物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用研究

賈洋

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對智能變電站內(nèi)高壓設(shè)備的在線檢測和監(jiān)控有了更高的技術(shù)要求。對于智能化，自動化，數(shù)據(jù)化人們又做出了更多的努力。

關(guān)鍵詞：智能變電站;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用

引言

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)高度發(fā)展的進(jìn)程中形成的產(chǎn)物，其實(shí)質(zhì)上是一種“物與物之間相互聯(lián)系的互聯(lián)網(wǎng)”，其中的“物”指的是智能化的機(jī)器設(shè)備。這些機(jī)器可以接收與識別一些射頻信號，分析其代表的數(shù)據(jù)信息，并依照約定協(xié)議實(shí)現(xiàn)物品與互聯(lián)網(wǎng)的相互連接，從而實(shí)現(xiàn)智能化的控制與處理。

1智能電網(wǎng)的功能需求

物聯(lián)網(wǎng)在智能變電站中的應(yīng)用，旨在提高電力系統(tǒng)生成環(huán)節(jié)的信息化水平，以適應(yīng)新時期規(guī)模化電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際需求。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)是新時代工業(yè)信息化的重要標(biāo)志，也是對傳統(tǒng)模式的創(chuàng)新升級，雖然當(dāng)前尚未形成明確的規(guī)范定義，但是它卻代表著電力系統(tǒng)發(fā)展的大勢所趨，尤其是其中所強(qiáng)調(diào)的“堅強(qiáng)”“智能”更是未來電力系統(tǒng)的基本內(nèi)涵。“堅強(qiáng)”聚焦于電力系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，以強(qiáng)大的防御體系為基礎(chǔ)，“智能”借助于現(xiàn)代化的通信技術(shù)平臺及大數(shù)據(jù)智能決策控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對于各類型電壓等級電力系統(tǒng)的有效覆蓋。在智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮著舉足輕重的作用，其主要是通過部署一些精密性的感知設(shè)備，這些設(shè)備的能力貫穿感知、計算到執(zhí)行的全過程，可以實(shí)現(xiàn)對于電力生產(chǎn)到輸送及消費(fèi)的全覆蓋。

2對物聯(lián)網(wǎng)的了解與認(rèn)識

2.1什么是物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)電信網(wǎng)的信息載體，通過物聯(lián)網(wǎng)可以控制實(shí)物，比如汽車，電視等。能夠及時發(fā)現(xiàn)其位置，防止丟失和偷盜。物聯(lián)網(wǎng)時刻聯(lián)系著我們的日常生活，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展幫助我們的生活有了更高的一個層次。物聯(lián)網(wǎng)能夠使世界數(shù)字化，整個世界聯(lián)系在一起。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍也很廣，比如在醫(yī)療界，運(yùn)輸物流界，智能環(huán)境領(lǐng)域和個人社會領(lǐng)域等，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

2.2物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用在我們生活中處處可見，智能門鎖，方便了人們同時也減少了偷盜的幾率。智能冰箱，時刻幫助人們監(jiān)控冰箱溫度和食物的狀態(tài)。智能機(jī)器人，有了智能機(jī)器人，人們在危險地區(qū)和人類不能進(jìn)入的輻射地帶都能夠運(yùn)用機(jī)器人的幫助。智能交通系統(tǒng)能夠很好的幫助交警智能查找違章汽車和根據(jù)實(shí)際情況控制交通流量。智能檢測系統(tǒng)，在一些原始森林中人們不能在任何地方都分布人員檢測森林是否有火災(zāi)，在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時能夠及時發(fā)出警報。

2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征

物聯(lián)網(wǎng)的特征明顯，接下來介紹物聯(lián)網(wǎng)的特征。實(shí)時性，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速快，采集工作實(shí)時進(jìn)行，保證了信息的真實(shí)性。大范圍，物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)Υ蠓秶男畔⑦M(jìn)行采集和處理。自動化，物聯(lián)網(wǎng)的目的是能夠制造出自動化設(shè)備，通過物聯(lián)網(wǎng)的干預(yù)，工作能夠減少出錯，提高效率，又能在很大程度上保證了成本的消耗。

3智能變電站中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的方案設(shè)計

3.1主機(jī)系統(tǒng)

主機(jī)系統(tǒng)是智能變電站的中樞部分，其主要功能是接收來自于監(jiān)測傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，并依照這些信息把握變電站的基本狀態(tài)，自動判斷出各類異常狀況并執(zhí)行相應(yīng)的方案，保證各輔助系統(tǒng)之間的有機(jī)協(xié)調(diào)。

3.2傳感網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

傳感網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)主要由傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中前者主要涵蓋溫濕度傳感節(jié)點(diǎn)、煙霧傳感節(jié)點(diǎn)、水浸傳感節(jié)點(diǎn)等設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對于不同狀態(tài)的有效監(jiān)控。而匯聚節(jié)點(diǎn)的作用則是將經(jīng)由上述各個傳感節(jié)點(diǎn)形成的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)入主機(jī)系統(tǒng)。綜合來看，傳感網(wǎng)檢測網(wǎng)絡(luò)主要采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)與有線傳感網(wǎng)絡(luò)兩種形式。如果選擇利用電池對傳感網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行供電，那么傳感器的工作電流及電池容量大小對于其使用壽命具有決定性的作用，這其中傳感器的工作電流又因其組成材料、工作機(jī)理、特征頻率等的不同而存在差異，在應(yīng)用中需要依照智能變電站的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化選擇。

3.3圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng)

圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)的設(shè)置旨在提高智能變電站系統(tǒng)的安全性，可以實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)識別、多點(diǎn)融合及協(xié)同認(rèn)知。如果外部存在針對于智能變電站的入侵行為并達(dá)到報警登記時，該系統(tǒng)立刻可以自動調(diào)動攝像機(jī)對于侵入主體進(jìn)行凝視，且其形成的圖像會自動出現(xiàn)在監(jiān)視器的最頂端，以便于監(jiān)控人員及時了解報警狀態(tài);同時，主機(jī)系統(tǒng)也可以自動發(fā)送報警信號，對于入侵主體形成震懾效應(yīng)，監(jiān)控人員也可以通過手動操作麥克風(fēng)向入侵主體喊話，以提高智能變電站的安全等級。

3.4火災(zāi)報警及消防子系統(tǒng)

火災(zāi)報警及消防子系統(tǒng)的設(shè)置考慮到了變電站的應(yīng)用特點(diǎn)，以提高智能變電站的消防水平。該系統(tǒng)的主體傳感器類型為煙感溫傳感器，通過接收并處理其信號信息，結(jié)合其中的圖像特點(diǎn)、環(huán)境溫度，達(dá)到對火災(zāi)狀況的及時捕獲、智能判斷、充氮滅火的一體化處理目標(biāo);同時，在變電站出現(xiàn)火災(zāi)時，該系統(tǒng)可以第一時間完成與空調(diào)、風(fēng)機(jī)的閉鎖聯(lián)動，從而將火勢控制在一定的范圍之內(nèi)，避免出現(xiàn)因火勢蔓延造成的更大破壞。除此之外，該系統(tǒng)也有利于變電站維護(hù)人員了解各類消防設(shè)備的日常狀態(tài)，對其中的故障進(jìn)行及時處理。

3.5給排水子系統(tǒng)

智能變電站中的給排水子系統(tǒng)設(shè)置目標(biāo)在于維護(hù)其給排水運(yùn)行的穩(wěn)定。智能給排水子系統(tǒng)可以實(shí)時監(jiān)測相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，完成對各類用水量、排水量參數(shù)的精準(zhǔn)測量，如果污水狀況存在問題，則可以進(jìn)行自動報警;自動檢測水箱水位，自動啟動或關(guān)閉全部的給排水設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在給排水子系統(tǒng)中的應(yīng)用有利于變電站管理人員的遠(yuǎn)程監(jiān)控，也拓展了其管理的有效空間，克服了人工操作的固有困難。

3.6采暖通風(fēng)子系統(tǒng)

該系統(tǒng)的核心是無限溫濕度傳感器，基于高靈敏度的傳感器可以對變電站內(nèi)外的溫濕度狀況進(jìn)行有效搜集，在將該類信息傳送至匯聚節(jié)點(diǎn)，最終傳送進(jìn)入主機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)系統(tǒng)對于全面的傳感情況進(jìn)行分析，可以實(shí)時把控變電站內(nèi)外的溫濕度狀況，并自動對空調(diào)等采暖通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行有效控制。除此之外，采暖通風(fēng)系統(tǒng)與火災(zāi)報警及消防子系統(tǒng)在火災(zāi)防御處理上具有類似的作用，其在火災(zāi)出現(xiàn)時也可以實(shí)現(xiàn)閉鎖操作，從而對變電站的火災(zāi)范圍進(jìn)行有效控制。

3.7智能巡檢維護(hù)認(rèn)證子系統(tǒng)

智能巡檢維護(hù)認(rèn)證子系統(tǒng)對于輔助日常智能變電站內(nèi)日常工作巡視具有重要作用。依照智能變電站的規(guī)劃特點(diǎn)，在主要的巡視路徑中選取關(guān)鍵點(diǎn)，安裝高清攝像機(jī)，值得注意的是，這些高清攝像機(jī)由智能巡檢維護(hù)認(rèn)證子系統(tǒng)與圖像監(jiān)視子系統(tǒng)共享;智能變電站管理者為巡檢工作人員配發(fā)帶有可識別標(biāo)志的工作服，并要求其在工作中按照巡視路徑進(jìn)行工作。職能巡查維護(hù)認(rèn)證子系統(tǒng)可以自動判斷起工作精準(zhǔn)度，如果發(fā)現(xiàn)工作行為與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有較大沖突，也可以及時提示再次巡視。除此之外，在檢修變電站設(shè)備作業(yè)的過程中，該系統(tǒng)也可以自動形成邏輯操作保護(hù)區(qū)域并自動生成邏輯運(yùn)算，如果出現(xiàn)操作失誤，則可以第一時間發(fā)布警告信息，以糾正檢修操作。

結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)對現(xiàn)代智能變電站發(fā)展至關(guān)重要。有效的將物聯(lián)網(wǎng)和智能變電站聯(lián)系在一起，對電網(wǎng)實(shí)行信息化，自動化，數(shù)字化指日可待。他們的進(jìn)一步發(fā)展將對對未來電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益帶來巨大貢獻(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)幫助人們生活，有超高的利用價值，但不能運(yùn)用到壞的領(lǐng)域。在這個信息發(fā)達(dá)的時代，任何信息都可以瞬間傳播到任何人耳中，有用的技能一定要運(yùn)用到正確的領(lǐng)域內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1]王天煒.試論風(fēng)電場升壓變電站智能技術(shù)方案與應(yīng)用[J].通訊世界，2017（5）：185-186.

[2]楊歷偉，楊歷華.萬物互聯(lián)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[D].科技視界，2017.

[3]王天煒.試論風(fēng)電場升壓變電站智能技術(shù)方案與應(yīng)用[J].通訊世界，2017.