基于物聯網技術的配電搶修工具研究

陳光 朱彥卿 董徐鑫

傳統配電搶修公工作存在記錄不清晰響應不徹底，對于傳統搶修工作的記錄工作更是利用紙筆，或者是內部郵件系統等，這對公司青年員工的培養提出了極大的考驗。隨著國網公司創造性地提出建設“三型兩網”世界一流能源互聯網企業的戰略目標，電力物聯網的概念也應運而生，本文從感知層、傳輸層、應用層三個層面構建配電搶修工具的物聯網應用，做到信息傳輸無壁壘，從而提高人員素質縮短搶修時間，提升一線班組運行效率。

0 引言

隨著國網公司創造性地提出建設“三型兩網”世界一流能源互聯網企業的戰略目標，電力物聯網的概念也應運而生，物聯網直觀上是一類連接物品的互聯網，是下一代網絡和互聯網發展的必然產物[1]。由于目前國內外對物聯網研究尚未深入，學術界和工業界都沒有完全認識物聯網的內在本質，對物聯網的復雜性缺乏認識。目前國內外已經研究和開發了一些物品或物理裝置的聯網技術，使得部分研究人員僅僅從專用的物品或物理裝置聯網的角度片面理解物聯網，在一定程度上形成了物聯網認識的誤區，一個是認為所有的網絡和信息化都是物聯技術，其次是認為物聯網僅僅是信息技術的合集。

本文在研究物聯網的感知層、傳輸層、應用層，三個層面入手，從具體的案例出發，對物聯網進行實踐，通過一個案例去深入了解物聯系統的構成，深刻了解物聯網的同時，也可以提高班組運行效率。

1 物聯網的構成

物聯網（IOT，The Internet of Things）是在互聯網的基礎上，把物品主動連接到網絡上進行信息和通信的一種方式，從結構上可以分為感知層、傳輸層、應用層三個層面。

物聯網的感知層由傳感器和檢測裝置構成，主要對被測信息進行感知，同時根據相應的規律變換成不同的形式，最終進行信息輸出，感知層主要是針對各種信息和參量進行信息采集和加工處理。從采用的感知技術層面，又可以分為RFID技術、二維碼技術、NFC技術、ZigBee技術、藍牙技術等等，有集成的設備或者單獨的設備不同種類的分類，根據不同的應用場景進行不同種類的選擇方式。

傳輸層是整個網絡體系結構中的關鍵層次之一，主要負責向兩個主機中進程之間的通信提供服務，主要為了將感知層感知到的數據采用合適的方式實時傳輸到云端或接受設備上，為后期應用層面做準備。傳輸層在終端用戶之間提供透明的數據傳輸，向上層提供可靠的數據傳輸服務。

在數據傳輸到云端服務器或接收端設備之后，便可對采集的數據進行管理和應用，根據不同的需求，開發不同的應用平臺進行相應的實踐，達到所需要的效果

2 基于物聯網技術的配電搶修工具研究

傳統配電搶修工作中，主要流程如圖2所示，從接到通知到達現場、故障勘察、故障隔離、現場搶修直到恢復送電。現階段每一步操作步驟中均采用電話或口頭回應，在信息傳輸過程中可能存在延遲，從而影響搶修時間。其次，在青年員工培養的過程中，青年員工無法直接學習搶修過程的材料，導致業務不熟練。

根據物聯網相關特性，將傳統的“安靜”的配電搶修工具連接到網絡中，從物聯網的三個層面研究屬于配電搶修一線實際的設備和網絡的傳輸。

感知層中將傳統配電搶修工器具（接地線、令克棒、絕緣手套、絕緣靴等）貼上電子標簽，臺賬電子化錄入信息，按照日常工作需要分類，賦予每個工器具“物聯”ID。分別在每個工具ID上分為靜態數據（如名稱、使用時間、電試時間等）和動態數據（地理位置信息、溫度、濕度等）兩部分內容。

傳輸層為了將工器具所帶有的電子動態及靜態數據有效實時傳輸，采用適當的傳輸技術，將設備的數據實時傳輸到云端或接受設備上，為后期應用層面做準備。

在數據傳輸到云端服務器或接收端設備之后，開始對工器具進行管理，本項目根據班組實際情況從日常工作、臺賬管理、教育教學三個方面進行應用，后期該功能隨著技術的發展和普及可能會有其他的功能可以開發。

建立多維事故搶修數據庫，從“看、聽、試”全方位培養青年員工配電搶修能力。現階段應急搶修作業，事故分析過程不詳細，記錄較為單一，作業方法記錄不具體，搶修結束后對搶修過程中出現的問題總結得不夠清楚。不同于日常的登桿操作，如拉合桿刀、掛拆接地線等，可以在培訓基地不停地訓練以至合格可上崗，配電搶修作業更多的是經驗的累積，新晉員工沒法在繁忙的工作中“復制”配電搶修作業，缺乏現場練習的途徑，沒法在傳統培訓中進行“實操”培訓，班組人員的“搶修經驗值”差別較大，同類型的故障以及同一班組對不同的故障的處理時間會參差不齊。而通過積累配電搶修的視頻、音頻、圖片等素材，形成配電搶修數據庫，沒有經歷過類似搶修的員工可以通過“看、聽、試”的方式對配網搶修作業有多維度的體驗，有助于每次搶修作業之后的總結和學習，并把培訓期間的薄弱環節強化，從而在長期提高班組人員各方面能力，提高配電搶修作業效率，縮短配電搶修時間。

3 應用案例

在感知層方面主要是采用二維碼和NFC作為本次研究的重點，通過其存儲信息的方式，結合搶修流程和特點選取傳輸網絡和應用方式。

3.1 掃碼觸碰一鍵查詢

采用uniquID設計保證每個設備有專屬二維碼，保證特定軟件進行掃描才可顯示，對設備二維碼形成獨立的數據管理“位置”，保證錄入設備數據信息管理的方便穩定，以及后期管理數據的方便。

同時采用NFC技術，將傳統紙質版本的使用說明書鏈接到多媒體影像中，使新工具的教學使用更加豐富多元。

3.2 搶修實時記錄并傳至云端

通過二維碼記錄搶修的時事情況并采用特定的模板，可以詳細記錄現場發生情況，統計異常情況，對現場進行錄音，拍攝視頻，方便后續人員的查看。同時對于人員的權限進行管理，班組成員可以實時查看搶修歷史記錄、其他人員只可錄入無法查看歷史記錄，保證其安全性。

3.3 搶修結果的復盤

針對特定的搶修結果，進行學習，讓青年員工不僅更清楚搶修的流程，搶修注意事項，更加可以從電網整體架構上了解搶修發生情況，通過一次搶修學習一條線路，做到從網架上清楚，從操作上熟悉。

在采用搶修輔助工具之后，在分別在搶修過程的各個環節有效節省了時間，如下表所示，從短期和長期綜合考慮可節約40分鐘左右的搶修時間。

4 結論

本文通過具體的案例出發對物聯網進行了實踐，通過配電搶修這個具體的應用場景選擇了適用于物聯網搭建的各種芯片和傳輸方式，同時建立配電搶修數據庫，提升班組運行效率，提高人員素質水平。在日后的研究中，針對數據傳輸過程的加密問題進行相應的研究和探索，保證信息流通的通暢性。

參考文獻

[1]潘錦良，孫彬華，肖禧超.基于物聯網的配電網多故障搶修資源調度策略[J].中國新通信（16）.