電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用淺析

南江萍

（西安交通工程學(xué)院，陜西 西安 710300）

近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了電力物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)的廣泛使用。在電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)過(guò)程中，利用傳感器技術(shù)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不斷提高監(jiān)測(cè)的質(zhì)量以及檢測(cè)效率。對(duì)于我國(guó)的電網(wǎng)公司來(lái)說(shuō)，在管理電力設(shè)備過(guò)程中需要采用科學(xué)的方法，從而能夠?qū)嫶蟮倪\(yùn)營(yíng)體系提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐。利用電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，能夠有效對(duì)電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。同時(shí)，利用傳感器技術(shù)也能夠?qū)斪冸娫O(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，從而能夠使相關(guān)人員及時(shí)判斷每個(gè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中是否出現(xiàn)故障，有效提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，不斷優(yōu)化電力設(shè)備的系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值能夠有效提高。

1 電力物聯(lián)網(wǎng)的原理概述

了解電力物聯(lián)網(wǎng)的使用必須對(duì)其原理有所了解，從而能夠分析如何在電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中大力推廣電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)。

1.1 電力物聯(lián)網(wǎng)的原理

物聯(lián)網(wǎng)的概念最初是在2005年提出來(lái)的，起初物聯(lián)網(wǎng)只是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的延伸，通過(guò)相關(guān)人員將傳感器技術(shù)、智能嵌入技術(shù)以及納米技術(shù)等技術(shù)有效結(jié)合起來(lái)，從而構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)一經(jīng)提出，就被納入不同國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略中。時(shí)至今日，有很多國(guó)家都通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)展現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)。在未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)是不可缺少的一部分。通過(guò)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠使相關(guān)應(yīng)用設(shè)備達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)虛擬或者是真實(shí)的身份來(lái)標(biāo)識(shí)，使其虛擬特性得以結(jié)合。同時(shí)，也能夠通過(guò)連接信息網(wǎng)絡(luò)，使得物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用能夠更加廣泛。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)在信息在具體應(yīng)用過(guò)程中需要結(jié)合相關(guān)的傳感器設(shè)備，如全球定位系統(tǒng)、光掃描等，從而能夠與互聯(lián)網(wǎng)相互結(jié)合，形成一個(gè)較大的網(wǎng)絡(luò)。能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將所有的物品有效連接，使相關(guān)人員能夠在最短時(shí)間內(nèi)快速精準(zhǔn)識(shí)別，通過(guò)信息物理的融合，能夠推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)朝著全面化、智能化方向發(fā)展。

1.2 電力物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)

電力物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域中，其主要包括四個(gè)層次，智能感知層、數(shù)據(jù)通信層、信息整合層以及智能應(yīng)用層。

（1）智能感知層。智能感知層是指相關(guān)人員可以利用電力物聯(lián)網(wǎng)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行掌控，利用全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等等對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而能夠利用智能感知技術(shù)，幫助相關(guān)人員了解電氣設(shè)備的使運(yùn)行狀態(tài)以及使用壽命，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（2）數(shù)據(jù)通信層。數(shù)據(jù)通信層是指相關(guān)人員將獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而能夠不斷拓寬整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸通道，使得整個(gè)設(shè)備的信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上傳至終端，幫助相關(guān)人員有效監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備。通過(guò)接入網(wǎng)絡(luò)能夠保證在線監(jiān)測(cè)與實(shí)際需求相結(jié)合，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備過(guò)程中可能會(huì)涉及多種數(shù)據(jù)，但是，最終要基于一致性，從而能夠利用計(jì)算機(jī)將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，保證電氣設(shè)備的所有信息能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員所用，使得整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)保持穩(wěn)定。同時(shí)，也要不斷地拓寬物聯(lián)網(wǎng)的兼容性，從而能夠保障整個(gè)電氣設(shè)備的信息平臺(tái)與互聯(lián)網(wǎng)的信息相融合，通過(guò)匯總更多的信息來(lái)了解電氣設(shè)備在實(shí)時(shí)運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)。

（3）信息整合層。信息整合曾是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的處理中心，通過(guò)將服務(wù)的總線和標(biāo)準(zhǔn)有效接入，從而能夠利用不同的功能，對(duì)電氣設(shè)備實(shí)行全面監(jiān)測(cè)，有效提取信息。利用全景應(yīng)用的方式對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行周期性的管理，根據(jù)電氣電力設(shè)備的不同功能，建設(shè)不同的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，根據(jù)其不同的業(yè)務(wù)來(lái)分級(jí)，每一級(jí)的業(yè)務(wù)跟實(shí)際的需求相匹配，從而能夠使得相關(guān)人員在線監(jiān)測(cè)電力設(shè)備過(guò)程中獲得更加準(zhǔn)確的信息。

