速公路供配电监控系统
4.1概述
高速公路供配电监控系统对高速公路沿线的变电站内的高低压配电设备、发电机、变压器、UPS、EPS、外场照明、隧道内的理地式变压器与照明、通风及排水等机电设备进行实时分布式监控和集中管理,实现无人值守,确保高速公路安全畅通,提高自动化管理水平,降低机电设备的运行维护成本。
高速公路供配电监控系统包括隧道变电所、服务区变电所、收费站变电所、沿线箱式变电站、互通枢纽、路灯电源、风机控制箱等区域的电力综合监控。
图1高速公路监控对象
高速公路供配电系统传统维护的缺点有以下几点：
1、巡检工作量大：由于变电所分布在几十至几百公里的高速公路上，需要沿高速路逐一巡查；
2、设备发生故障后上报不及时、维修效率低；
3、维护、维修状态无法实时监控，维护、维修进度无法及时督查跟踪；
4、缺乏信息化手段进行设备管理维护，导致隐患无法及时发现；
5、由于缺乏统一的监管平台，机电设施运行状况无法及时、全面、准确掌握。
6、无法实现综合查询分析，提供辅助决策支持；
7、无法即时排查电气隐患、隐蔽工程隐患检查难；
针对高速公路传统维护的缺点，为了保障高速公路供配电系统的稳定运行并减少维护人员的工作量，设计了一套高速公路供配电监控系统，该系统的主要功能如下：
1、对配电房内的变压器、开关柜电气参数进行监控；
2、对配电房内的UPS、EPS电气参数进行监视，当监测到UPS和EPS的电池电压过低时，及时进行维护，避免停电后无法操作断路器；
3、对配电房内的发电机进行监控，并对发电机油箱的油位进行实时监控，避免油位过低影响发电机正常运行，以及柴油被盗后能及时发现并报警；
4、对配电房内馈线回路的漏电电流、线缆温度进行监测和异常报警；
5、对隧道的照明回路进行远程控制，对隧道的引道照明回路和加强照明回路进行手动和自动控制；
6、隧道内消防疏散通道、出口有明显的指示灯具，并可以通过不同应急预案进行紧急控制；
8、根据隧道配电房内可燃气体浓度及烟雾启停排风风机；
9、监测隧道配电房内部环境温湿度，烟雾、甲烷等可燃气体监测、报警及联动控制；
10、监控软件采用B/S架构，全面接入以上监测数据，通过浏览器、手机APP或短信等方式提供数据监测和异常报警，并可通过系统发布维保、巡检及抢修派工任务。
本方案遵循的国家标准有：
GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》
GBT14598.300-2008《微机变压器保护装置通用技术要求》
GB/T2887-2011《计算机场地通用规范》
GB50052-2009《供配电系统设计规范》
GB/T20965-2013《控制网络HBES技术规范住宅和楼宇控制系统》
GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》
GB14287-2014《电气火灾监控系统》
GB25506-2010《消防控制室通用技术要求》
GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》
GB28184-2011《消防设备电源监控系统》
GB29364-2012《防火门监控器》
GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》
JB/T10736-2007 《低压电动机保护器》
GB/T15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》
根据高速公路供配电监控系统要求，方案配置综合监控系统和子系统解决方案。
变电所电力监控子系统
电气火灾监控子系统
消防设备电源监控子系统
消防应急照明和疏散子系统
高速公路供配电运维管理云平台
方案建立基于云平台的“监、控、维”一体化的综合监控系统，从数据采集、通信网络、系统架构、联动控制和综合数据服务等方面的设计，解决了高速公路监控系统中存在内部干扰性强、使用单位多及协调复杂的根本问题，大大提高了系统运行的可靠性和可管理性，提升了高速公路基础设施、环境和设备的使用和恢复效率。
4.4.1电力监控子系统
电力监控系统主要针对隧道变电所、箱式变电站、收费站和服务区变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表、UPS、EPS和发电机进行保护和监控，主要是服务对象为高速公路供配电系统的维护人员，对实时性要求较高。
变电所高低压柜主要配置如下：
系统人机界面友好，以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态，以及有关故障、告警等信号。
在配电一次图中，可以直接查看该回路详细电参量，包括三相电流、三相电压、三相总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能，并可以查看24小时相电流趋势曲线。
查询各回路或设备时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等.
