電力通信蓄電池維護中的物聯網技術應用探析

摘要：電力通信系統是確保通信質量的重要基礎設施，蓄電池是電力通信系統中的重要儲能設備。在電力系統中，鉛酸蓄電池是較主要的蓄電池類型，該類蓄電池在實際使用中，對運行穩定性和實際容量都有著嚴格要求。要想提高電力系統的運行能力，需要重點關注蓄電池的維護工作。基于此，本文主要分析電力通信蓄電池的維護要求，探討電力通信蓄電池維護中物聯網技術的應用，以供參考。

關鍵詞：電力系統；蓄電池維護；物聯網

物聯網技術是在21世紀的時代背景之下，結合數字化技術、大數據技術研發出的一種新型科技。在分析物聯網技術的過程中可以發現，物聯網技術主要包括物聯網傳感技術和物聯網嵌入技術。通過物聯網技術，能實現智能化識別、定位、跟蹤以及監管等功能。在電力通信蓄電池維護中，通過應用物聯網技術，可以有效提高蓄電池的維護管理水平，為電力通信行業進步發展提供支撐。

一、電力通信蓄電池維護要求

電力通信系統是變電站重要的基礎設施之一，在實際運行中，要以蓄電池為后備電源，確保特殊情況下電力通信系統能持續運行，這也是變電站安全穩定運行的重要保障。電力通信系統中較常用的是閥控式鉛酸蓄電池，具有穩定性較好、安全性高的優點。閥控式鉛酸蓄電池主要分為2V、6V和12V三種不同類型。大部分電力通信蓄電池在實際應用中，都會選擇2V的閥控式鉛酸蓄電池，主要由于2V閥控式鉛酸蓄電池整體的使用壽命更長。為了確保電力通信系統在特殊情況下能以蓄電池為基礎持續供電，通常由多個24個閥控式鉛酸蓄電池為一組，共同組成蓄電池。通常情況下，一臺通信電源需要配備1～2組2V閥控式鉛酸蓄電池作為后備電源，而且蓄電池處于浮充狀態，所以在分析閥控式鉛酸蓄電池問題的過程中可以發現，由于長期處于浮充狀態，蓄電池出現了硫化現象，會嚴重影響蓄電池整體的容量，縮短電池的使用壽命。由于蓄電池在整個研發中被設計為一個統一的主體，在對蓄電池進行日常維護的過程中，只能檢查蓄電池的外觀以及連接處，無法全面檢查內蓄電池的內部情況。為了確保蓄電池的運行安全，應全面檢查蓄電池的容量，定期核對充放電的方式，檢測蓄電池的實際容量。按照國家電網提出的要求，新安裝的閥控密封蓄電池在正式使用后，每兩年要進行一次核對性充電充放電實驗，達到四年的使用期限后，每年進行一次核對性充放電實驗。

二、電力通信蓄電池維護中的物聯網技術應用

（一）搭建物聯網運維管理平臺

閥控式鉛酸蓄電池是電力通信系統運行中的重要儲備電源，一旦發生特殊情況，要以蓄電池為基礎為通信系統提供能源支撐。但是閥控式鉛酸蓄電池在實際運行中，充電狀態會影響實際的容量。核對性充放電實驗在實際應用的過程中對工作人員的技術水平要求較高，同時在常規維護中，至少要維護24個2V閥控式鉛酸蓄電池，整體的維護工作量相對較大，這也使得傳統蓄電池維護過程中會造成大量人力、物力和財力損失，整體的維護效率也會逐步降低。

近年來，隨著物聯網技術的快速進步和發展，物聯網技術已日益表現出卓越、便捷的優勢。在電力通信蓄電池維護中，可以將傳統的維護內容與物聯網技術充分融合，搭建物聯網運維管理平臺，在硬件感知的基礎上，以物聯網平臺軟件為基礎，快速提升蓄電池維護水平。要想在蓄電池維護過程中充分應用物聯網技術，就要以現有的電力通信蓄電池工作流程為基礎。