（4）智能應(yīng)用層。智能應(yīng)用層是指相關(guān)人員可以對(duì)整個(gè)電力設(shè)備的使用周期及壽命進(jìn)行全面監(jiān)控，在電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)評(píng)估，了解其運(yùn)行過(guò)程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。如果電力設(shè)備存在著一定的故障，相關(guān)人員需要采用有效手段開(kāi)展維修工作，從而能夠有效延長(zhǎng)其使用壽命。如果電力設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，可以通過(guò)多種方式對(duì)電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，利用電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，能夠大幅度提高檢測(cè)效率，節(jié)約消耗時(shí)間，從而能夠有效降低成本，避免出現(xiàn)故障的電力設(shè)備對(duì)周?chē)渌到y(tǒng)造成影響。通過(guò)構(gòu)建相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠使得電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)效果顯著增強(qiáng)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無(wú)線技術(shù)能夠?qū)﹄娏υO(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，也能夠不斷地提高網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)處理的兼容性以及拓展性。此外，相關(guān)人員可以通過(guò)全景信息的建模，對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)等進(jìn)行相應(yīng)分析，從而能夠使得在線監(jiān)測(cè)的效果更加準(zhǔn)確，推動(dòng)整個(gè)電力系統(tǒng)朝著標(biāo)準(zhǔn)化、智能化方向發(fā)展。

2 電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備中的應(yīng)用

目前，電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)已經(jīng)被人們廣泛應(yīng)用在電氣設(shè)備中，尤其是相關(guān)人員可以利用傳感器技術(shù)收集在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從而能夠及時(shí)了解電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，避免因?yàn)榫植繂?wèn)題導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

2.1 電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，能夠形成一個(gè)龐大的系統(tǒng)。通過(guò)傳感器技術(shù)能夠幫助相關(guān)人員實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變，從而能夠使計(jì)算機(jī)完成信息的處理。目前，在電力物聯(lián)網(wǎng)中，傳感器技術(shù)主要包括六種類(lèi)型，液位傳感器、速度傳感器、濕度傳感器、氣敏傳感器、紅外線傳感器以及視覺(jué)傳感器。通過(guò)不同的傳感器技術(shù)能夠滿(mǎn)足電力物聯(lián)網(wǎng)的不同需求，從而能夠有效保障電力設(shè)備的穩(wěn)步應(yīng)用。為了能夠促進(jìn)電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備監(jiān)測(cè)中的在線實(shí)時(shí)應(yīng)用，相關(guān)人員要開(kāi)展全面鋪設(shè)工作，有效提高監(jiān)測(cè)效率，并且將電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建一個(gè)成熟的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，安排相關(guān)人員對(duì)傳感器進(jìn)行及時(shí)檢修，保障傳感器的質(zhì)量，從而能夠順利利用傳感器技術(shù)實(shí)行電氣設(shè)備在線監(jiān)控。并且在電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，可以通過(guò)選擇使用相應(yīng)的配套設(shè)施，能夠滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的快速需求。

2.2 電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用主要包含兩個(gè)方面：一方面是對(duì)輸電設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，另一方面是對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。在運(yùn)用電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸電設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)過(guò)程中，能夠?qū)旊娫O(shè)備的運(yùn)行狀況以及運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而能夠有效提高輸電設(shè)備。在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)桿塔傾斜等情況，利用傳感器技術(shù)能夠提前對(duì)這些存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)知，從而能夠保障輸電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電設(shè)備的在線運(yùn)行狀態(tài)，有助于維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保障整個(gè)社會(huì)的正常用電。而利用電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，則主要包括對(duì)變壓器的鐵芯電流、GIS局放、避雷器絕緣等進(jìn)行相應(yīng)監(jiān)測(cè)。通過(guò)運(yùn)用電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，一方面能夠有效收集電氣設(shè)備的運(yùn)行信息，另一方面，可以對(duì)變電設(shè)備實(shí)現(xiàn)在線管理，從而能夠有效評(píng)估電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，推動(dòng)變電設(shè)備朝著智能化方向發(fā)展，有效提高監(jiān)測(cè)力度，保障變電設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電氣設(shè)備中能夠發(fā)揮十分重要的作用，當(dāng)前通過(guò)人工來(lái)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，難以滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求。運(yùn)用電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，不僅能夠有效加強(qiáng)監(jiān)測(cè)力度，同時(shí)，能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，從而能夠掌握電力設(shè)備的運(yùn)行狀況，對(duì)當(dāng)前存在的問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的分析，探討有效的應(yīng)對(duì)策略，不斷地增強(qiáng)電力設(shè)備的運(yùn)行效果，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的每個(gè)環(huán)節(jié)都能夠滿(mǎn)足社會(huì)快速發(fā)展的需要，避免在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)較大的誤差。