电力监控系统具有实时报警功能，系统能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。电力监控系统具有实时语音报警功能，系统能够对所有事件发出语音告警。
电力监控系统能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。
电力监控系统以丰富的报表体支撑量体系的完整性。系统具备定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。
电力监控系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。
电力监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。例如配电系统维护人员可以通过监控系统的主界面点击相应的断路器遥信点调出遥控操作界面，可以及时执行调度系统或站内相应的操作命令。
电力监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通讯状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。
ANAPF系列有源电力滤波器通过电流互感器采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。
产品特点：
补偿方式灵活：既可补谐波，又可兼补无功，可对2-51次谐波进行全补偿或特定次谐波进行补偿；
可治理三相不平衡；
线性补偿，响应时间≤5ms；
具有人性化的人机交互界面，可通过该界面看到系统和本体的实时电能质量信息，操作简单，可以远控，也可以本控；
采用进口IGBT，功率密度大，可靠性高；
采用DSP高速检测和运算的数字控制系统；
监控以及显示具备远程通讯接口，可以通过PC机实时监控；
标准模块化设计，缩短交付周期，同时提高了使用的可靠性和可维护性。
ANSVG静止无功发生器是一种用于补偿无功、谐波治理以及不平衡调节的新型电力电子装置；智能控制系统主动根据系统的线性动态需求，自动调节模块的输出；ANSVG整机主要是由ANSVG模块组成；能完成更大容量的无功功率的补偿，整机通过一个7寸触摸屏实现人机交互。触摸屏通过RS485与ANSVG模块进行通信。
功能特点：
补偿方式灵活：补偿负载无功，滤除5、7、9、11、13次以内的谐波；
可治理三相不平衡；
线性补偿，响应时间≤5ms；
具有人性化的人机交互界面，可通过该界面看到系统和本体的实时电能质量信息，操作简单，可以远控，也可以本控；
采用进口IGBT，功率密度大，可靠性高；
采用DSP高速检测和运算的数字控制系统；
监控以及显示具备远程通讯接口，可以通过PC机实时监控；
标准模块化设计，缩短交付周期，同时提高了使用的可靠性和可维护性。
4.4.2电气火灾监控子系统
电气火灾监控系统作为火灾自动报警系统的预警子系统，由电气火灾监控主机、电气火灾监控单元、剩余电流式电气火灾探测器以及测温式电气火灾探测器组成，通过现场总线构成一套完整的预防电气火灾的监控系统，数据可集成至高速公路监控系统。
高速公路电气火灾监控系统以防火分区为单位设置，采集数据后上传至监控主机，实现对高速公路电气安全预警。现场设置的传感器监测配电系统回路的漏电电流和线缆温度，异常时实时发出报警信号。
监控设备能接收多台探测器的剩余电流、温度信息，报警时发出声、光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警一直保持，直至按设备的“复位”按钮或触摸屏的“复位”按键远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用触摸屏“消声”按键手动消除。
当被监测回路报警时，控制输出继电器闭合，用于控制被保护电路或其他设备，当报警消除后，控制输出继电器释放。
通讯故障报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障或探测器本身发生故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。
电源故障报警：当主电源或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。
