泛在電力物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊懷琴

摘? 要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)迅猛發(fā)展是建立在大量消耗能源資源基礎(chǔ)上的，但是消耗的大量資源與能源中大多都是不可再生的，因此三型兩網(wǎng)政策成為我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是該發(fā)展目標(biāo)中的重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換新舊動(dòng)能速度提升，打破當(dāng)前發(fā)展瓶頸，具有十分重要的發(fā)展意義。文章主要對(duì)這一前提下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的有效運(yùn)用對(duì)策進(jìn)行探究和分析。

關(guān)鍵詞：電力;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN929.5? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）29-0169-02

Abstract： The rapid development of economy and technology in China is based on the consumption of a large number of energy resources， but most of the large number of resources and energy consumed are non-renewable， so the policy of "Three Types and Two Networks" has become the development goal of China's electric power industry. The construction of ubiquitous power Internet of things is an important link in the development goal， this link can achieve the transformation of new and old kinetic energy speed， break the current development bottleneck， and has a very important development significance. This paper mainly explores and analyzes the effective application of Internet of things technology in power system under this premise.

Keywords： electric power; Internet of things technology; system

前言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這一背景下的不斷更新壯大，并以其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到電網(wǎng)行業(yè)中。這兩者的有效結(jié)合讓實(shí)質(zhì)為多傳感器的電力系統(tǒng)升級(jí)轉(zhuǎn)化為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，并在大數(shù)據(jù)背景和信息化發(fā)展的形勢(shì)下使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到進(jìn)一步優(yōu)化與創(chuàng)新，因此電力系統(tǒng)在這一基礎(chǔ)上使其高效性、安全性、智能性得到一定程度提升。

1 有效創(chuàng)建泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的重要價(jià)值與意義探究

智能化能源系統(tǒng)的發(fā)展方向之一就是能源互聯(lián)網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)的特征有通信、感知以及部件運(yùn)用控制、智能化云端決策，而具有神經(jīng)系統(tǒng)這一功能的則是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。神經(jīng)系統(tǒng)涵蓋了中樞和周邊兩種神經(jīng)系統(tǒng)，周邊神經(jīng)系統(tǒng)在人體全身范圍內(nèi)都有覆蓋，與內(nèi)臟和皮膚緊密相連，而中樞神經(jīng)系統(tǒng)的職責(zé)與功能則是協(xié)調(diào)、決策與感知。電網(wǎng)的智能化管理、運(yùn)行和調(diào)配與中樞神經(jīng)系統(tǒng)較為一致，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)本身就是一個(gè)周邊神經(jīng)系統(tǒng)，其本身的計(jì)量、傳感以及測(cè)量等功能都是由大量神經(jīng)末梢來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其次還具有一定的控制功能、傳輸采集通信、智能化邊緣計(jì)算等性能。

2 現(xiàn)階段我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和結(jié)構(gòu)具體概況有效探究與分析

2.1 關(guān)于核心技能

初期物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵與核心技能就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和RFID，主要是有效管理各類商品以及貨物，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的情況下對(duì)各類物質(zhì)有效管理與控制，做到以物換物。物聯(lián)網(wǎng)本身就具備智能性特點(diǎn)，可以通過(guò)對(duì)周邊環(huán)境有效感知實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)自適應(yīng)現(xiàn)象。與此同時(shí)隨著材料技能的不斷進(jìn)步從而拓展并延伸了物聯(lián)網(wǎng)自身的功能屬性，因此物聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)的發(fā)展方向是對(duì)宏觀物體進(jìn)行準(zhǔn)確操作，并有效精確抑制微觀生物體。現(xiàn)階段只有利用網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)購(gòu)形體有效運(yùn)用難度進(jìn)行限制，才能優(yōu)化未來(lái)全球物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用過(guò)程和策略。總而言之物聯(lián)網(wǎng)本身具有對(duì)事物進(jìn)行有效標(biāo)識(shí)的RFID技術(shù)、探測(cè)以及傳感器技能、抑制事物智能化思考技能、有效融合網(wǎng)絡(luò)技能以及納米微縮技能。