在構建物聯網運維管理平臺中，要具備感知層、網絡層、接入層、業務層以及應用層五個層面。第一，感知層。該層主要指在蓄電池實際運行中，通過相應的硬件設備感知蓄電池的運行狀態，例如傳感器等。第二，網絡層。網絡層是物聯網智能網關的重要代表，通過智能網關可以快速收集傳感器獲取的蓄電池運行狀態，并傳輸到下一層面。第三，接入層。接入層是硬件設備接入系統的層面，主要包括長鏈接和認證兩方面。第四，業務層。在蓄電池維護中，通過感知層、網絡層以及接入層獲取基礎數據，并傳遞信息，進入業務層。在業務層運行中，要開展蓄電池效能保障、監管管理、故障診斷、站點管理、用戶管理、權限管理和系統日志等多個功能，通過業務層將最終的處理信息傳入到客戶端。第五，應用層。客戶端也被稱為應用層，是整個電力通信蓄電池物聯網運維管理平臺的組織架構。在分析不同層級的工作內容時可以發現，感知層主要獲取蓄電池的實時運行數據。網絡層是分析和整合數據的重要層級。接入層在整個平臺運行的過程中，主要承擔數據處理服務器的功能，可以驗證網絡層傳遞的順序，并與業務層相互連接，通知業務層處理數據。業務層主要是根據不同情況解析數據。應用層主要是將處理后的數據向用戶進行展示的層級，所以應用層需要渲染和呈現數據。

（二）設計運維管理平臺功能

要想在電力通信蓄電池維護中充分應用物聯網技術，搭建物聯網運維管理平臺，符合蓄電池維護需求是主要的應用方式。所以在管理平臺搭建完成后，要根據電力通信訓練池維護的實際需求，規劃和設計平臺的各項功能。蓄電池對電力通信系統的穩定運行有著重要意義。由于蓄電池在實際研發中具備“黑匣子”的特征，在進行常規維護和保養的過程中無法快速獲取蓄電池實際的運行狀態。一旦蓄電池容量快速下降，便無法滿足蓄電需求，電力通信系統在實際運行過程中，涉及儲備電源應用時，很難充分發揮蓄電池應有的價值。在維護蓄電池的過程中，經常出現無法感知蓄電池的運行狀態、不了解故障問題、維修處理效率不及時等問題，嚴重影響了蓄電池的運行效率，威脅了電力通信系統的運行安全。但物聯網技術可以有效解決這些問題。

在物聯網技術應用的過程中，可以在蓄電池正常運行甚至浮充狀態下，快速獲取蓄電池的電容、電壓、電流以及極柱溫度等基礎數據。在實際運行中，一旦蓄電池存在開關故障、短路故障以及漏液故障等問題，都可以以物聯網技術為基礎，通過物聯網運維管理平臺進行有效解決。維護管理人員在維護和檢修蓄電池的過程中，要以物聯網運維管理平臺內的數據為基礎，快速獲取蓄電池內在的實際運行狀態，有效控制蓄電池長期使用中過程中產生的硫化問題。例如，在監測蓄電池運行狀態數據的過程中，如果發現蓄電池在持續運行中已存在硫化問題，可以啟動效能保障模塊，輸出電流型復合諧波脈沖，促使原本附著在分解電池極板上的硫酸鉛精鐵被快速擊碎，這也是解決蓄電池硫化問題的主要途徑之一。通過效能保障模塊的運行，可以在電力通信蓄電池維護中確保蓄電池的電壓保持在相對一致的狀態，以此提升蓄電池容量，延長蓄電池的使用壽命。在維護蓄電池的過程中，不需要拆解，可以直接在線查看蓄電池的運行狀態，減少蓄電池維護中造成的人力、物力和財力損失，提高蓄電池的維護效率。除此之外，在電力通信蓄電池安裝中，可以以物聯網技術為基礎，增加智能維護設備柜，在實際運行中，可以負擔放電負載，具有控制、顯示和通信的功能。電力通信蓄電池維護人員在常規工作中不需到達蓄電池實際應用的現場，可以通過平臺的操作界面開展蓄電池核準性容量放電的維護工作。而且在物聯網技術的支持下，可以通過物聯網運維管理平臺精準判斷蓄電池全生命周期不同階段的運行狀態。

（三）平臺安全性建設

物聯網技術是21世紀的產物，可以將傳統的終端設備接入物聯網，以物聯網的思維模式，控制和管理終端設備。在實際應用中，物聯網技術也是以互聯網為基礎的，意味著在電力通信蓄電池維護中，要想充分應用物聯網技術，需要關注平臺的安全性，確保物聯網運維管理平臺在實際運行中不會受到黑客攻擊，保證平臺運行的穩定性，提升蓄電池維護水平。

在對平臺安全性進行建設的過程中，需要考慮平臺系統安全以及實際應用過程中的硬件設備安全兩方面。

蓄電池的運行數據直接關系到我國電力通信能力，一旦該數據泄露，會嚴重影響電力系統的運行狀態，甚至被不法人員利用，攻擊電力通信系統，阻礙經濟發展。所以在對物聯網運維管理平臺進行系統安全性建設時，要以國家通用要求為標準，使用加密算法，確保在物聯網運維管理平臺持續運行中，保密業務數據和敏感數據。在傳輸一些特殊數據的過程中，例如用戶密碼等敏感數據，必須使用密鑰加密，服務端在接受信息的過程中，也要使用相關密鑰進行解密，以此獲取敏感數據。在系統運行中，由于涉及的工作人員數量較多，不同等級的工作人員在實際應用過程中獲得的權限有所不同，這樣才能確保整個系統運行的安全性，保證基礎業務數據不被泄露。

