物聯網技術在電氣設備狀態檢修中的應用探討

甘肅電投大容有限責任公司 曾 丹

開展檢修工作能夠對電氣設備中出現的問題和潛在的隱患進行精準的記錄，這樣能夠使相關工作人員在第一時間發現設備的故障，在一定程度上避免由于電力系統出現的問題導致停電現象的發生。為了使電氣設備的檢修達到一個更加高效的狀態，在電氣設備檢修的過程中運用物聯網技術，通過物聯網技術中的信息數據來降低維修成本[1]。

1 物聯網技術的相關應用

作為一種新型的運營模式，物聯網是在信息化技術與設備的應用在互聯網絡之下，實現信息之間的互聯與共享。在某種特殊的網絡環境下，能夠提升信息的安全保障技術以及在線的實時監測功能，能夠對所運行的數據提供安全上的保障，是一種較為有效，并且便捷的網絡模式，具有易操作、便于定位等多種功能，實現了管理與控制的一體化。物聯網的出現加快了信息時代的網絡技術發展，革新了人們現有的生活方式，加快了社會前進的步伐。

從目前互聯網的使用情況來看，多數是通過信息傳感設備來進行物品與互聯網之間的連接，實現了數據與信息之間的交換，是一種新型的網絡技術（如圖1）在物聯網技術發展的過程中，主要被應用在了紅外線感應以及全球定位系統等。這種技術在運用的過程中能夠實現跟蹤、監控、定位等多種功能，物聯網技術被廣泛地應用在社會的各行各業，隨著技術的大量應用以及發展，在未來也有更廣闊的發展空間以及應用場景。

圖1 物聯網技術框架

從物聯網的發展歷程來看，首先經歷了三個部分：一是在網絡技術的發展上，首先為了加強事物之間的關聯，要對相關現有的網絡設備進行相關的優化或者改進；二是在技術層面，要對在物聯網發展終端應用發展過程中所遇到的各種問題進行深入的探究，并給出針對性的解決方案；三是在物聯網應用的融合過程中，主要的任務就是要對物聯網的信息應用進行深入的剖析，將互聯網中的大量應用進行科學性的整合實現加快物聯網應用的發展。

2 電氣設備

電氣設備通常是指發電機、變壓器等相關設備的統稱。電氣設備主要由兩部分組成：電源、用電設備。在電源上主要是包含了電池、電機以及相關的調節器。在用電設備方面主要包括發動機的啟動系統以及照明、信號儀表等。因此，在電氣設備的組成方面相對復雜，多以機械設備為主。在進行電氣設備的檢修過程中，要秉持科學、精準、認真的工作態度。為了將工作中可能會出現的隱患減少到最低，在進行電氣設備的檢修時，要求相關的檢修人員要端正其工作態度，從電氣設備運行的每一環節、每一個器件展開詳細的檢查，分析與檢查電氣設備在運行中可能會出現的安全隱患。對于相關的檢修人員也要進行在電氣設備操作安全上的培訓，提升在工作中的安全意識，確保在開展電氣設備檢修工作中的安全性、高效性。

3 使用物聯網技術的優勢

3.1 提升信息傳輸與存儲的便捷性

在以往的信息傳輸和存儲工作都是由電纜和電信號來開展的，由于電纜憑借自身的結構特性，使得經常會容易受到電磁的影響，進而讓電纜的安全度較低，在溫度和濕度方面也會對其受到影響，由于電纜之間的距離較長，長時間、長距離的傳輸也會造成差錯，進而影響電信號[2]。而電氣設備使用物聯網技術，能夠憑借著物聯網技術自身的傳輸和儲存特性，提高傳輸過程中的安全性與便捷性。物聯網技術是通過光纖進行信號的傳輸，因此對于電磁來說影響較小，甚至微乎其微，使得信息具有一定的保真度，傳輸信息量較大時可以通過無線傳輸保證信息之間的時效性。在電氣設備主要電站將信息以數字信號的形式進行傳輸，可以在接收時進行直接儲存，不需要在格式上進行相應的轉換，這樣為后續的信息處理、加工和整理奠定了基礎。

