基于物聯網與大數據技術的多電纜識別

楊志義 徐明良 李紅巖

摘要 本文針對城市配電網地下電纜走向不明問題，以RFID識別技術為核心，通過為電纜安裝電子標識，重新標識電纜，利用非接觸式讀寫裝置實現對電纜的快速準確定位，根據收集的電纜路徑數據，建立地下電纜管理系統，達到多電纜識別的信息化管理目的。

【關鍵詞】物聯網 電纜識別 數據分析

隨著城市的不斷延拓，供電范圍不斷加大，地下電纜密度不斷升高，現在市區內新建設的配電網幾乎都采用地下電纜線路供電，它正在逐步取代架空線路。隨著電纜化的推進，對電纜的管理也提出了更高的要求，過去電力電纜建成后，供電公司在電纜信息的維護與管理方面經常出錯，運維人員一般情況下只能憑借經驗和圖紙對地下電纜進行判斷及維護，但是由于各種因素的影響，如人員的更換，電纜附近房屋或路線改造等，這會造成原有的電纜地面標志丟失，這給電纜識別帶了極大的困難。如何實現地下電纜的準確定位，及精細化管理地下電纜成為現在配電網日常管理維護中的重要問題。

為此，我們將地下電纜與信息智能聯系起來，利用現代計算機技術、網絡技術和通信技術，通過為電纜安裝電子標識，重新標識電纜，利用非接觸式讀寫裝置實現對電纜的現場快速定位。根據現場收集的電纜路徑數據，建立地下電纜管線管理系統，達到電纜識別的信息化管理，通過系統分析不僅能夠快速識別電纜，提高效率，還能夠對一些突發情況進行預警。

1 電纜標識

電子標識系統是基于無線射頻技術構建，它主要包含一個接用于收及發射信號的非接觸式讀寫裝置和一個電子信息標識器組成。電子信息標識器內部裝有無源電路，用于記錄和反饋標識器信息。標識器外殼是由防腐、非導電材料制成，以此達到防潮、防腐、抗沖擊的效果。電子標識器主要分為三種：電子標識碼、電子標識樁和電子標簽，一般用于標識電纜管道（電子標識碼和標識樁）和電纜本體（電子標簽）。

非接觸式讀寫裝置是一個電磁波發生接收裝置，用于讀寫電子標識器。其原理是，讀寫裝置發出固定頻率的電磁波信號，當靠近標識器時，標識器內無源電路感應信號后，產生感應電流，啟動標識器內電路，并以電磁波方式反饋標簽信息（回波信號），讀寫裝置接收反饋信息。只需調節讀寫裝置和電子標識所產生的電磁波波長、頻率、振幅等參數，即可實現電子標識器的非接觸式讀寫操作。

根據電子標識回波信號的返回方向與時間，電子標識讀寫器可計算讀寫器與電子標識之間的距離和角度，實現對標識器的定位。又由于標識器是沿電纜方向安裝，因此只需跟蹤標識器的位置，并可實現電纜路徑的跟蹤與定位。我們對重要的干線電纜每隔50米安裝一個含RFID芯片的電子標志，上面有唯一編制二維碼，該二維碼上包含的信息有：電纜位置、回路名稱、鋪設方式、深度等等重要信息。

2 電纜識別與管理系統

建立電纜標識與地下電纜綜合管理系統，可極大提高地下電纜管理效率。

2.1 實現地下電纜準確、快速定位

配電網運維人員在無需打開電纜溝蓋板情況下，使用手持電子標識讀寫裝置，在電纜通道上方附近位置，即可讀取地下電纜上電子標簽所包含的信息，獲取通道內每條電纜的具體信息，并能按照讀寫器上的方向指示，對電纜路徑進行跟蹤，實現電纜的快速準確定位。該電纜定位方法，能極大提高電纜故障定位速度，減少電纜的故障處理時間。

2.2 電纜信息的高效管理

通過管理系統內的電纜走向沿布圖，可以直觀快速的掌握全區地下電纜的分布情況，這為今后電力線路、地下管道及路面施工管理提供準確且有效的數據支持。系統記錄電子標識的位置以及現場的安裝照片及周邊環境情況，使運維管理人員足不出戶就可掌握電纜沿線的情況，為電纜的維護提供強有力的支持。

2.3 數據分析與挖掘

利用后臺系統收集到的數據進行數據統計與分析，得到的結果可供管理人員實時了解電纜的整體運行情況;利用電纜狀態監測收集的數據，同時進行數據挖掘，通過分類模型識別電纜故障可能性，提前做出預判，提升業務效率。

3 結束語

本文通過對電纜標識，安裝電子標識，收集數據并建立電纜識別系統，利用非接觸式讀寫裝置實現對電纜的現場快速定位，根據現場收集的電纜路徑數據，建立地下電纜管線管理系統，極大提高了供電公司對電纜的管理效率。

參考文獻

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