在對平臺軟件系統安全進行設計的過程中，要增加身份認證、安全統計和授權管理等多方面的保障內容。為了確保物聯網運維管理平臺在實際應用的過程中具有高效的工作效率，可以通過數字簽名的方式驗證簽名。為了不斷提高系統整體的安全性，要深入了解越權訪問、惡意代碼防范等內容，不斷提高物聯網運維管理平臺整體的安全性。例如，在蓄電池維護中，要定期放電，有效檢測蓄電池的運行能力，但在放電中安全性是關鍵要求。在物聯網運維管理平臺上，要嚴格限制放電操作，相關運維人員在提起這項申請之后，要有管理人員進行線上操作審批，同時在本地執行放電操作中，也需要使用管理員的權限登錄執行放電操作。

在硬件安全方面，滿負荷放電的過程中會產生大量的熱量，在機箱內部要增加冷風道，確保機箱內部在實際運行的過程中可以無限接近于熱平衡的狀態。在滿負荷放電達到10個小時后，負載內電器部分溫度不會超過40℃，外殼溫度低于35℃，不會由于滿負荷放電發生安全事故。此外，要設定控制單元、通信單元，一旦出現故障狀態，要立刻終止放電，確保蓄電池長期處于備電狀態。

（四）應用效果分析

物聯網運維管理平臺是電力通信蓄電池維護中以物聯網技術為基礎建設的一種新型運維管理平臺，有利于提高蓄電池運維管理水平。要想評估運維管理平臺的實際應用價值，需要分析最終的應用效果。首先，在蓄電池維護中，通過物聯網技術，可以有效減少傳統蓄電池維護過程中人力和物力成本增加的問題。其次，蓄電池維護人員在實際維護中通過查看平臺數據開展維護工作，可以減少傳統人為操作中由于操作不當產生的設備風險以及人身安全風險等問題。最后，在蓄電池維護中應用物聯網技術，可以全面感知蓄電池的運行狀態，而且以此為基礎，可以準確評估蓄電池的使用壽命以及全生命周期不同階段的運行狀態。因此，蓄電池維護人員在進行日常工作中，要以平臺數據為基礎，制定階段性的維護計劃，以此確保蓄電池的維護水平，延長蓄電池的使用壽命。

信息化時代背景之下，我國的大數據技術、互聯網技術以及人工智能技術都得到了發展和進步，并與實際硬件設備進行充分融合，為提高工作效率、降低工作成本提供了重要的技術支撐。在開展蓄電池維護工作過程中，傳統的人工維護模式必將被信息化時代拋棄。新型的智能設備以及物聯網技術的融入，將為蓄電池維護工作打開全新的領域，這對于提高蓄電池維護中的效率和安全水平都有著積極作用。同時，在未來電力通信蓄電池維護工作中，物聯網技術以及大數據技術等必將成為一種全新的趨勢。

三、結語

綜上所述，在電力通信蓄電池維護中，需要有效維護蓄電池運行的穩定性和實際容量。在物聯網技術快速推廣的時代背景下，可以結合物聯網技術，搭建物聯網蓄電池維護運維管理平臺，設計平臺的實際使用功能。在此基礎之上，還要注重完善平臺的安全性，不斷分析物聯網運維平臺的應用效果，以此在電力通信蓄電池維護中充分利用物聯網技術，提高蓄電池維護水平。

參考文獻：

[1]魏繼俊，方珂翔，鄒雅潔，等.物聯網技術在電力通信蓄電池維護中的應用[J].電器工業，2022（04）：31-34.

[2]洪葉.論蓄電池智能在線維護系統在電力通信系統中的應用[J].山東工業技術，2018（04）：176.

[3]劉濤，張雪梅，宋衛，等.電力通信蓄電池智能管理系統的應用[A].中國電機工程學會電力通信專業委員會第十三屆學術會議論文集，2022.

[4]朱雪琴，馬弘歷，劉小慶.蓄電池在線養護全自動運維系統在電力通信網中的應用[J].電子產品世界，2021，28（12）：64-68.

[5]謝堯，吳柳，林旭斌，等.電力通信蓄電池遠程核容技術[A].電力通信技術研究及應用，2019.