物聯網@智慧能源

9月29日，在海拔5300米的唐古拉山口，傳來一陣勝利的歡呼聲，一架直升機順利完成唐古拉山口懸停試飛作業。至此，“電力天路”——青藏聯網直流線路以及昆侖山、風火山和唐古拉山三大山口的線路巡檢工作梳理完成。這一天，智能電網翻開了全新的一頁，高海撥地區的電路巡檢進入了物聯網時代。

物聯網的出現為電網工作人員免去了高海撥缺氧和暴風雪侵襲之苦。

不僅在電力行業，在更多的能源行業中，物聯網已經悄然實現。過去，一提到能源行業，大家就會聯想到危險的工作性質、灰頭土臉的作業環境和老舊不堪的機械設備。然而，物聯網正在改變這種局面。從溫濕度復雜多變的礦井環境監測到遙遠的海上石油開采平臺，從智能抄表這樣無微不至的便民應用到覆蓋全國的智能電力云，物聯網技術正閃爍在能源行業的方方面面、角角落落。

國家“十二五”規劃明確提出，物聯網將會在智能電網、智能交通、智能物流、金融與服務業、國防軍事等十大領域重點部署。智能電網被排在十大重點領域的首位，顯示出能源行業，包括電力、石油石化、煤炭三大基礎能源行業，在物聯網應用中的先驅作用及重要的戰略意義。

當物聯網進入能源行業，智慧能源所帶來的便利，正在不知不覺中優化著普通人的生活。

原來，物聯網與我們距離如此之近。

電力系統學“聰明”

每一個智能家居專家，都會描繪如此的未來：不論你在家里的哪個房間，用一個遙控器便可控制家中所有的照明、空調、音響等電器。例如，看電視時，不用因開關燈和拉窗簾而錯過關鍵的劇情；衛生間的換氣扇沒關，按一下遙控器就可跟換。遙控燈光時可以調亮度，遙控音響時可以調音量，遙控拉簾或卷簾時，可以調行程，遙控百頁簾時可以調角度.....

在這種美好的前景背后，應用的就是物聯網技術。智能家居只是物聯網應用在電網行業中的一個典型。而電力行業中，有許許多多不為消費者所知的物聯網應用正在改變著行業，從而讓電網成為智能電網，讓城市成為“智慧的城市”。

“電氣設備在運行過程中，設備會產生震動，溫度較高，我們通過閘刀觸點實時監測，可將溫度控制在一個正常范圍內。”國家電網信息通信有限公司（以下簡稱“國網信通”）物聯網小組成員、博士曾令康介紹，在一些閘刀、線纜接頭、開關柜上安裝傳感器對限制電流參數進行監測，確保電壓安全可靠，這就是物聯網在智能變電站的應用。“大家可能見的比較少，變電站是電力系統很重要的設備，主要負責一定區域內居民用電。變電站涉及很多大設備，需要做溫度、濕度、延誤等監測來避免大范圍停電。”

目前，物聯網已經在電力系統得到了廣泛的應用，主要用于智能小區、智能家居、無線抄表、智能變電站輔助控制系統、輸電線路在線監測、高壓電氣設備狀態監測、智能巡檢、智能用電等。

過去，電力檢測主要是靠人工巡視，只能在問題發生之后進行檢修和處理。通過安裝物聯網設備，可以通過溫濕度傳感器、三維加速器傳感器等諸多傳感器監測和保障電力正常生產和傳輸。同時遠距離傳輸網絡將感知到的信息進行傳遞，以便電力系統人員及時監控。

在人跡罕至、氣候條件較為特殊的青藏高原，物聯網巡檢的優勢更為突出。工作人員只需在無人直升機上裝一個高倍攝象頭，就可以對輸電項目進行具體分析了。

電力行業實現物聯網的一個最重要的目的就是節能環保。在空調、照明燈、風口、發電機組等一些節能設備上，泄露電傳感器、無線濕度傳感器、智能插座可以實時監測并將采集到的信息通過網絡發回主站，確保設備運行在可靠穩定狀態，同時進一步降低系統能耗，提高能源利用率。

2009年，國家電網公司首次向社會公開發布智能電網研究報告，該報告中對智能電網概念以及具體研究內容給出了詳細說明。智能電網即以特高壓骨干網架和各級電網協調發展的堅強電網為基礎，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節，覆蓋所有電壓等級，以信息化、自動化、互動化為特征，實現“電力流、信息流、業務流”的一體化融合的堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代電網。

