面向智能電網的物聯網智能通信技術

陳鵬 袁慧

摘?要：智能電網中物聯網智能通信技術的廣泛應用，是現代化信息通信技術發展的必然結果，對電力系統整體效力的提升有極大的推動作用。本文旨在對面向智能電網的物聯網智能通信技術進行論述，將從智能電網、物聯網的概念簡述，物聯網的諸多用途，物聯網技術在智能電網中的應用三個層面來進行闡述。

關鍵詞：智能電網?物聯網?智能通信技術

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）10（a）-0060-02

現代社會，電力資源是人類不可或缺的能源，但當今社會，能源短缺與環境問題日益突出，發展智能電網是解決上述問題的有效手段。世界上諸多國家重視智能電網的建設，雖采用的建設模式有所不同，但是物聯網通信技術已然被很多國家所采用。在電力需求與電力技術研發的雙重作用之下，物聯網通信技術在智能電網中的應用愈加廣泛，并且大有迅速熱遍全球之勢，應對物聯網技術在智能電網中的遠大前景，相關領域的研究更有深遠的意義。

1智能電網、物聯網概念簡述

1.1智能電網

通過采用現代化的信息手段，實現電網諸多系統，如發電、輸電、配電、供電、售電、用電等環節的智能交流，可以將這樣的電力網絡稱之為智能電網。一般而言，智能電網存在如下諸多優勢：能夠實現自我修復；能夠有效抵御外來襲擊；能夠對用戶形成激勵，促使他們主動參與電網運作；完善電力系統，減少電量損失；優化資源設置，有效降低電網運行資本；實現對多種發電及蓄電形式的容納；推動電力市場的繁榮發展。

1.2 物聯網

隨著科技的不斷發展，物聯網已然成為互聯網不可或缺的組成部分。物聯網的概念是由美國教授Kevin Ashton于1999年所提出，經過一定發展，在2005年于威尼斯所召開的信息社會世界峰會上，物聯網概念最終形成。通俗而言，物聯網是“物物相連的網絡”，它的形成需要特定的感知元件，如傳感器、射頻識別、二維碼等，通過對基礎網絡的運用，實現人與物或物與物間的互聯。隨著通信技術的不斷發展，物聯網通信時代已然到來，近乎世界上的所有物體，都可以通過互聯網實現交換。

2 物聯網的諸多用途

隨著現代信息化網絡技術的推廣，作為網絡技術重要組成部分的物聯網技術也有頗為廣泛的用途，現簡略介紹如下。

2.1智能物流

物聯網通信技術在物流領域的應用，以智能配送的可視化管理網絡、全自動的物流配送、網絡化信息共享平臺為主，因為采用了可供分析與模擬的軟件，從而形成供應鏈網絡，無論是企業生產地點的確定、采購地點的設置，還是庫存分配戰略的制定，都能有效地降低配送成本，改善服務質量。

2.2智能電網

將物聯網通信技術廣泛應用于智能電網的諸多環節，實現對電力交換情況的改善，以及電網利用率的提升。有了物聯網通信技術，能夠有效接收風能發電、太陽能發電等分布型的能源進入電網，實現對主網的補助性發電。我國現階段已開始實施階梯性電價，因為智能電網能夠實現對用戶電力負荷的實時監控，這給用電戶提供了自行選擇電價及能源類型的權利。

2.3生態監視

物聯網通信技術還可應用到生態監視領域，如城市大氣、飲用水源地、生態補償等。通過對RFID技術以及視頻感知、聲學、光學、生物、化學、紅外、衛星等傳感器的使用，從而實現對監控領域的全面感知，再將所得信息進行傳輸，利用生態分析、決策支持系統、云計算等智能系統進行處理，從而實現對應用領域的智能監視。

2.4電子保健

在醫療保健領域，醫療信息化得以體現，這離不開物聯網通信技術的普遍應用。電子病歷、醫學圖像存檔、通信系統、微機醫囑錄入系統與微機臨床決策支持系統的廣泛應用，能有效減少醫療差錯，實現對醫療成本的監控管理，維護病人的隱私，有效延長病患醫療記錄的壽命。與上述內容相配合的，還有門診管理系統、臨床信息系統、住院管理系統、物資管理系統、藥品管理系統、財務管理系統、人事管理系統、OA管理系統等，從而形成醫院的整體信息系統，保障醫院醫療的信息化。

