基于泛在物聯(lián)網(wǎng)的電力通信設(shè)備管理應(yīng)用

張性東1，張 春1，陳 霞1，李建國(guó)，袁好杰

（1.河南省電力公司社旗縣供電公司，南陽(yáng)473300；2.河南宏博測(cè)控技術(shù)有限公司，鄭州 450000）

為了讓物聯(lián)網(wǎng)在更多企業(yè)中應(yīng)用，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與電力通信相結(jié)合，加快電力系統(tǒng)的信息化水平發(fā)展腳步，不斷完善自身發(fā)展。

1 電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的簡(jiǎn)單介紹

1.1 背景簡(jiǎn)介

為了響應(yīng)國(guó)家提出的建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的重任的號(hào)召，加強(qiáng)電力通信設(shè)備的管理，把分散在不同地區(qū)供電所或者營(yíng)業(yè)廳的設(shè)備，進(jìn)行集中、合并、統(tǒng)一規(guī)劃，以集中式模式進(jìn)行統(tǒng)一管轄；同時(shí)，通過(guò)對(duì)長(zhǎng)期歷史數(shù)據(jù)的分析，去預(yù)判出季節(jié)性或周期性異常，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就會(huì)通過(guò)大數(shù)據(jù)的處理和分析，對(duì)異常數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)適時(shí)的進(jìn)行報(bào)警處理。它通過(guò)信息互聯(lián)，真正實(shí)現(xiàn)了各營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的通信設(shè)備監(jiān)控管理，完成各個(gè)信息點(diǎn)的感知、維護(hù)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。

1.2 定義概述

物聯(lián)網(wǎng)的概念是把所有物品通過(guò)某些特定傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)相連接，實(shí)現(xiàn)物品的智能化識(shí)別、區(qū)分和管理。他在全球范圍內(nèi)從根本上改變了產(chǎn)品的流動(dòng)監(jiān)管，包括生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售各個(gè)環(huán)節(jié)。有人認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)是一種“泛在網(wǎng)洛”，他將世界上所有的物體都連接到了一起，讓所有的物體都有了活性，能夠“上網(wǎng)”。

2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的主要特征

2.1 人機(jī)交互

為了提高工作效率，可以讓人和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)共同實(shí)行作業(yè)，如門(mén)禁與監(jiān)控相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)人員出入自動(dòng)授權(quán)管理，不論是以刷卡、指紋等方式；人員按例對(duì)設(shè)備各個(gè)方面進(jìn)行巡視、盤(pán)查時(shí)，直接將設(shè)備數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到管理中心，若發(fā)現(xiàn)有異常情況再轉(zhuǎn)入人工操作進(jìn)行修復(fù)；當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況，在實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備機(jī)房的漏水系統(tǒng)、溫濕度、泄露、煙火及UPS電源的基礎(chǔ)上，按用戶(hù)設(shè)定策略進(jìn)行手機(jī)報(bào)警或本地報(bào)警。

2.2 萬(wàn)物互聯(lián)

物聯(lián)網(wǎng)將世界上的萬(wàn)事萬(wàn)物都有機(jī)的連接起來(lái)，通過(guò)一些設(shè)備在機(jī)房這種小環(huán)境中組成小型局域網(wǎng)，將通信設(shè)備、供電、門(mén)禁管理系統(tǒng)、UPS電源等通過(guò)專(zhuān)用出口與管理中心互相連接，及時(shí)的把機(jī)房設(shè)備和環(huán)境數(shù)據(jù)報(bào)告上去。

2.3 能夠感知狀態(tài)

對(duì)機(jī)房的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行感知，因?yàn)闄C(jī)房的濕度、溫度、煙感的狀態(tài)在不斷變化，所以要通過(guò)數(shù)字化將其控制在系統(tǒng)要求規(guī)定的范圍內(nèi)，并且實(shí)時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸通報(bào)各個(gè)信息點(diǎn)的狀態(tài)給信息管理中心，為管理人員合理處置、制定措施爭(zhēng)取了大量的時(shí)間。

3 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的明顯優(yōu)勢(shì)

3.1 高效處理

網(wǎng)絡(luò)傳輸和電器傳感，隨時(shí)跟蹤、監(jiān)督著機(jī)房系統(tǒng)參數(shù)與狀態(tài)，還可以自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，如當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)成系統(tǒng)適合的溫度，而預(yù)警功能則可以為人工干預(yù)工作準(zhǔn)備出來(lái)大量處置時(shí)間。

3.2 便捷靈活

物聯(lián)網(wǎng)一般情況下不處于靜止?fàn)顟B(tài)，它要保持流動(dòng)性甚至是高速運(yùn)動(dòng)才可以實(shí)現(xiàn)物體與物體之間的對(duì)話(huà)。對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)對(duì)電氣操作和遠(yuǎn)程協(xié)作保持設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以在第一時(shí)間內(nèi)做出預(yù)警。

3.3 信息獲取廣泛

不同于其他網(wǎng)絡(luò)，作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展引擎的傳感器是信息感知和處理的核心，能夠多角度、近距離的收集事件或環(huán)境的大量、多元化信息，信息的表現(xiàn)形式各種各樣、紛亂復(fù)雜，信息的數(shù)量巨大到無(wú)可估計(jì)，信息的復(fù)雜性都無(wú)從可知、前所未有。傳感器還可以通過(guò)某特定節(jié)點(diǎn)對(duì)信息進(jìn)行身份、位置特征標(biāo)識(shí)，以此來(lái)處理后期信息和信息溯源。

