基于物聯(lián)網技術的電力設備狀態(tài)檢修研究

仝琛石

（江蘇省電力公司檢修分公司，211102）

基于物聯(lián)網技術的電力設備狀態(tài)檢修研究

仝琛石

（江蘇省電力公司檢修分公司，211102）

近年來，物聯(lián)網技術迅速發(fā)展。基于物聯(lián)網的優(yōu)越性，我國在電力發(fā)展中融入的了物聯(lián)網技術。藉此，本文分析了物聯(lián)網技術在電力系統(tǒng)中的應用，并以相關案例對其進行了展示。

物聯(lián)網技術；電力；電力檢修；方案

0 前言

物聯(lián)網技術和智能電網技術的融合，是兩者優(yōu)勢方面的融合，目的是改善我國現(xiàn)階段電力電網的狀態(tài)監(jiān)測水平，并且達到“1+1＞2”的效果。物聯(lián)網技術對智能電力系統(tǒng)中的一次運維和二次運維狀態(tài)監(jiān)測有著重要的作用，對保護智能電力系統(tǒng)正常運行有著重要的作用。因此，對物聯(lián)網技術的電力設備狀態(tài)檢修研究有著鮮明的現(xiàn)實意義。

1 物聯(lián)網技術與智能電力系統(tǒng)

隨著經濟體制的不斷完善和科學技術的不斷進步，我們國家的經濟在當前階段進行著迅猛的發(fā)展。隨著生活水平的不斷上升和社會的不斷發(fā)展，人們對電力的需求也越來越大。電網規(guī)模正在逐年的擴大，所以對我國的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性提出了較高的要求。而好的檢修方法成為了保障我們國家電力系統(tǒng)穩(wěn)定的重要因素。

1.1 狀態(tài)檢修

所謂的狀態(tài)檢修是建立在電力設備運行狀態(tài)基礎之下的檢修方法。它是計算機技術、移動互聯(lián)技術、電力科學技術的融合體，而它的核心是在線監(jiān)測和分析技術。狀態(tài)檢修的目的是，在不影響電力系統(tǒng)設備正常運行的情況下，對設備運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，并經過狀態(tài)檢修系統(tǒng)分析，歸納出電力系統(tǒng)發(fā)生故障的前期運行狀態(tài)和特征，對電力系統(tǒng)設備的故障原因、故障發(fā)展趨勢等進行預測。以此來保護電力設備的良好運行狀態(tài)和電力設備的使用壽命。

1.2 物聯(lián)網技術

在生活中，我們可能對互聯(lián)網技術的了解更多一點，而物聯(lián)網技術其實是根據(jù)互聯(lián)網技術演變出的一種技術體系。它是通過紅外感應、GPS、激光掃描等傳感設備，按照規(guī)定將物品與互聯(lián)網技術結合起來，進行信息交換的手段。總體來說，是以實現(xiàn)智能化的監(jiān)控、識別、定位、追蹤、管理的一種網絡技術。根據(jù)想愛你階段物聯(lián)網技術的發(fā)展，我們可以將物聯(lián)網技術涉及到的層面分為感知層、網絡層、應用層。其中，感知層通過計算機技術及移動互聯(lián)等技術實現(xiàn)信息的采集、捕獲和識別。然后通過網絡層來進行信息的無差別傳遞，最后經由應用層進行信息的具體應用合信息檢測等。

2 基于物聯(lián)網技術的狀態(tài)檢測

我們知道，無論是智能電力系統(tǒng)的自身狀態(tài)監(jiān)測還是基于物聯(lián)網技術的電機狀態(tài)檢測，其原理都是對電力設備的實時信息進行有效的分析。因此對電力設備一次運維和二次運維的檢測有鮮明的現(xiàn)實意義。

2.1 電力設備的狀態(tài)檢測和獲取信息

機械是會隨著使用次數(shù)和使用期限而逐漸劣化的。因此在電力設備運行期間，會出現(xiàn)大量的故障，而有的故障會直接“終結”設備的使用壽命。通過對設備運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析，如果發(fā)現(xiàn)設備有惡化的現(xiàn)象，就可以提前的做好應急準備，防止設備的進一步劣化或因為問題的發(fā)生而導致的電力系統(tǒng)運行不暢。

圖2-1 狀態(tài)監(jiān)測采用的感應器

從物理角度來說，電力系統(tǒng)的狀態(tài)一般是由電壓、電流、溫度、濕度、聲音等物理量而決定的。這里面的每一個物理量多會決定設備的不同運行狀態(tài)。例如，在高壓設備中，其中的電壓和電流是設備運行的關鍵，而溫度和聲音等方面對設備運行的影響就要弱一些。