2.5智能交通

世界交通問題令人堪憂，每年因交通事故及交通堵塞所造成的經濟損失是極為慘重的，而尾氣排放所造成的環境污染也愈加困擾著人們。與傳統的交通管理相比，實行智能交通管理，能夠有效地減低交通事故的發生率，減少交通堵塞的發生，實現對交通的有效監管，從而減少車輛尾氣的排放。

3 物聯網技術在智能電網中的應用

3.1物聯網關鍵技術

物聯網中主要涉及到的是射頻識別技術、無線傳感器與聚合技術。射頻識別技術是一種自動識別技術，能夠通過射頻模式信號來自動識別對象，實現對相關數據的獲取與采集。極具代表性的是RFID系統，它由電子標簽、信息讀寫器及信息處理系統三部分組成，其工作原理按如下步驟進行：在通過特定的信息讀寫器之時，物品上所帶有的電子標簽會被讀寫器所激活，標簽所攜帶的信息將被無線電波所傳輸，送至讀寫器及信息處理系統，實現對相關信息的自動采集。

無線傳感器是常用的器件及裝置，能夠對預定指標進行感知，并依據特定規律將其轉換成可用信號。一般而言，無限傳感器由敏感元件及轉換元件兩部分組成。隨著現代科技的不斷發展，納米技術及MEMS技術被廣泛應用，無線傳感器的智能化日益凸顯，對物聯網智能環境的實現起到巨大推動作用。通過采用一定協議技術，可以為不同無線傳感器分配特定的IP地址，形成良好的基礎網環境，實現多層傳感器間網絡信息的融合。無線傳感器與聚合技術的應用，形成了新型的網絡連接技術，具有低速率、低功耗與短距離傳輸的優勢。

3.2應用物聯網的網絡架構

在智能電網中應用物聯網智能通信技術，網絡架構表現為三個層面，即感知層、網絡層與應用層。通過感知層，采用以RFID為主的技術手段，來采集智能電網中諸多環節的有用信息。通過網絡層，以智能電網中的光纖網為主、線載波通信網為輔，實現對感知層所獲取的各類信息的傳輸，這樣的傳輸可以在廣域和局域范圍內進行。通過應用層，實現物聯網與電力行業專業技術的深度融合，從而實現對電網的決策、監控以及服務的智能化管理。

3.3發展前景

對于電網企業而言，智能用電的海量數據也是一種巨大的財富，對于這些數據內在價值的挖掘，是智能用電領域的重要研究方向之一。因為從這些用電數據上，我們可以大體領略到社會的經濟發展水平，可以了解用電戶的消費能力與社會屬性。如通過對長期不用電的家庭數量的統計，我們可以得出該城市房屋的空置率；通過對用戶電費繳納情況的分析，可以得出該用戶的信用度。通過采用物聯網智能通信技術，對電網企業所獲得的數據進行加工處理，以實現其自身價值的挖掘，還可以為政府及社會其他行業提供有用數據，從這個角度講，電網企業實現了僅是能源服務企業的突破，也成為依據數據分析創造價值的企業。

智能用電在園區、社區及樓宇間的推廣是一種必然的趨勢，將覆蓋到整個城市，形成一種智能能源網絡，這便于人們對綠色低碳的生活方式與生活環境的構建，也有益于諸多社會功能的完善與拓展。因為有對互聯網、物聯網以及云計算等諸多信息通信技術的綜合采用，面向整個城市的基礎管理網絡形成，能夠實現對醫療、交通、城市服務、公共安全等諸多領域的支持，從這一角度而言，智能用電又對城市能源管理有巨大的意義。

對物聯網智能通信技術的應用前景進行展望，除了要繼續加深在智能電網領域的實踐之外，還要依據國際智能用電的相關標準，積極與他國進行實際交流，相互借鑒經驗，探討增進領域發展的策略，以實現智能用電的全球化發展。

4結語

物聯網智能通信技術推動智能電網整體發展的重要手段，對智能電網的研究突破，不能忽視了這種通信技術的實踐與運用。智能用電呈現全球化的發展趨勢，對智能用電的研究工作，如果只局限在國內，不與國際的同行交流與合作，那將無異于閉門造車，是不利于我國智能用電領域的整體的發展的，正因如此，加強該領域國際間的合作與交流是必須的。

參考文獻

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