淺談電力設(shè)備在線監(jiān)測中物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)的應(yīng)用

趙瑞峰

摘要：現(xiàn)當(dāng)今，隨著我國科技的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也十分迅速。物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今非常火熱的一個話題。事實上，物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)的時間的確比較短暫，然而在信息化的時代，一項新的事物出現(xiàn)往往伴隨著爆炸式的發(fā)展，進(jìn)入人們的生活和各行各業(yè)中。當(dāng)年的互聯(lián)網(wǎng)是這樣，如今物聯(lián)網(wǎng)也在一步步走著互聯(lián)網(wǎng)曾經(jīng)走過的路線。物聯(lián)網(wǎng)的傳感器技術(shù)如何運用在電力設(shè)備的在線監(jiān)測中，是需要研究的一個課題。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備;線監(jiān)測;物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù);應(yīng)用

引言

近幾年物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備監(jiān)控，設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測的方面應(yīng)用的越來越廣泛，電力設(shè)備增加傳感設(shè)備對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，對電網(wǎng)公司電力設(shè)備的管理、運維提供了極大的數(shù)據(jù)支撐和便利，對輸變電設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測、故障診斷、狀態(tài)評估，對提高輸變電設(shè)備的運行可靠性與利用率，實現(xiàn)設(shè)備的優(yōu)化管理具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價值。

1物聯(lián)網(wǎng)的原理和技術(shù)

1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)的概念是2005年由國際電信聯(lián)盟所提出，物聯(lián)網(wǎng)的概念也是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的延伸，通過將納米技術(shù)、傳感器技術(shù)以及智能嵌入技術(shù)等有效的結(jié)合成為了當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)被迅速納入不同國家的信息戰(zhàn)略中，時至今日很多國家應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)來發(fā)展其有效性，在未來互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中物聯(lián)網(wǎng)也是不能缺少的一個部分，它通過動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來使其應(yīng)用達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，通過虛擬和真實的身份標(biāo)識來使其虛擬特性得以結(jié)合，同時也通過無縫連接到信息網(wǎng)絡(luò)，使物聯(lián)網(wǎng)的定義更加具體。物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用過程中需要結(jié)合多種信息傳感設(shè)備，例如紅外線傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等與互聯(lián)網(wǎng)相互結(jié)合而形成一個巨大的輻射網(wǎng)絡(luò)，這樣能夠?qū)⑺械奈锲范加行ЫY(jié)合，促使其網(wǎng)絡(luò)得以連接，這樣在識別和管理時能夠增加其精準(zhǔn)性和識別效率，通過信息物理的融合將物聯(lián)網(wǎng)的兩種形式得以體現(xiàn)推動信息的智能化和全面化。

1.2物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)

在今年的互聯(lián)網(wǎng)報告中，已經(jīng)將互聯(lián)網(wǎng)的四種關(guān)鍵技術(shù)有效結(jié)合，通過不斷地對傳感器技術(shù)以及智能技術(shù)等事物的信息掌握，使我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向著高精度高速度方向發(fā)展。近年來我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的熱點主要是在感知標(biāo)識技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息處理技術(shù)，感知標(biāo)識技術(shù)是整個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的支撐，也能夠?qū)Ξ?dāng)前發(fā)生的事件和數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，第一時間將智能傳感器和識別器等結(jié)合，將技術(shù)應(yīng)用與實際需求相符合。而通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)⒏兄R別信息的可靠性和安全性提升，通過將傳感器網(wǎng)絡(luò)無線組織網(wǎng)絡(luò)等多種版本結(jié)合，實現(xiàn)了無線技術(shù)的提升，同時應(yīng)用寬帶藍(lán)牙和微波互聯(lián)接入的方式能夠使多種業(yè)務(wù)實現(xiàn)大規(guī)模的處理應(yīng)用，面對著當(dāng)前海量信息的融合要對其進(jìn)行數(shù)據(jù)的挖掘和分析。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來應(yīng)對這樣的挑戰(zhàn)能夠使信息處理技術(shù)提升，通過云計算等方式來使海量信息能夠得以高效利用。

2電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1對于輸電設(shè)備的在線監(jiān)測應(yīng)用

對于輸電設(shè)備的在線監(jiān)測應(yīng)用，是電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測中應(yīng)用的重點內(nèi)容，主要監(jiān)測內(nèi)容以輸電設(shè)備運行狀況及運行環(huán)境為主，有效提升了對輸電線路發(fā)生覆冰、桿塔傾斜、導(dǎo)線風(fēng)偏垂弧等情況時的感知及預(yù)警能力，對于實現(xiàn)輸電設(shè)備運行狀態(tài)的動態(tài)全時監(jiān)測有重要推動作用。