在物聯網技術和智能電網逐步融合的大背景下，國網信通于2010年成立物聯網技術研究小組，由兩院院士陳俊亮、中國工程院院士劉韻潔帶領團隊，圍繞智能電網輸、變、配、用環節，攻克傳感網絡關鍵技術。據曾令康透露，整個“十二五”期間，我國涉及物聯網的相關投資預計約為700億元。

更加智能、人性化的電網指日可待。

越物聯 越安全

當物聯網應用到煤礦行業又能發生什么“翻天覆地”的變化？

眾所周知，煤炭行業的重中之重是安全。為了強調安全，有部委三令五申并出臺一系列規章制度，但上有政策下有對策，有沒有一個即安全又提高效率的技術手段？

“煤礦最核心的是安全。為此，我們不僅建立了‘數字煤炭安全’動態實時多級監測系統，實現了對高瓦斯礦井的多級安全監管，還利用無線信道資源技術實現了瓦斯無線接入。”山西陽泉煤礦集團（以下簡稱“陽煤集團”）信息中心主任韓立武在接受采訪時告訴記者。

在能源行業中，煤炭行業的環境最為艱苦也最高危。在開采過程中，易受到巖層變化、潮濕、震動等環境影響，現場數據采集條件非常復雜。物聯網技術的出現對于改變煤炭行業現狀可謂意義重大，主要體現在安全生產、節能減排、無人采礦等方面。

通過網絡遠程監視技術和射頻傳感技術，實時監測可以有效提高生產安全。“登錄人員定位系統之后，我們就能看到井下有多少人，還可以查詢人員的下井軌跡和指定區域的人員信息。”韓立武舉了個例子，根據國家安全總局要求，礦工下井必須有一個副礦長跟著下去，“那我們可以查看干部跟班下井的情況，對他們進行綜合打分”。

經過60年發展，陽煤集團總部資產910億元，旗下擁有三個上市公司。陽煤集團具備煤炭生產規模6千萬噸，煤炭基建技改規模7千萬噸，化工實物產能1047萬噸，鋁土礦產能80萬噸，氧化鋁產能40萬噸。由于起步較早，該集團現已初步完成了管理應用系統向工業監控系統、地面信息的延伸，業務系統向企業綜合應用門戶的延伸。之后，物聯網應用逐漸成為陽煤集團信息化發展的新重點。

基于物聯網，工作人員可以對井下瓦斯濃度傳感器、風速傳感器、溫度傳感器、雷達捕車器、紅外線生命探測儀等等都進行監測并在顯示屏上進行提示。

井下往往橫道復雜、車也很多。這時，井下運輸集團系統的計軸器傳感器，就能對各軌道路段通過的車輛型號、速度、車廂數、載重量等參數進行判斷，從而自動將路段附近的信號集中閉鎖，保證整個車輛運行。

“我們十二五信息化的工作重點，一個是結合集團發展建立信息化管控體系；另一個就是研發物聯網。物聯網彌補了很多管理漏洞、大大提高了生產的安全性，我們希望在這上面有所創新。”韓立武說。

石化行業的中級目標

與其他能源行業不同，石油化學產品具有液體物品或散貨的特性，更由于其大部份屬于危險化學品，對生產、倉儲與出入庫計量，特別是對生產線協同提出了更高的要求。

在中國化工信息中心副主任李中看來，物聯網將在石化行業發揮最重要的是安全效能功能。危險化學品生產、倉儲管理是化工企業信息化的重要環節。除了傳統意義上通過ERP、MES實現進、銷、存和物料配方與傳輸管理外，利用物聯網技術實時高效反映設備與物料的各種現場物態，再通過實施信息化實現化學品生產早期預警，產成品的安全儲運和事故應急救援響應也給企業和化學工業園區帶來了巨大的社會與經濟效益。

在節能效能上，物聯網也同樣表現出色。上海焦化有限公司通過采用MES系統實現了：信息集成平臺的正常運行，將裝置優化、實時監控、生產管理、優化調度、軟測量、能源管理的應用軟件集成在統一信息平臺。這些應用幫助焦化實現年節能3000萬元以上的效益。