3.2 安全可靠的檢修過程

在進行電氣設備檢修的過程中，通常會需要相關的工作人員在現場進行先進行檢測，然后查找出現問題的故障點之后再進行維修。在檢修時很容易由于相關檢修人員的操作不當出現一些危險的事故，如電氣設備中的變壓器出現漏油的情況等。當出現這種情況時，很容易給相關的檢修人員帶來生命危險。除此之外，由于傳統的檢修工作具有一定的隨意性，這樣對于電氣設備中出現的問題也不能夠進行詳細的反饋。對此，針對上述問題，可以利用現在先進的物聯網技術，通過傳感器設備進行故障的檢測，擺脫了以往靠相關的工作人員進行檢測的弊端,能夠對發現的問題進行實時的反饋，在一定程度上保護相關操作人員的生命安全。由此可見，物聯網技術不但能夠對電氣設備中出現的故障進行精準的檢測以及有效的預防。與此同時，還能為相關工作人員的人身安全帶來一定的保障，避免電氣設備事故的惡化。

3.3 檢修系統高效智能

當前，物聯網技術在進行電氣設備的檢修過程中，主要是采用了通信的方式，如無線通信、互聯網技術，這使得在整個電力設備在進行檢修與維護的過程中，充分運用了信息化的概念，摒棄了以往檢修過程中的相關方式，通過對變電設備的運行情況進行實時的檢測，可以對那些還沒有進行運行的變電設備進行檢修，從而制定相關的檢修規定，這樣在日后開展檢修的過程中就能夠有所依據，讓工作開展起來更為高效，對于突發故障也能夠進行實時的監測與預防，在一定程度上降低了事故的發生率。

3.4 降低人力資源層面的消耗

現如今，隨著物聯網技術的不斷革新，在電氣設備檢修過程中，運用物聯網的技術能夠大大提升工作效率，以往的檢測工作都是由工作人員來開展的，尤其是國內偏遠或者是經濟不發達的地區，在開展電力設備的檢修工作時，給工作人員帶來了較大的難度，為了確保電氣設備的正常運轉，通常在檢修過程中會消耗較大的人力、時間和精力，隨著互聯網技術的革新在電氣設備檢修中的廣泛應用，不僅降低了在檢修過程中人工的損耗，還在一定程度上節省了檢修時間。通過物聯網技術中的傳感器技術，可以將電氣設備檢修過程中發現的情況實時地傳輸給數據中心的工作人員，通過這些傳輸的數據進行電氣設備的維護，這樣在一定程度上降低了人力資源層面的消耗。與此同時，信息的傳遞還可以進行及時的翻閱與查找，這樣避免了問題的疏漏，在某種程度上提升了在電氣設備檢修的整體質量。

4 物聯網技術在電氣設備狀態檢修中的應用

4.1 在狀態采集中的應用

在電氣設備檢修的過程中，運用物聯網技術在設備采集中主要的作用是，通過收集得到的數據參數，經過傳感器進行信號的轉換，將收集的信號轉化為光信號，這樣所轉變的信號更容易進行后期的處理和分析。在互聯網技術中，傳感器負責信號的采集是進行檢修程序的開始。檢修系統是否精準，在一定程度上由傳感器的精確程度來確定。由此可以看出，檢測狀態主要是通過運用傳感器技術來實現的，這也在電氣設備檢修的過程中運用物聯網技術的一個難點。

