淺談電力物聯網建設中的關鍵技術

任永峰 董菲菲 白楊

國網內蒙古東部電力有限公司物資分公司 內蒙古呼和浩特 010000

隨著在線監測、模式識別、計算機信息處理技術等的發展，電氣設備從現行的計劃檢修(TBM)向狀態檢修(CBM)轉變，已成為必然趨勢，因此，本文將著重討論傳感器技術特別是氣敏傳感器在變壓器油色譜監測中起到的監測及故障診斷作用。

1 物聯網技術的需求

在萬物互聯的場景下，機器通信、大規模通信、關鍵任務的通信對網絡的速度、穩定性、延時等提出了更高的要求，自動駕駛儀、AR、VR、觸覺互聯網等新的應用迫切需要5G，面對未來，人們對移動互聯網AP的需求和超大流量的事物互連的應用程序數量是巨大的。現有的無線網絡性能不能滿足這些需求。供需差距將推動現有無線網絡不斷升級，最終推動5G時代的到來。5G發展將是物聯網的主要推動力，業界認為5G是為所有事物的互聯而設計的。到2021年，280億移動設備將相互連接，其中包括160億物聯網設備。未來十年，物聯網領域的服務對象將延伸到各行各業的用戶。M2M終端的數量將大幅增加，應用將無處不在。從需求層面看，物聯網首先滿足識別和信息讀取的需求，其次通過網絡傳輸和共享這些信息，然后是互聯網對象增長帶來的系統管理和信息數據分析。最后，改變了企業的經營模式和人們的生活模式，實現了萬物的互聯[1]。未來物聯網市場將向細分、差異化、定制化方向轉變，未來增長有可能超過預期。如果到2020年，物聯網的數量達到500億，那么這可能只是一個起點，未來物聯網的數量將接近10萬億。

2 電力物聯網的新科技和新技術

2.1 量測

參數測量是功能強大的物聯網最重要的技術，允許使用先進的參數檢測技術準確地跟蹤和轉換從電力系統的任何部分到控制系統的數據。收到數據以確定整個能源系統的運行狀態和能源系統的健康狀況。參數測量創建了系統不可或缺的核心操作，用于評估網絡設備的健康狀況和網絡完整性，確保系統運行控制，智能配電，智能補償，防止電力盜竊。

2.2 通信

強大的物聯網是各種電力設備和用戶的物聯網組合。因此，需要實時集成的高速雙向通信系統來確保高性能物聯網的有效運行。只有可靠，穩定，高效的通信系統才能確保強大的物聯網所有部分的規律，高效運行。如果沒有可靠穩定的通信系統，就無法表達從傳統電網獲得強大物聯網的好處。與電網一樣，通信系統將在未來將繼續滲透到數千戶家庭。電網和通信網絡集成在一起，這種通信系統可以在抵抗電網的同時提高電源的可靠性和電力系統的資源的使用，同時還可以抵抗外部環境的攻擊和各種內部因素，從而提高網絡穩定性。

2.3 設備

為了確保物聯網的力量能夠最大化傳輸和分配系統的性能，網絡系統應該利用先進的設備技術。未來的超導，儲能，材料以及微電子將在設備選擇的方向上增強能源互聯網，以提高電力系統中的電源可靠性，功率密度和發電效率。未來，強大的物聯網，高容量存儲技術，超導技術和電力電子技術是需要推廣和應用的關鍵技術。例如，智能電源和設備用于將能量存儲被引入到分配系統，以提高電力系統的穩定，并促進分散式電源，以提高傳輸的可靠性和能源系統的通過設備的引入和修改的能力。

2.4 控制

所謂的控制是指在“物聯網”中采用各種觀察，分析和診斷預測，以采取適當的措施來減少硬件設備和算法。通過這樣的方法，可以容易地管理和配置整個電力系統的系統，并且可以控制設備在整個供電過程中傳輸和分配電力和用戶電力。未來的控制系統將引入適當的專家分析功能，用于診斷和錯誤分析。作為分析功能的一部分，此功能可以在發生錯誤時執行自動控制操作。以這種方式執行控制動作的時間范圍可以在幾秒或幾秒內完成。這種網絡的自愈特性顯著提高了電力系統的可靠性。當然，如果要使用這個專家系統，則需要高速通信和標準通信接口，以及對大容量存儲和高速數據分析軟件的支持。

3 發展與創新方向

對于移動通訊脈絡而言，最為關鍵的技術指標是數據傳輸速率、數據容量與傳輸的時延，而新興的5G多址技術可以顛覆傳統的數據傳輸模式，將移動網絡接入的數量提高到近百倍，極大的拓展了數據容量，降低時延問題，在這樣的背景下物聯網的基礎，也就是設備的遠程對接與操控就更加便捷，設備與設備之間的鏈接數目與數據傳輸效率都大幅度提升，實現超可靠的大規模機械通訊，并且在這樣高性能的基礎上，5G設備的耗能不僅沒有增加，并且得到了進一步的降低，甚至是超低能耗，為智能化物聯網的發展帶來的更大便利[2]。我們可以舉一個例子供讀者感受，目前自動駕駛技術主要的瓶頸在于數據傳輸的速度與延遲，若不能控制延遲在一極小數值下，自動駕駛的安全性是無法保證的，之前4G通信普遍延遲在30～90ms之間，而5G延遲將達到1ms以下。可以想象若沒有5G技術的支持，自動駕駛車想要安全就必須在全車安裝大量的感應器，這個成本是巨大的，商用無法完成。此外5G移動通訊技術通信范圍的擴大也進一步滿足了現代居民對于物聯網技術更加個性化與自由化的實際需求，移動終端將真正實現微型化與多元化。

4 結語

5G移動通信技術的到來不僅標志著用戶網絡體驗的近一步提升，同時也將滿足未來萬物互聯的應用需求。隨著5G的發展，移動通信技術上網或使用相關數據增值業務所產生的數據流量一定會迅猛增長，人們也將更進一步地感受到無線網絡連接下物聯網的全新可能性。