3.4 信息傳送可靠

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是基于泛在網(wǎng)絡(luò)的融合傳送，它的信息種類(lèi)更加豐富、服務(wù)質(zhì)量保證的差異性比當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜多變，所以作為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵，泛在網(wǎng)絡(luò)將成為信息通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)的重要目標(biāo)。只有合理有效的傳輸技術(shù)才能適應(yīng)泛在智能服務(wù)的需要，在各種現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的融合和協(xié)作的基礎(chǔ)上，為人們提供更加豐富、方便、快捷的現(xiàn)實(shí)世界信息生活。

3.5 高效信息應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)呈現(xiàn)一種多元化的趨勢(shì)，它擴(kuò)散到世界各地、應(yīng)用于各種服務(wù)、主體也是包括人和物，對(duì)海量信息進(jìn)行感知、篩選，進(jìn)行加工和利用，為各社會(huì)、行業(yè)及用戶(hù)大眾提供新的業(yè)務(wù)體驗(yàn)和業(yè)務(wù)模式。

4 應(yīng)用舉例

中國(guó)移動(dòng)的世博手機(jī)門(mén)票

2009年11月1日，中國(guó)移動(dòng)和上海世博局一起研發(fā)了能承接世博手機(jī)票的RFID-SIM卡。用戶(hù)只需要改變一張具有非接觸通訊功能的SIM卡片，無(wú)需改變手機(jī)。與此同時(shí)，大眾們也可以使用這張卡在校園內(nèi)實(shí)行手機(jī)購(gòu)物、進(jìn)園等功能，還可以收到各種即時(shí)信息，如交通信息、氣象信息和城市各景點(diǎn)信息。手機(jī)票的支付過(guò)程非常簡(jiǎn)單，只需要把一個(gè)特別的SIM卡裝進(jìn)手機(jī)，把手機(jī)放在POS機(jī)終端口上，根據(jù)POS機(jī)的屏幕提示連續(xù)操作即可購(gòu)買(mǎi)成功。成功之后，手機(jī)會(huì)顯示購(gòu)票成功同時(shí)里面會(huì)顯示票的詳細(xì)信息，包括票號(hào)、購(gòu)買(mǎi)時(shí)間等，只要沒(méi)有檢票，這條信息就不會(huì)被刪除。和那些購(gòu)票過(guò)早容易丟失紙質(zhì)票的人們來(lái)說(shuō)，這是一種更加簡(jiǎn)單快捷的選擇。

中國(guó)移動(dòng)的手機(jī)支付業(yè)務(wù)是典型推廣的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的概念，它擴(kuò)大了人們的購(gòu)買(mǎi)方式，極大的方便了人們的生產(chǎn)生活。

5 物聯(lián)網(wǎng)在電力通信中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

5.1 統(tǒng)一的通信規(guī)定

隨著電力通信網(wǎng)的終端增加，數(shù)據(jù)采集會(huì)遇到越來(lái)越大的問(wèn)題，所以制定統(tǒng)一的通信規(guī)定顯得尤為重要。在規(guī)定的選擇過(guò)程中，要保證信息模型的關(guān)系是相互響應(yīng)的，要具體情況具體分析，進(jìn)行靈動(dòng)的選擇，適應(yīng)更多類(lèi)型的通信需求，讓不同的電力信息模型也可有序的連接起來(lái)。通信規(guī)定是電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的技術(shù)手段支持，因此缺它不可。

5.2 建立電力信息通信模型

物聯(lián)網(wǎng)在電力通信中的應(yīng)用，要借助多個(gè)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，區(qū)分和整理。但由于有些信息數(shù)量太過(guò)龐大，種類(lèi)繁多，內(nèi)容復(fù)雜讓傳感器很難進(jìn)行篩選。所以可以通過(guò)建立電力信息通信模型，根據(jù)不同的實(shí)際狀況，提高物聯(lián)網(wǎng)在電力通信中的信息交互頻率與效率，為物聯(lián)網(wǎng)在電力通信中的應(yīng)用提供了一個(gè)非常專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)支持。

5.3 分層處理系統(tǒng)技術(shù)

因?yàn)榻K端用戶(hù)不斷在增加，數(shù)據(jù)的傳輸難度也在不斷加強(qiáng)，當(dāng)數(shù)據(jù)請(qǐng)求過(guò)度繁忙的時(shí)候，會(huì)對(duì)人員和整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)造成極大的壓力，當(dāng)不能負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)會(huì)完全崩潰，無(wú)法正常工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展情況。所以不能將從網(wǎng)絡(luò)上接收到的各種數(shù)據(jù)信息直接錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，而是通過(guò)分層處理的方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖和逐級(jí)篩選，根據(jù)其分類(lèi)的不同分發(fā)到每一個(gè)服務(wù)模塊中，這樣能有效地減輕各個(gè)模塊的壓力，也能多線(xiàn)程共同完成工作，改善了數(shù)據(jù)處理的效率。

6 結(jié)束語(yǔ)

相比之前的互聯(lián)網(wǎng)形式，現(xiàn)在運(yùn)用先進(jìn)科技、通過(guò)目前提供的各種應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)不能智能采集設(shè)備的通信連接，實(shí)現(xiàn)通信資源的智能管理。它表現(xiàn)的更加專(zhuān)業(yè)，改變了其實(shí)的數(shù)據(jù)傳輸方式，而且可以高度保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)更好的擴(kuò)展功能。同時(shí)減輕了設(shè)備的壓力，降低了通信人員日益增加的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了項(xiàng)目整體的成本和工作程序，這些日益成熟和增加的優(yōu)良性能為電力通信設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的推廣提供了強(qiáng)有力的依據(jù)和憑證。