当发生剩余电流、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。
高速公路电力电缆、燃气管线比较多，火灾风险高，消防设备比较多，消防设备电源监控系统主要功能就是用于监测消防设备的工作电源是否正常，保障在发生火灾时消防设备可以正常投入使用。
消防设备电源监控监控系统采用消防二总线，以高速公路防火分区设置区域分机采集消防设备电源状态，区域分机通过二总线接收多台传感器的电压、电流信息和开关状态信息，以此实现对消防设备电源工作状态的实时监视。
4.4.3.1消防设备监控子系统设备选型
4.4.3.2消防设备监控子系统功能
监控器通过RS485总线接收多台传感器的电压、电流信息和开关状态信息，以此实现对消防设备电源工作状态的实时监视。故障时发出声光故障报警信号。
控制输出功能
当被监测回路报警时，可控制输出继电器闭合，用于控制被保护电路或其他设备，当故障消除后，控制输出继电器释放。
系统故障报警：程序不能正常运行时，监控设备发出声光报警信号。
其它故障报警：主电源或备用电源出现异常，监控设备和传感器回路发生短路、断路等故障，或者传感器发出被检测电源的各种故障信号时，监控设备发出声光报警信号。
当发生过压、欠压、错相、过流故障报警或通讯、电源故障时，系统将故障报警部位、故障信息、故障报警时间等信息存储在数据库中，当故障报警解除、排除故障时，同样予以记录。
当主电源发生停电、欠压等故障时，监控设备可自动切换到备用电源工作；当主电源恢复正常供电时，自动切回到主电源，切换过程中保证监控设备连续平稳运行。
高速公路的隧道距离比较长，空间狭小，200米设置一个防火分区，一旦发生火灾，通过消防应急照明和疏散指示灯具指引快速疏散。
每个防火分区灯具数量较少，但是距离比较长，在每个防火分区设置小功率集中电源，通过光纤和控制器通讯，由于高速公路特殊环境，灯具需要具备IP65以上防护等级。
本系统与火灾自动报警系统无缝对接，当发生火灾时，第一时间得到火灾信息，系统自动生成逃生路线。同时也可以通过自动和手动两种方式进入应急状态。
控制器可对系统内部的所有组件工作状态进行24小时监控，实时检测其工作状态是否正常，包括集中电源、分配电装置、灯具，火灾报警时，能迅速发出指令，控制灯具的显示状态。
自动检查控制器中所有状态指示灯、显示屏、喇叭、打印机是否正常。自检功能分为常规自检、月检和年检，定期检查电路故障，消除安全隐患。常规自检方式为所有指示灯闪亮、显示器、音响器件发声；月检方式为上电24H后，每隔30天应急工作30~180秒；年检方式为每年应急工作时间不少于30min。
记录查询
当系统发生应急启动、故障等事件时，控制器能自动记录事件类型，事件发生时间，事件发生区域以及事件的详细信息，可在日志记录中自定义查询日期及范围，控制器能存储事件记录超过10000条。
控制器可通过软件界面设置灯具顺序闪亮的频率，2～32Hz可设。
高速公路监控中心主要任务为确保高速公路路的各个子系统及操控设备能正常运转，并在发生事故时能迅速反应处理，因此高速公路监控中心就是整个高速公路安全管控系统的神经中枢，通过自动化监视与侦测设备，将高速公路上任一设备的状况迅速传递收集于监控中心中，使管理人员可以随时轻易的掌握所有情况。
系统采集高速公路供电系统内各个智能设备的信息，有异常时通过短信或APP推送报警信号，并且可以派发工单，并且进行跟踪闭环处理。
软件采用B/S架构，用浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码，进行登录，防止未授权人员浏览有关信息。
4.5.2.平台导航
平台主页显示用户管理变配电站的概况，包括用能月报、选定的变配电站状态、变压器状态、运维中心、看板。
变电站状态
变电站状态包括概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。
变压器状态
变压器状态支持用户查询所有或某个站所的变压器功率、负荷率、等运行状态数据，支持按负荷率、功率等升、降序排名。
运维中心
运维中心展示当前用户管理的有关变电所在地图上位置及总量信息。
电力监测包括电力数据、变压器监测、运行报表、配电图、电力极值表、运行日报、平均功率因数监视和统计页面。
用电分析包括用能报表、同比分析、环比分析、电能集抄、计量及线路损耗。
用能报表显示各回路的用能数据，包括日报、月报、年报，日报显示分时用能，月报显示分日用能，年报显示分月用能，报表可以导出。