圖2 電氣設備中的傳感器

4.2 在狀態監測上的應用

在進行電氣設備的檢測過程中，相關的參數會根據設備的運行過程中的實際情況而進行實時的變化，如設備中的溫度、濕度、電壓、電流等參數。當電氣設備進行運轉時，所有的參數都會發生變化，那么此時就可以通過物聯網技術中的信息采集功能來獲取相關的信息，然后將這些采集得到的數據上傳到后臺，相關的工作人員通過觀察和分析，總結這些數據的變化，以及變化的趨勢進而來對設備運行的狀態進行相應的預測和評估。從實際的檢修狀態來看，檢修工作并不是將電氣設備中所有設備都要進行參數的監測以及數據的采集，而是要根據不同設備的實際運行情況以及需求進行相關數據、運行狀態的監測。通過一段時間，數據的變化來生成相關的數據，從而對設備進行綜合性的評估。在收集的過程中，由于每一個設備所產生的數據類型和輸出的方式不同，因此在一定程度上會造成信號出現過載的狀況，不利于后期的搜集與處理，這就是為何當進行數據的采集之后，要將相關的信號進行光信號轉換的根本原因。

4.3 在輸電線路中的狀態監測應用

物聯網技術在使用的過程中，首先需要在感知層面實現應用。而此時，設備就是一種專門負責傳感的裝置，包括所有智能感應器，同時感應器自身具備一定的定位功能。在數據傳遞的過程中，往往是利用傳感層的能量來完成一些數據的傳遞工作，要對傳感層的情況進行實時的監控，這樣就可以確保在傳遞過程中數據不容易丟失。同時，由于感知層中還包含著很多關于自然災害和故障的預警，因此加強對感知層面的信息搜集對后期整體線路的狀況以及設備的運行狀況情況尤為關鍵，其次是智能網絡層，主要是負責進行無線信息的傳遞，信息可以通過芯片中用于測量溫度的節點以此來發出信號，而在測量溫度的節點中有一個測溫端口也能夠發出信息，同時還可以和其他的節點實現相應的聯系。

4.4 在電路線路監測中的應用

物聯網技術最早被應用在傳媒行業，這是在信息革命下所產生的新型技術。與此同時，物聯網通過信息設備根據一定的技術，能夠實現識別、定位、跟蹤、監測的功能。對此，在電力設備檢修的過程中，運用物聯網技術能夠提高電路檢測中的工作效率，降低線路故障。首先，相關工作人員可以通過感知層來對相關的傳感器，在檢修過程中的使用情況進行深入的了解。除此之外，還能夠通過物聯網技術，讓工作人員在檢修的過程中，能夠對不同區域的環境情況進行了解，降低了由于自然環境中，如土壤、水源、水質等所對電路造成的各種各樣的影響。

4.5 電纜狀態檢修系統的應用層

在電氣設備中，進行電纜狀態檢修的應用層主要是為了進行數據的管理和分析，然后將分析的結果進行上傳，根據所提供的數據由相關的工作人員進行檢修。由于電纜在電力設備中所處的環境較為復雜，有些電纜主要是鋪設在地下，而有些電纜則設置在鐵塔上，無論是施工還是進行檢修，都給后期的工作帶來了一定的復雜性。由于在電力設備中，電纜屬于至關重要的設備，因此電纜在檢修的過程中要格外小心，不但要保證電纜能夠安全地運行，還要保證在檢修的過程中電纜不被損壞，提高電纜的利用率，盡量避免由于操作失誤而造成的停電，使得當地出現經濟層面的損失和相關檢修工作人員人身安全上的隱患。電纜在狀態檢修之前，要對電纜的綜合情況進行評估，觀察電纜的溫度是判斷電纜是否處于異常的一個重要因素。除此之外，還可以通過一些其他的狀態來對電纜進行綜合的評判。

綜上所述。與以往的電氣設備的檢修相比，通過使用物聯網技術，能夠實現高效、科學、智能、安全的工作模式，降低了以往傳統檢修過程中，人力資源的損耗，在工作效率以及故障的精準度方面有很大的提高，對此在電氣設備狀態檢修的過程中運用物聯網技術，對于電力行業的發展有著至關重要的意義。