智能抑制技能主要使物體具有一定程度的智能性，在物體中設(shè)置職能體系使其轉(zhuǎn)化為智能抑制系統(tǒng)，并有效運(yùn)用智能抑制系統(tǒng)充分分析各類物體的具體狀況。智能抑制管理理論的來(lái)源是認(rèn)知運(yùn)算，當(dāng)前的最新人工智能發(fā)展方向就是認(rèn)知運(yùn)算。而以物換物的目標(biāo)在物聯(lián)網(wǎng)中的有效實(shí)現(xiàn)離不開對(duì)外界環(huán)境情況進(jìn)行學(xué)習(xí)和感知，并且需要對(duì)自身行為習(xí)慣進(jìn)行覺察與感知。

2.2 關(guān)于體系結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段我國(guó)通常情況下會(huì)將Y.2002建議中ITU-T描繪的泛在網(wǎng)分層體系結(jié)構(gòu)作為物聯(lián)網(wǎng)本身的體系結(jié)構(gòu)。在該建議中按照從下到上的順序?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)平均分為五個(gè)層次，泛在傳感器及其基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)、中間件以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等就是這五個(gè)層次。

部分歐洲和亞洲國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入了M2M體系結(jié)構(gòu)的局部商用環(huán)節(jié)，主要在城市物流系統(tǒng)、信息化、交通系統(tǒng)與監(jiān)控體系等領(lǐng)域中大多使用該體系結(jié)構(gòu)。M2M體系結(jié)構(gòu)在ETSI中主要?jiǎng)澐治锫?lián)網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)、感知以及應(yīng)用層面（如圖1）。

現(xiàn)階段通用物聯(lián)網(wǎng)中可以進(jìn)行管理和運(yùn)用的結(jié)構(gòu)體系仍然處于研發(fā)初期，而泛在傳感網(wǎng)絡(luò)的實(shí)質(zhì)就是通用物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系之一，可以有效劃分物聯(lián)網(wǎng)為數(shù)據(jù)智能、感知、運(yùn)用以及網(wǎng)絡(luò)層面。物聯(lián)網(wǎng)感知層面的性能主要是將用戶終端在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)前提下沿著下面的方向進(jìn)行有效延伸，從而使通訊對(duì)象范圍得到拓展和擴(kuò)大，是原有的人與人的通訊轉(zhuǎn)化為人和現(xiàn)實(shí)世界萬(wàn)物的聯(lián)系。感知層面主要達(dá)到感知與數(shù)據(jù)采集的目標(biāo)，感知物理世界中的已知事件，并對(duì)該事件發(fā)生的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效獲取，因此物聯(lián)網(wǎng)的重要核心就是感知層面。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)前提下在電力系統(tǒng)中有效運(yùn)用的幾點(diǎn)思考

3.1 關(guān)于應(yīng)急通信

發(fā)生應(yīng)急通信的地點(diǎn)與時(shí)間并不是固定不變的，因此就不能在這一情況下明確事故具體發(fā)生時(shí)間，這樣也就使指揮中心和事故發(fā)生地之間的聯(lián)系難度加大。一般情況下相關(guān)工作人員到達(dá)事故出現(xiàn)地點(diǎn)需要詳細(xì)檢查存在的問(wèn)題，并利用視頻或者電話等形式將事故現(xiàn)場(chǎng)的具體情況傳達(dá)給指揮中心，這類溝通方式在事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)只會(huì)使事故處理時(shí)間增多。但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在該領(lǐng)域的推廣應(yīng)用降低了指揮中心工作調(diào)配的難度，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在指揮中心的有效運(yùn)用可以監(jiān)測(cè)設(shè)備與電網(wǎng)的運(yùn)行情況，一旦存在各類問(wèn)題和隱患就可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)明確事故發(fā)生位置，并有效明確現(xiàn)場(chǎng)配件和設(shè)備的損壞情況。

3.2 關(guān)于智能電網(wǎng)

感知層是物聯(lián)網(wǎng)達(dá)到交換信息、連接物體的關(guān)鍵，通常情況下主要有延伸通信層面和控制感知層面兩種類型，主要是控制并辨別智能信息和連接物理實(shí)體的功能。例如控制層面在智能電網(wǎng)中通過(guò)對(duì)智能設(shè)備的采集和安裝從而有效獲取電網(wǎng)信息，但是通過(guò)對(duì)通信行業(yè)的有效延伸、光纖通信和無(wú)線傳感技術(shù)從而在線監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行信息和設(shè)備運(yùn)行動(dòng)態(tài)，確保電網(wǎng)智能化安全性和可行性得到不斷增強(qiáng)。