2.2對于變電設(shè)備的在線監(jiān)測應(yīng)用

變電設(shè)備的在線監(jiān)測應(yīng)用主要包括變壓器鐵芯電流、油色譜、GIS局放和避雷器絕緣等內(nèi)容。以電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的在線監(jiān)測一方面可以實現(xiàn)設(shè)備運行信息的高敏采集，另一方面可以實現(xiàn)變電設(shè)備預(yù)試項目的在線化管理，從而進(jìn)行設(shè)備運行狀態(tài)的在線診斷與評估。對于推動變電站向智能化方向發(fā)展，提升變電站安全性能監(jiān)測能力有重要意義。

3輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

3.1智能感知層

輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的智能感知層是通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效感知對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行掌控，可以通過GPS、激光掃描器等來對整個電器的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行把控，通過智能感知來對數(shù)字的狀態(tài)和壽命，資產(chǎn)等信息進(jìn)行全部掌控，從而實現(xiàn)整個狀態(tài)的實時監(jiān)控。

3.2數(shù)據(jù)通信層

數(shù)據(jù)通信層通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，將整個傳輸通道拓寬，通過對整個網(wǎng)絡(luò)的接入來實現(xiàn)其移動性，將整個設(shè)備的進(jìn)行無縫接入才能實現(xiàn)信息的有效上傳，對每一個傳感器的網(wǎng)絡(luò)層面墊層等進(jìn)行綜合是保證整個智能監(jiān)測設(shè)備的穩(wěn)定前提。通過不斷地對網(wǎng)絡(luò)接入功能移動性管理以及光纖寬帶等，保證整個距離與實際的需求相符合，同時電力設(shè)備在監(jiān)測過程中可能會涉及到多種數(shù)據(jù)，也要基于一致性來對整個電站的電壓等級以及設(shè)備進(jìn)行串口，不斷地將計算機的監(jiān)控系統(tǒng)中的信息上傳，保證輸電線路內(nèi)的信息來使整個計算機的監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定。同時也要對其擴展拓展性和兼容性保證才能夠?qū)崿F(xiàn)整個變電設(shè)備的信息平臺與實際的互聯(lián)網(wǎng)信息相融合，加強信息的匯總來了解電力設(shè)備在實際狀態(tài)中的運行情況。

3.3信息整合層

信息等整合層是將整個信息平臺作為處理中心，將服務(wù)的總線和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效的接入，通過不同的功能來實現(xiàn)變電數(shù)據(jù)的全面監(jiān)測，這樣能夠有效的提取和挖掘相關(guān)的辦法，實現(xiàn)縱向和橫向的整合。通過全景應(yīng)用的方式來對設(shè)備進(jìn)行周期性的管理，按照不同的電力設(shè)備的應(yīng)用不同，要對其進(jìn)行有效的網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建，根據(jù)不同的平臺業(yè)務(wù)來分等級，每一級負(fù)責(zé)的業(yè)務(wù)需要跟實際的需求相匹配，讓在監(jiān)測過程中能更加全面和準(zhǔn)確。

3.4智能應(yīng)用層

智能應(yīng)用層的輸變電設(shè)備可以對整個電力設(shè)備的壽命周期進(jìn)行掌控，在這個過程中可以對其進(jìn)行狀態(tài)評估、智能診斷、風(fēng)險評估等，如果出現(xiàn)電力設(shè)備的缺陷故障則需要進(jìn)一步地對其進(jìn)行維修，保證其壽命穩(wěn)定，如果出現(xiàn)了問題就要通過多元化的方式對電力設(shè)備的情況進(jìn)行在線的監(jiān)測，通過結(jié)合電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)增強其有效性，節(jié)約壽命和費用避免周圍的因素對其產(chǎn)生影響。建立通信和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠使當(dāng)前的輸變電設(shè)備監(jiān)測的通信效果增強，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和具有應(yīng)用前景的無線技術(shù)能夠?qū)Ω黝惖母兄绞竭M(jìn)行及時的掌握，這樣也能夠使網(wǎng)絡(luò)計算處理的兼容性和拓展性增強。此外，通過全景信息的建模能夠?qū)υO(shè)備的管理數(shù)據(jù)調(diào)度，運行數(shù)據(jù)和安全數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將其進(jìn)行有效的整合才能使監(jiān)控的數(shù)據(jù)更加的有深度，不斷的對設(shè)備的管理知識進(jìn)行了解才能對整個物聯(lián)網(wǎng)的輸變電設(shè)備的信息模型進(jìn)行構(gòu)建，推動整個電力系統(tǒng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的發(fā)展。

結(jié)語

現(xiàn)行輸變電設(shè)備狀態(tài)主要以人工打分、定期評價的形式，依賴規(guī)程閾值和人工估測對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行評價，從宏觀上對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行判斷。而應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)傳感器采集的實時在線監(jiān)測數(shù)據(jù)我們能夠?qū)崟r的對環(huán)境信息、運行工況等進(jìn)行異常觸發(fā)和定期診斷，給出可能出現(xiàn)故障的設(shè)備部件、具體原因、后果影響和處置措施，解決了傳統(tǒng)設(shè)備缺陷處理過程環(huán)節(jié)過多、信息分散、人工量大、誤差大的問題，提高了設(shè)備管控效率。

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