泛在電力物聯網關鍵技術探討

張 偉

（國網江蘇省電力有限公司連云港供電分公司，江蘇 連云港 222004）

0 引 言

隨著社會經濟的進步和科學技術的發展，人們對于能源的需求日益增長，能源供應壓力隨之增加，而大量能源的使用給全球氣候造成了嚴重影響。因此，可持續的經濟能源成為發展的重要動力能源。目前，石油、煤炭等能源仍舊是電力系統中的主要動力能源，可持續的經濟能源的發展一定會給電力系統帶來巨大的安全挑戰[1]。利用物聯網技術能夠有效感知電力系統前狀態，并進行智能化控制。因此，必須要有效、科學地利用物聯網技術，推動物聯網技術進步來拓展電網功能，實現電力行業的智能化。

1 泛在電力物聯網的概念

目前，全球經濟發展過程中，物聯網已經引起了全行業的重視。在電網中應用物聯網技術，能夠有效促進電網行業的升級和轉型。就我國來說，積極掌握物聯網技術并將物聯網技術運用到各個行業，是十分必要和利于可持續發展的。為實現這個目標，國家電網有限公司提出了相應的理念。

1.1 物聯網的基本概念

物聯網概念首次提出于英國，起源于特洛伊咖啡壺事件。比爾·蓋茨在《未來之路》中再次提出了物聯網概念，提出一定的構想，有部分如今已經實現。隨后，物聯網逐漸形成了較為清晰的概念。英國工程師提出將物聯網與因特網相連接，實現全世界在物聯網上的聯系。如今國際電信聯盟提出準確的物聯網概念，即通過網絡將每個目標物體相連接，實現人與人之間隨時的溝通交流。這個概念隱藏的含義是，互聯網不僅限于人與人之間的關系，還拓展了人與物、物與物之間的信息獲取。

1.2 電力行業中物聯網的概念

物聯網技術在全世界范圍內都得到了比較快速的發展，如今已經深入到人們生活的各個方面，是當前最復雜、最龐大的系統，影響著全球上億人的生活。人們對于電力系統的需求也在不斷增加，為了保證電力系統的智能化和安全性，提高電力系統的精準性，弱化電力系統的復雜性，電力系統需與物聯網技術相結合，才能夠真正實現電力行業的可持續發展[2]。

1.2.1 電力物聯網

在我國電力行業人才的不斷努力下，我國的電力行業與物聯網結合技術有了質的提升。物聯網技術能夠幫助工作人員感知基礎電網，實現電力系統的有效控制。物聯網能夠讓人、物之間產生聯系，在不同的位置提供不同的作用，形成控制網，用以聯系物體、人員的關系，實現實體互動和互助，實現高度協同與集體控制。

1.2.2 泛在電力物聯網

2018年發布的《泛在電力物聯網建設大綱》提出電力物聯網的概念，即任何地點、任何人、任何物、任何時間都可以進行連接和交互，也稱：“泛在電力物聯網就是電力行業的具體表現。[3]”物聯網使人與物、物與物之間具有較高的感知能力和交互能力，共享數據，產生互聯。

2 泛在物聯網的特點

物聯網具有高效的感知、智能、傳遞能力的特點，實現了通信自動化、傳感等多個項目。根據互聯網具有的特征，能夠分析泛在物聯網的特點，包括：信息感知全面，組網快速靈活；信息融合度高，通信方式靈活；可拓展性較強，智能化程度高。

2.1 信息感知全面，組網快速靈活

泛在聯網信息技術中感知較為全面，組網比較靈活，主要依賴于泛在物聯網中傳感器能夠有效找到電力系統各方面的電力設備。與傳統物聯網相比，泛在聯網技術更快捷、精準。隨著無線技術的發展，泛在物聯網能夠有效結合無線通信技術，從而進行靈活部署，且自主對電力系統進行全方位的理解，對周圍環境電力系統的各項數據進行完整掌握。不論是從反應速度，還是從掌握的資料程度來看，泛在物聯網的信息技術相較于物聯網技術有著更廣的應用空間，具有更大的潛力。

2.2 信息融合度高，通信方式靈活

物聯網技術能夠滿足電力系統對運行調度和運行監控的快速查找，具有準確性和實時性。利用泛在物聯網中的傳感器，能夠在傳感器傳遞信息之前初步篩查及選擇數據，對大量數據進行一定的梳理，有效避免傳遞信道的混亂和堵塞，進行初步壓縮。得到的信息遞給網關，能夠進行二次處理、多次處理，最終傳遞給用戶。運用傳感器和通信設備進行篩選，運用多跳的方式進行通信，能夠給數據建立多種通道，從而建立靈活多樣的通信方式，提升信息的融合程度[4]。

2.3 可擴展性強，智能化程度高

數據信息采集和傳遞是物聯網技術重要的基本功能，在物聯網中具有重要作用。數據信息的采集和傳遞對于電力工作人員來說具有重要的意義，能夠通過數據應用的需求控制聲音和視頻，遠程控制電網數據，及時獲取多個傳感器信息，并傳遞數據。

3 泛在物聯網的關鍵技術

泛在物聯網的關鍵技術包括新物聯網設備的設計與開發、數據的處理和計算技術以及人工智能技術。傳感器直接放入電力設備的內部，需要考慮微型化設計。由于傳感器數量較多，環境各不相同，因此傳感器電池需要不斷更新，需要電池維護技術。電力能源結合互聯網后，需要對互聯網數據進行處理，但數據數量龐大，需要進行篩選。

3.1 異構網絡平臺的互操作行和無縫融合技術

該技術在實際應用過程中接觸到的感知對象并不相同，被感知的對象呈現的特性也呈現差異。由于傳感設備在實際應用過程中涉及類型比較豐富，同時伴隨多樣化特征。根據所處環境的不同，平臺可以針對不同類型的標志技術或通信技術實現互操作性和無縫技術融合，效果差異性十分明顯。如果將電力物聯網看作一個具有典型特征的異構網絡，網絡的異構化會導致網絡平臺在鏈接時出現明顯的復雜特征。在實際運用過程中，物聯網技術應用范圍廣泛，可以根據不同要求，按照不同的連接方式進行操作。在構建電力系統的過程中，只要保證其安全性和穩定性，就能夠滿足人們生活中對電力資源的基本需求。但是，對電力系統而言，想要保證電力系統的穩定運行，需要有效落實電力物聯網的每一環節，在感知傳遞、最終處理等方面提前做好準備，有效實現異構網絡平臺的互操作性和無縫融合技術。

3.2 數據的處理技術和計算技術

當前我國信息技術快速發展，也逐漸滲透于我國的各個行業，電力物聯網的發展也需要運用互聯網技術。在獲取數據、利用數據以及生成數據的過程中，運用互聯網技術能夠有效提高處理速度，豐富數據處理技術類型。此外，泛在物聯網的技術需要從根本上實現數據的儲蓄、共享以及管理。

3.3 網絡安全技術

電力系統在發展過程中保證運行的安全性關系著電力企業的經濟效益。建立物聯網的過程中，為實現網絡安全性，需要采取有針對的措施，保護互聯網運行中的網絡安全和隱私安全。泛在物聯網運營和發展過程中會不斷滲透新鮮事物，這些新鮮事物的數量龐大，具有多樣化動態化特征，會削減互聯網安全性，易造成隱私的泄露，導致維護網絡安全成本較高，復雜性加強。網絡安全技術值得研究人員繼續深究。

4 結 論

我國電力行業的發展趨勢必然是發展電力物聯網技術。運用泛在物聯網的技術能夠承載大量的數據流，有效掌控電力系統，推動電力行業的發展。