在機械狀態(tài)的監(jiān)控中，狀態(tài)的檢測是要依靠感應器而完成的。感應器將物理量化學量轉化為信息，作用給變換元件然后經由單片機系統(tǒng)和通訊接口傳輸?shù)酱蟮木W絡數(shù)據(jù)體系當中。

2.2 電力設備運行狀態(tài)檢測的任務

根據(jù)現(xiàn)今電力系統(tǒng)設備存在的問題，我們將狀態(tài)檢測的內容主要內容歸納為：第一，對收集的電力設備運行相關數(shù)據(jù)進行整理、分類、存儲。并且建立電力運行的檔案系統(tǒng)。第二，根據(jù)電力設備的運行狀態(tài)并結合建立的電力檔案系統(tǒng)對出現(xiàn)的故障性質和程度進行分析。第三，對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行評估和分類，設定、運行狀態(tài)的階段，為狀態(tài)檢修實施提供必要的技術基礎。

電力設備的狀態(tài)評估，不僅要包括對設備正常運行的狀態(tài)評估還要包括對設備非正常動作及故障情況下的檢測和評估。要盡可能的應用現(xiàn)今的科學技術，讓設備檢測可以更具科學性和高效性。提高設備的使用壽命，降低人力資源和物理的損耗。

2.3 狀態(tài)檢測采用的物聯(lián)網技術

通過狀態(tài)監(jiān)測的原理那我們可以知道，狀態(tài)檢測的方法是根據(jù)電力設備的物理及化學參數(shù)而獲取信息的方法。不同的電力設備它的物理量和化學量不盡相同，所以導致對不同設備的檢測方法也不盡相同。基于此種原因我們對狀態(tài)檢測采用的物聯(lián)網技術進行了研究。

在現(xiàn)階段的電力發(fā)展中，我們國家廣泛應用的狀態(tài)監(jiān)測感應裝置是光纖感應器。

光纖感應器是將采集數(shù)據(jù)轉化為光電信號的裝置。光纖感應器的原理是將光作為數(shù)據(jù)的載體，將光纖作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ馈９饫w感應器的組成部分是：電光發(fā)生器、光感元件、接收器、信號處理系統(tǒng)。他的工作過程是：電光發(fā)生器發(fā)出光源信息至光感元件，由光感元件進行分析評定，然后轉到光感接收器上，最后根據(jù)信息的特性對信息進行信號顯示處理。它的優(yōu)點在于快速、穩(wěn)定可靠、不受電磁影響、絕緣性能好等。

其中根據(jù)光纖感應器的功能，可將其分為：功能性光纖感應器、非功能性光電感應器、拾光型光電感應器。

當前根據(jù)現(xiàn)有的物聯(lián)網技術并且基于計算機和移動互聯(lián)技術而發(fā)明的電力設備狀態(tài)監(jiān)測感應器，已經具有較高水平，并且在我國的電力事業(yè)的發(fā)展中起著重要的作用。而基于物聯(lián)網技術的電力設備狀態(tài)檢修光纖感應器，就是智能電力系統(tǒng)和物聯(lián)網技術相結合并產生“1+1＞2”效果的最好證明。

3 結論

隨著社會的不斷發(fā)展，電力行業(yè)將會成為一個不老的行業(yè)，因此保護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和促進我國電力發(fā)展有著鮮明的現(xiàn)實意義。而基于物聯(lián)網技術和移動互聯(lián)技術下的電力設備研發(fā)也是電力科學家的重要發(fā)展目標。

[1]吳英俊.基于物聯(lián)網技術的電力設備狀態(tài)檢修管理研究[D].華北電力大學,2015.

[2]劉楠.配網狀態(tài)檢修綜合試驗平臺的設計與應用研究[D].華北電力大學,2015.

[3]鄒浩.基于物聯(lián)網技術的變電站設備在線測溫系統(tǒng)研究[D].山東大學,2011.

Research on condition based maintenance of electric power equipment based on Internet of things technology

Tong Chenshi
（Jiangsu electric power company maintenance branch，211102）

In recent years,the rapid development of Internet of things technology.Based on the advantages of the Internet of things,China's power development in the integration of the Internet of things technology. In this paper,the application of the Internet of things technology in power system is analyzed, and the related cases are demonstrated.

Internet of things technology;electric power;electric power maintenance; scheme