物聯網技術在輸變電設備狀態監測中的應用

摘要：隨著經濟水平的提高，人們對生活質量的要求也越來越高，對電網運行也提出了更高的要求。近年來，電力企業在不斷擴容，而且實現了電網規模化發展，同時還將網絡信息傳輸平臺搭建起來，使電網運行更加智能化，能夠將網絡快速運行的優勢充分利用起來，對電網運行信息充分掌握，特別是對輸變電設備的運行狀態實時監測，以實現遠程控制。電網智能化的發展，物聯網是基礎環節。

關鍵詞：物聯網技術；輸變電設備；狀態監測

1相關技術簡介

物聯網指的是“物物相連的互聯網”，是通過射頻識別、紅外感應器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。輸變電設備狀態監測是指利用傳感器技術、廣域通信技術和信息處理技術，獲取反映運行狀態的物理量，對其進行監測、分析處理，必要時提供報警和故障診斷信息，避免故障擴大導致事故發生，實現對輸變電設備運行狀態的實時感知、監視預警、分析診斷和評估預測。

2物聯網體系的構建

物聯網體系包括感知層、網絡層和應用層三個結構層次。其中，感知層的功能是接受范圍內的網絡信息，網絡結構的連接，通信設備是使用短距離無線通信網絡連接，使感知層可以有效地接受各種網絡信息系統操作和控制的傳播信息，并將信息傳輸到指定的設備。在物聯網體系中，網絡層主要發揮著網絡數據信息傳輸的功能，對各種信息以有效傳遞。物聯網體系中的應用層中的輸變電設備物聯網全壽命周期管理系統的功能框架如圖1所示，包括狀態評估、預測預警、智能診斷、風險評估等功能，實現電網設備缺陷、故障率、維修成本、壽命及管理的進一步改善。

3輸變電設備狀態監測中物聯網技術的應用

3.1智能感知層

輸變電設備物聯網體系的智能感知層是以物聯網為載體，將所應用的感知設備組合，包括智能傳感器、GPS全球定位系統、紅外定位感應器等，以對輸變電設備運行中所產生的狀態數據進行智能感知，并收集全壽命資產信息。感知層收集到的信息，包括電力傳輸和轉換的傳感器網絡設備狀態，信息采集、信息操作及信息網格操作，為輸電線路和設備安裝的信息收集提供包括氣象信息、自然災害預警等信息。

3.2智能網絡層

在智能網絡層中，通過數據傳輸通道，將異構網絡介入，以使得輸變電設備無縫接入。輸變電設備物聯網運行中，信息的傳輸所涉及到的通信層包括三個層次，即傳感器網絡、變電站和供電局。傳感器網絡發揮著智能監測的作用，輸變電設備的狀態信息傳輸到終端，是通過寬帶、光纖及短距離的無線通信網絡來完成的。數據進入到智能終端后，經過技術處理而進入到變電站和供電局。變電站采用串口通信、光纖等將信息傳輸到變電站的智能監控系統中。智能終端的公共接口根據需要將輸電線路和通訊網絡之間建立連接，將信息傳播到變電站智能監控系統中。傳輸的信息，也可以直接轉移到移動變電站設備和網絡信息管理平臺上。供電局的網絡承擔著變電站信息和輸變電線路信息的匯集工作，并將信息整理過后傳輸出去。在供電局需要建立光學網絡，網絡層連接變電站設備，以實現信息交換。電力傳輸和轉換設備是物聯網的集成，以得到各種各樣的信息。這些信息數據操作將為生產管理系統提供數據和設備操作，利用數據集成信息參考數據生命周期管理。

3.3智能應用層

在物聯網的應用層，輸變電設備狀態監測系統平臺及其輔助系統在實現數據的采集、分析及可視化展示外，應加強與SCADA系統等其他應用系統的信息綜合能力，實現數據的多方位綜合分析。物聯網技術在輸變電設備狀態監測中的應用。

4全壽命周期管理

輸變電設備全壽命周期管理需要從信息服務體系、管理決策體系、技術支撐體系、資源管控體系和規范標準體系五方面，綜合現有數據和基于物聯網技術的監測數據，分析全壽命周期管理展現所涉及的實時狀態評價、事故風險預警、智能診斷等業務種類，按合適的粒度進行服務抽象，從而建立起全壽命周期管理機制來規范輸變電全壽命周期管理模式；建立全面、可行的資產管理績效評估考核體系，來衡量全壽命周期管理工作的效率和效果，促進資產全生命周期管理策略和相關業務流程的持續改進，最終達到從設備的規劃、設計、制造、選型、采購、安裝、運行、更新乃至環境保護等整個價值鏈的輸變電全壽命周期管理目標。

5結語

輸變電設備狀態監測是智能電網建設的重要組成部分，是實現輸變電設備狀態運行檢修管理、提升輸變電專業生產運行管理精益化水平的重要技術手段。積極引入物聯網技術，有助于提升輸變電設備監測診斷、運行管理的水平，推進智能電網建設。

參考文獻

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[2]基于物聯網的水體環境監測無人船的設計[J].吳珊珊，劉清闖，王書旺，顧斌.數字技術與應用.2017.

[3]物聯網技術在輸變電設備狀態監測中的應用[J].李紅巖，蘇海峰，郝宇賢，柳云祥.電子技術與軟件工程.2016.

作者簡介：金澤洙（1985-），男，朝鮮族，吉林省吉林市人。中級工程師，碩士學位，主要研究方向為計算機技術。