物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用

陳科

摘要：隨著我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展，電力資源管理的重要性越發(fā)得到凸顯，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中，能夠充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢。對設(shè)備各項狀態(tài)信息進行實時采集并對信息加以分析，不僅有助于輸變電設(shè)備功能得到有效發(fā)揮，還能夠推動我國輸變電設(shè)備管理智能化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測;應(yīng)用

前言：

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，其中輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢，能夠使電網(wǎng)運行各項技術(shù)指標(biāo)得到合理控制，進而推動輸變電設(shè)備管理向智能化方向發(fā)展。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中應(yīng)用的優(yōu)勢

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中應(yīng)用，就是將射頻識別RFID技術(shù)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)利用起來，對數(shù)據(jù)信息進行收集，監(jiān)測輸變電設(shè)備處在運行狀態(tài)，與傳統(tǒng)有線通訊方式進行比較，其一，射頻識別RFID技術(shù)的信息方式，就是借助無線互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的功能，射頻通信數(shù)據(jù)對輸變電設(shè)備的運行進行傳輸，致使管理人員能夠?qū)⑤斪冸娫O(shè)備進行管理;其二，無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，既能夠使監(jiān)測結(jié)果可靠性得以提升，又能夠?qū)鹘y(tǒng)通信方式中的一些弊端進行彌補。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中相關(guān)的監(jiān)測技術(shù)，將重要的技術(shù)為電網(wǎng)智能化管理提供。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)一般是指“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是一種可以通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)是順應(yīng)時代發(fā)展的產(chǎn)物，它作為新一代信息通信技術(shù)，在各行各業(yè)都引起了廣泛關(guān)注，是當(dāng)下信息化重要的發(fā)展階段和信息技術(shù)的重要組成部分之一。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展基礎(chǔ)就是互聯(lián)網(wǎng)，通過對互聯(lián)網(wǎng)的具體使用的網(wǎng)絡(luò)進行延伸，更具有先進的科研技術(shù)，通過技術(shù)的使用和網(wǎng)絡(luò)的擴展來實現(xiàn)信息的具體通信和多種信息的交換雖然物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展基礎(chǔ)就是互聯(lián)網(wǎng)，它的組成包括目前互聯(lián)上所具有的信息和資源，但是物聯(lián)網(wǎng)實際使用的設(shè)備等資源卻具有獨特的個性化。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在于其三個關(guān)鍵性能極強的技術(shù)，分別是傳感器、嵌入式以及RFID：傳感器是對數(shù)字信號進行相應(yīng)的處理，將原有的模擬信號通過技術(shù)的處理轉(zhuǎn)化成用戶或是企業(yè)需要的數(shù)字信號。通過信號模式的轉(zhuǎn)變提升計算機的信息處理能力和速度，提升整體的工作效率;嵌入式是一種具有綜合性較強的技術(shù)種類，需要對多種技術(shù)進行整合，以此提升技術(shù)的應(yīng)用程度_ 目前，嵌入式的新型技術(shù)在人們的生活中起到重要的作用，這一項關(guān)鍵技術(shù)的使用改變眾多行業(yè)的發(fā)展，在實際生活和生產(chǎn)中扮演養(yǎng)“大腦”的角色，對接收到的信息進行進行科學(xué)的分類和處理。RFID 主要是對嵌入式和無線技術(shù)進行綜合處理的一項技術(shù)，具有強大的識別和管理的作用，在物流和各項安全設(shè)備的建設(shè)中起到重要的發(fā)展作用，其安全性技術(shù)也被應(yīng)用到輸電變的建設(shè)中提升這些領(lǐng)域的科技度建設(shè)。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用

1智能感知層。電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)智能感知層是基于物聯(lián)網(wǎng)為載體，傳感裝置的應(yīng)用包括智能傳感器、GPS全球定位系統(tǒng)（GPS）、紅外傳感器、EPC標(biāo)簽等等。電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)生成的智能感知，并收集資產(chǎn)信息。感知層收集到的信息，包括電力傳輸和轉(zhuǎn)換的傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)，信息采集、信息操作及信息網(wǎng)格操作，為輸電線路和設(shè)備安裝的信息收集提供包括氣象信息、自然災(zāi)害預(yù)警等信息。