事件记录方便运维人员查看分析设备如断路器合分、门开门关、电流电压越限告警、烟雾报警、气体浓度越限报警、浸水报警、故障告警、短信志、平台运行日志等记录。
安全用电包括漏电监测和线缆温度监测。
漏电监测
漏电监测展示选中变配电站的漏电流和线缆温度及报警状况。
线缆温度监测
线缆温度监测界面展示了选中变配电站的线缆温度，选中需查看的监测点，点击查询可以查看线缆温度的历史数据
运行环境包括环境监测、视频监控、环境温湿度、仪表通讯状态、网关通信状态、视频监控、视频设备状态等。
环境监测
环境监测展示了变配电站内的环境状态，包括环境温湿度、水浸、烟雾、门状态等信息。
视频监控
视频监控展示了当前实时画面（视频直播），选中某一个变配电站，即可查看该变配电站内视频信息。
环境温湿度
环境温湿度展示变电所内仪表记录的环境温湿度信息，并可导出为excel。
视频设备状态
视频设备状态展示了变电所内视频设备的在线情况。
设备控制包括遥控定义、照明控制以及控制操作日志。
照明控制
照明控制可以控制灯泡的亮灭，选择“变配电站”，点击勾选要控制的设备，点击“控制”按钮，在弹出层选择设备状态，点击“确定”。
设备管理包括设别定义、设备档案和设备报表，在设备档案中对变电所设备进行维护处理。
设备档案
设备档案中选择变电所，对设备定义的模板进行导入，有新增、修改、删除、复制等操作，对变电所设备进行维护管理。/
设备报表
设备报表展示了各个变电所的设备状况，并根据设备档案中填写的安装时间和质保期得出建议更换时间，并在举例建议更换时间7天内提示用户更换设备。
运维管理包括任务管理、巡检记录、缺陷记录三部分，其中任务管理可以完成任务的创建、发布、任务完成情况查询；巡检记录是巡检任务的执行情况和执行明细，缺陷记录是消缺任务创建、发布、完成状态情况查询。
任务管理
任务管理页面可以发布巡检或消缺任务，查看巡检或消缺任务的状态和完成情况，可以点击查看任务查看具体的巡检信息。
巡检记录
巡检记录显示了巡检任务的完成情况，以及巡检详情。
缺陷记录
缺陷记录记录了各个变电所运维巡检过程中上传的缺陷信息。
电力运维手机支持“监控系统”、“设备档案”、“待办事项”、“巡检记录”、“缺陷记录”、“文档管理”和“用户报告”七大模块，支持一次图、需量、极值、用电量、视频、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件报警查询，设备档案查询、待办事件处理、巡检记录查询、用户报告、文档管理等。
我公司的技术人员将负责系统工程的安装、调试及优化等工作，提供全面、及时的培训、维护、咨询服务，并配合用户管理系统的运行。
在整个系统运行期内，系统所有故障问题的检测和恢复均由我公司负责，并作现场测试和恢复。在故障问题发生时，我公司将及时派出富有经验的工程师（或工程师小组），利用有关工具和测试设备，检测问题所在，并及时提出解决方案。具体地说，我们公司将成立专项服务小组，由技术部工程师负责该项目所涉及人员的技术培训及解决日常出现的一些问题。我公司将免费接受用户的电话技术咨询和书函技术咨询，帮助用户解决在应用过程中遇到的各种技术问题。
技术支持热线电话：800-820-6632
对于非设备性故障或一般性故障以及电话技术咨询，我公司保证在1小时内给予回应，必要时派专业技术人员到达现场处理故障。
对于设备性故障，一方面在系统设计时，我们尽量避免单点故障，另一方面我们将利用我们公司的零备件应急供应体系，及时排除故障，保证不影响系统的正常运行。
系统自验收合格之日起，免费保修三年，终身维护。系统常规软件维护。
在质保期间发生问题，我方会在收到通知后及时响应，24小时内派合格的技术人员并携带工具无条件到现场作技术服务，除非该问题可以通过通讯解决。
在质保期内，如因我方责任需要调换或修理合同设备，并由此引起合同设备停机时，则有关合同设备的质保期按实际停机时间相应延长。重新修理或更换后的合同设备部件的质保期为修理和更换完毕并经双方确认相应延长，但不能少于规定的一年质保期。
在质保期满后30天内，买方因在质保期内发现合同设备有缺陷而出具的索赔证明仍然有效。
免费维修期内人为或自然灾害引起的故障或损坏，仅收取维修成本费。
免费维修期以外的维修服务仅收取维修成本费。
本公司产品设计更新提高或软件版本升级，我司将即时通知和协助需方进行已运行系统的改进提高，并无偿提供软件新版本，使用户的系统处于水平和最完善的状态。
用户对系统改制、扩容、拆点等不同要求，公司将及时、准确地予以满足。