管理效能上，在化學品生產過程中，物料傳遞與儲運是精益制造的關鍵環節之一。在一體化物流配送與供應鏈管理中，物流企業的信息技術已經成為支撐流程運轉的重要技術手段。

在現代制造業發展的過程中，有越來越多的企業采用外包方式，利用專業化、高水平的物流公司解決其產品的儲運任務。這就要求承包方具備優異的整合、協同能力。不但能隨時了解生產動向、物料輸出量，還要配合生產企業，及時反饋產品數量、質量信息，實現生產的全面自動化。協同能力，也是物聯網除安全、節能、管理效能之外的第四大功用。

過去，中國石化生產營運指揮系統多采用三級原油管理體系，手工上報數據，總部不能及時掌握原油管網、油輪運行情況；同時，還存在難以統籌安排碼頭接卸，導致油輪滯期費的產生。

自從中石化將傳統溝通方式改為網上全程實時監控，原油資源調運終于得到優化。這套系統支持新管理模式，實現了原油運輸的實時監控，全面支撐了重構的二級管理體系。在郵輪滯期費的問題上更是成效卓著，僅2009年一季度同比減少郵輪港口滯期210小時，節約滯期費1630萬元。

“我們石油化工行業的信息化已經進入到中級階段，在推動兩化融合這個時期，物聯網是信息化進一步發展的關鍵角度，應當作為一個重點。”李中認為，我國絕大部分化工企業正處在由初始、擴展階段向控制、集成階段發展的過程中，總體上已從起步階段進入中級發展階段。

這一階段的特點在于大量信息化項目開始啟動，企業信息化不斷向深度和廣度發展。在這一時期，石油化工行業需要繼續以應用為主導，進一步按照規劃組織實施信息化項目，用現代化信息技術改造傳統石油化工企業的生產、管理過程，不斷提升企業的核心競爭力。

專家視點：應用驅動物聯網發展

日前，在《計算機世界》報舉辦的第四屆能源行業信息化高峰論壇上，工業和信息化部信息化推進司副司長董寶青指出：“物聯網市場是一個高度細分的市場，是一個長尾市場。我們要尋找能形成規模應用的行業作為重點去推動，解決實際問題。比如煤炭行業，物聯網在該行業有非常好的應用。所以，按照細分市場來推進物聯網，以應用驅動帶動物聯網技術產業發展比較符合中國現實情況。”

黨的十七屆五中全會對兩化融合提出了新的目標，提出全力推進工業化和信息化的深度融合。那么深度融合究竟深在什么地方？

董寶青認為，當下要將企業信息化延伸到產品級的信息化，也就是做信息化的企業要生產信息化的產品，從信息化的產品中衍生出新的商業模式。在他眼中，物聯網本質是推進物的信息化。在信息技術不斷發展的情況下，企業的信息化應用正在從組織、流程的信息化過渡到物件的信息化。“所以，我覺得物聯網可以作為物信息化的代名詞。物聯網跟互聯網確實不是對應對比的概念。我們現在還看不到把所有物體互聯互通起來的經濟必要性、社會的必要性。我們現在做的物聯網都是以某一同類，有必要相連在一起項目，所以物以類聚是現在物聯網推進的一個很重要的方向。”

事實上，在過去任何一個企業信息系統中，或多或少都包含對物進行感知、管理、控制的內容，能源行業在這方面擁有良好的產業技術基礎。

但眼下，物聯網知識產權、核心技術都很缺乏；龍頭企業的大規模物聯網應用也尚未形成。董寶青建議：“應該采取審慎態度，根據物聯網把技術、產業和應用三者之間關系聯動起來，不能再像前幾撥趕技術浪潮的時候，單純走技術驅動、產業驅動路線。應用驅動，比技術驅動更重要，而且在應用驅動的時候要拉動本國物聯網技術產業發展，更應該鼓勵使用自主創新的一些成果。”

會議鏈接：

能源行業的信息化應用一直是《計算機世界》報社重點關注的領域。在今年9月舉辦的能源行業信息化高峰論壇上，來自國家電網、五大發電集團、中海油、中石化、煤炭行業等30多位能源行業的信息化主管參加了會議，并就“能源行業物聯網應用的機遇和挑戰”展開了深入熱烈地討論。

第一屆能源信息化高峰論壇始于2008年12月，在第九屆中國IT兩會上，《計算機世界》報社舉辦了主題為“集中管控 科學決策”的會議。該會議讓能源行業信息化主管首次有了集中臺交流和討論的平臺。此后，《計算機世界》連續4年成功舉辦能源行業信息化研討會。