2智能網(wǎng)絡(luò)層。毋庸置疑，智能網(wǎng)絡(luò)層也是其中極其重要的一部分，是應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸通道，實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的介入，這樣便能夠真正實現(xiàn)輸變電設(shè)備的有效應(yīng)用。一般而言，在整個輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)運行之中，有關(guān)信息傳輸主要涉及的通信層是比較多的，其一是傳感網(wǎng)絡(luò)，其作用是智能監(jiān)測，是將現(xiàn)階段輸變電設(shè)備的基本狀態(tài)傳輸?shù)浇K端之中，并且也應(yīng)用寬帶、光纖加以完成。并且等到數(shù)據(jù)到達智能終端的時候，還要加強對技術(shù)原理的應(yīng)用，將其進入到變電站與供電局。其二是變電站，主要采取的模式是相互結(jié)合，是將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄鼙O(jiān)控系統(tǒng)之中。當(dāng)然需要注意的一點是輸電線路的智能終端很多情況下會建立鏈接通道，并且當(dāng)信息傳輸其中之后，還需要進一步分析輸變電線路所具備的兼容性以及拓展性。與此同時，輸電線路現(xiàn)象，需要利用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较鄳?yīng)的信息管理平臺上。其三則是供電局，其網(wǎng)絡(luò)所具備的作用是十分明顯的，主要的職責(zé)便是收集各方面的信息，并且經(jīng)過整理與歸納，在新時期，要想真正實現(xiàn)智能網(wǎng)絡(luò)層的有效性，很多情況下供電局的網(wǎng)絡(luò)需要構(gòu)建光線組網(wǎng)，并且還需要將變電設(shè)備相互整合，這樣一來才能真正形成信息交互。

3智能應(yīng)用層。智能應(yīng)用層所涉及的內(nèi)容同樣眾多，且在智能應(yīng)用層下可以構(gòu)建完善的輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)全壽命周期管理系統(tǒng)，所涉及的內(nèi)容包括了狀態(tài)評估、預(yù)測預(yù)警、智能診斷等，可以進一步實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備的缺陷以及維修成本。

4信息整合層。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)全景信息集成平臺作為信息整合層的信息處理中心，采用面向服務(wù)架構(gòu)SOA及企業(yè)級服務(wù)總線，提供信息的標(biāo)準(zhǔn)接入、Web服務(wù)、業(yè)務(wù)服務(wù)接口等功能，通過對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)（輸變電設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)、調(diào)度運行信息、公共安全信息、人工補錄信息）的特征提取、挖掘、關(guān)聯(lián)等方法，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)縱向整合和橫向集成的全景應(yīng)用，支撐設(shè)備的全壽命周期管理。按照信息集成平臺在各級電網(wǎng)中業(yè)務(wù)的不同，輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)全景信息集成平臺應(yīng)構(gòu)建網(wǎng)級、省級、地縣級三級平臺業(yè)務(wù)，每一級負責(zé)的業(yè)務(wù)和提供的服務(wù)根據(jù)需求進行配置。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備智能監(jiān)測應(yīng)用中的關(guān)鍵。（1）面向物聯(lián)網(wǎng)的智能監(jiān)測技術(shù)的進一步完善。當(dāng)前，國內(nèi)輸變電設(shè)備智能監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)的主要難點是無線傳感設(shè)備網(wǎng)絡(luò)供能渠道及物聯(lián)網(wǎng)各節(jié)點間存在著較為嚴(yán)重的通信干擾。此外，自主知識產(chǎn)權(quán)的不完善、技術(shù)競爭力的不足，也限制了物聯(lián)網(wǎng)的深入應(yīng)用。不僅如此，國內(nèi)輸變電設(shè)備智能監(jiān)測技術(shù)也存在諸多技術(shù)難點，例如如何最大化地降低狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備自身故障或缺陷發(fā)生率等。（2）無線傳感設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息流的穩(wěn)定性問題。對于輸變電設(shè)備在線監(jiān)測體系而言，各類傳感節(jié)點極易受到損壞，同時無線通信還可能遭致非法訪問、信息泄漏、篡改等問題，因此提供更多元化的通信與交互方式，保障電力系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送過程的安全性十分關(guān)鍵。電網(wǎng)運行過程的安全性、穩(wěn)定性關(guān)乎社會主義現(xiàn)代化建設(shè)能否順利推進，因此關(guān)于可靠的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)業(yè)務(wù)認(rèn)證機制、無線通信數(shù)據(jù)加密機制等仍待進一步開發(fā)。（3）物聯(lián)網(wǎng)、狀態(tài)監(jiān)測體系的標(biāo)準(zhǔn)化問題。當(dāng)前，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用缺乏統(tǒng)一、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)體系，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備智能監(jiān)測，乃至智能電網(wǎng)中的應(yīng)用屢屢受限。加上國內(nèi)智能監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)有限、性能各異、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，致使?fàn)顟B(tài)監(jiān)測系統(tǒng)難以規(guī)模化應(yīng)用與推廣。為此，國家應(yīng)盡快統(tǒng)一、規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，加強物聯(lián)網(wǎng)管理，制定在線監(jiān)測長遠規(guī)劃戰(zhàn)略，并出臺相關(guān)規(guī)定，保障在線監(jiān)測設(shè)備的質(zhì)量。

結(jié)束語：

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于現(xiàn)代科技發(fā)展技術(shù)上而形成的，在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅能夠提高狀態(tài)監(jiān)測的準(zhǔn)確性和時效性，還能進行高效的數(shù)據(jù)分析，對設(shè)備進行全壽命周期管理，提高電力企業(yè)經(jīng)濟效益。隨著科技不斷進步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會在電力方面獲得更廣泛應(yīng)用，推動電力管理向著智慧型發(fā)展。

參考文獻：

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