我公司通过了ISO9001认证。公司各项与质量有关的活动均严格按ISO9001:2008的要求开展。
公司从产品的整个过程对产品的质量进行控制。对订货合同，公司组织相关人员进行认真评审，并及时将评审结果传达给相关人员，以确保产品能充分满足顾客的要求。
在产品的设计和开发过程中，开发人员根据顾客的要求，相关的国际、国家、行业标准以及相关法律和法规编制开发计划。
在设计和开发的过程中，分阶段的进行设计评审和设计验证，设计完成后，选择能代表顾客的单位进行确认，确保公司的设计能满足顾客的要求。
在原材料的采购方面，本公司事先对供应商进行调查，确信他们的质量保证能力后才会实施采购。
在生产安装和加工的过程中，本公司制订了完善的工艺指导书，并在管理人员的监督下由生产人员实施操作，以保证产品的均一性及质量的稳定性。
在检验和试验的过程中，首先由质管部和开发部一起按企业标准制订检验标准和检验作业指导书，并指导检验人员严格执行。本公司的检验和试验设备先进、齐全，且都经过相关技术监督部门的校验，确认合格后方可使用。检验中发现的产品不合格会及时反馈给责任部门，追查不合格原因，并限期整改。
本公司有完善的培训制度，员工上岗前必须按规定接受培训，经考核合格后方可上岗，保证每个岗位上均有一批训练有素的骨干人员，为产品的质量合格提供了强有力的保障。
我方保证货物是全新、未使用过的，是用最佳材料制造而成的并符合合同规定的质量、技术规范和性能的要求。我方保证所提供的货物经正确安装、正常运转和保养在其使用寿命期内应具有满意的性能。在货物质量保证期之内，我方对由于设计、工艺或材料的缺陷而发生的任何不足或故障负责。
荔玉高速公路是《广西高速公路网规划》“四纵六横三支线”布局中“纵二”荔浦至铁山港高速公路的组成部分，也是国家高速公路网G59广西境段重要组成部分。项目建成后，将成为桂林、梧州、玉林通往北海、湛江等沿海城市的高速公路通道，对于加快区域一体化步伐、促进经济社会发展具有重要意义。荔玉高速公路全长261.7公里，设计标准为双向四车道，工程内容包括：桥梁198座，隧道14座，涵洞、通道1759道，互通式立交20处，服务区5对。
本次针对荔浦至玉林高速公路配电工程项目中不同保护对象配置不同微机保护装置，10kV进线柜配置AM5-F线路保护装置，共22只；10kV变压器出线柜配置AM5-T变压器保护装置，共22只。0,4KV配电房，配置了PZ96L系列的多功能仪表800只；本工程10kV配电工程共有16个隧道变电所，为实时监视整个配电室的运行以及数据采集，该项目配置一套Acrel-2000Z电力监控系统，主要实现对荔浦至玉林高速公路各个变电所的用电监控与管理。监控范围为变电所的微机保护装置、电能表、变压器温控仪、EPS、UPS、无功补偿、发电机控制屏、油箱液位仪、水泵运行状态和水位、风机软启动器和照明控制器。本系统由用户管理层、网络通信层、现场设备层三部分组成，现场设置的电能表采用屏蔽双绞线连接至各分区数据采集器，各分区数据采集器将数据分类处理后，通过网线连接至局域网交换机上传至电力监控系统主机，实现电力设备集中监控功能。
4.7.2广西崇左至水口高速电力监控系统
广西崇左到水口高速全线全长94.053公里，设置桥梁27座，隧道2座（其中特长隧道1座），互通式立交6处，服务区2处，停车区1处，管理分中心1处，主线收费站1处，匝道收费站3处。设置了变电所共8个变电站。监控仪表：微机保护装置AM5-F：7台、AM5-T：9台，电力参数监PZ96L-E4/HKC23台，电力参数监PZ80L-E4/KC172台，EPS电源柜7台，UPS电源柜2台，柴油发电机组6台。监控主机位于监控中心。
本系统由用户管理层、网络通信层、现场设备层三部分组成，现场设置的综保、微机保护装置、电能表、变压器温控仪、EPS、UPS、无功补偿、发电机控制屏、油箱液位仪采用屏蔽双绞线连接至各配电房的通讯管理机，各配电房的通讯管理机将数据分类处理后，通过网线连接至高速公路局域网交换机上传至电力监控系统主机，实现电力设备集中监控功能。
5结语
本文将物联网技术应用于高速公路机电设备智能监控系统中，通过测试表明，该系统对机电设备运行状态的监测精度较高。但是由于时间有限，该系统仍存在一些缺点，如系统测试的样本数量较少，只验证了该系统对种类单一的机电设备可以进行有效监控等。今后将对其进行更深入的研究，实现高速公路更多机电设备的精准监控，为高速公路建设提供参考。
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