利用創(chuàng)建電網(wǎng)對(duì)電力光纖網(wǎng)絡(luò)和載波通信、其他無(wú)線網(wǎng)技術(shù)有效敷設(shè)過(guò)程中有效傳輸感知層獲取的信息，并對(duì)互聯(lián)網(wǎng)傳輸安全性給予保障，避免外力因素影響電網(wǎng)通信效果。應(yīng)用層面則有各類高級(jí)應(yīng)用和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，各類應(yīng)用環(huán)節(jié)離不開基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)信息資源有效協(xié)調(diào)的大力支持，應(yīng)用試驗(yàn)智能運(yùn)算技術(shù)對(duì)電網(wǎng)中的諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)，監(jiān)督物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用、射頻識(shí)別與編碼標(biāo)識(shí)的生命周期管理，有效實(shí)現(xiàn)智能化家居應(yīng)用，并在創(chuàng)建智能化電網(wǎng)過(guò)程中發(fā)揮積極作用。

3.3 關(guān)于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)運(yùn)用

監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的具體領(lǐng)域除了檢修狀態(tài)之外，大多使用的都是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是在線檢測(cè)運(yùn)用配電網(wǎng)。在創(chuàng)建配電網(wǎng)自動(dòng)化及系統(tǒng)架構(gòu)過(guò)程中，有效運(yùn)用以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)或者配單線路載波通信等技術(shù)感知并獲取新動(dòng)態(tài)，與此同時(shí)也可以對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)設(shè)備這一問(wèn)題進(jìn)行有效解決，并且涵蓋了施工人員的身份識(shí)別、管理電子票證和遠(yuǎn)程交流互動(dòng)等，可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)以及狀態(tài)檢修等環(huán)節(jié)的安全進(jìn)行提供有效輔導(dǎo)。

3.4 關(guān)于平臺(tái)化設(shè)備管理

不同工況、工藝與設(shè)計(jì)之間存在的誤差通常會(huì)引發(fā)設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)橹皩?shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并不完善，致使評(píng)估設(shè)備狀態(tài)較為落后，并且因?yàn)榇罅康娜藶橐蛩兀旧喜痪邆漕A(yù)見性。這就需要對(duì)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)管體系進(jìn)行強(qiáng)化，熟練掌握設(shè)備的變化和健康情況，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，確保設(shè)備處于最佳狀態(tài)，有利于對(duì)在降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)效率進(jìn)行有效提高。

首先需要具備科學(xué)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系，該評(píng)價(jià)主要涵蓋了整體系統(tǒng)評(píng)價(jià)、實(shí)時(shí)分析指標(biāo)以及準(zhǔn)確評(píng)估健康情況等，在改造數(shù)字化和裝備信息化生產(chǎn)環(huán)節(jié)不斷加快生產(chǎn)力度，從而營(yíng)造智能化、高效化以及兩化有效融合的發(fā)展趨勢(shì);其次是智能點(diǎn)巡檢，點(diǎn)檢人員的任務(wù)是從特有設(shè)備中登錄巡檢系統(tǒng)后完成任務(wù)的，該工作也是在這一設(shè)備中的管理后臺(tái)上傳相應(yīng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全面后臺(tái)管理;在預(yù)測(cè)性檢修過(guò)程中需要對(duì)運(yùn)行設(shè)備主要部位的狀態(tài)和存在的故障隱患進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷，在設(shè)備狀態(tài)基礎(chǔ)上對(duì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而根據(jù)預(yù)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行針對(duì)性的計(jì)劃和部署實(shí)施。預(yù)測(cè)性檢修計(jì)劃與點(diǎn)巡檢、設(shè)備運(yùn)行情況和維修記錄、成本控制、人員培訓(xùn)、應(yīng)急搶修等環(huán)節(jié)密切相關(guān)。

4 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身是有效結(jié)合定位、傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，充分協(xié)調(diào)人與物和物與物之間的關(guān)聯(lián)，有效運(yùn)用感知、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層面體系結(jié)構(gòu)，在檢修設(shè)備、監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)、智能化監(jiān)管以及管理資產(chǎn)設(shè)備等環(huán)節(jié)獲得理想成效，從而在技術(shù)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展壯大的基礎(chǔ)上有效突出電力系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的意義和作用。

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