物聯網技術在輸變電設備狀態監測中的應用

陳科

摘要：隨著我國經濟建設發展，電力資源管理的重要性越發得到凸顯，將物聯網技術應用于輸變電設備狀態監測中，能夠充分發揮物聯網技術優勢。對設備各項狀態信息進行實時采集并對信息加以分析，不僅有助于輸變電設備功能得到有效發揮，還能夠推動我國輸變電設備管理智能化發展。

關鍵詞：物聯網技術;輸變電設備狀態監測;應用

前言：

隨著科學技術不斷發展，物聯網技術在諸多領域中得到廣泛應用，其中輸變電設備狀態監測是物聯網技術應用的重要領域之一。充分發揮物聯網技術優勢，能夠使電網運行各項技術指標得到合理控制，進而推動輸變電設備管理向智能化方向發展。

一、物聯網技術在輸變電設備管理中應用的優勢

物聯網技術在輸變電設備管理中應用，就是將射頻識別RFID技術和無線傳感網絡技術利用起來，對數據信息進行收集，監測輸變電設備處在運行狀態，與傳統有線通訊方式進行比較，其一，射頻識別RFID技術的信息方式，就是借助無線互聯網傳輸數據的功能，射頻通信數據對輸變電設備的運行進行傳輸，致使管理人員能夠將輸變電設備進行管理;其二，無線網絡傳感技術具有明顯的優勢，既能夠使監測結果可靠性得以提升，又能夠對傳統通信方式中的一些弊端進行彌補。根據物聯網技術中相關的監測技術，將重要的技術為電網智能化管理提供。

二、物聯網技術

物聯網一般是指“物物相連的互聯網”，是一種可以通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的網絡。物聯網的出現是順應時代發展的產物，它作為新一代信息通信技術，在各行各業都引起了廣泛關注，是當下信息化重要的發展階段和信息技術的重要組成部分之一。物聯網的發展基礎就是互聯網，通過對互聯網的具體使用的網絡進行延伸，更具有先進的科研技術，通過技術的使用和網絡的擴展來實現信息的具體通信和多種信息的交換雖然物聯網的發展基礎就是互聯網，它的組成包括目前互聯上所具有的信息和資源，但是物聯網實際使用的設備等資源卻具有獨特的個性化。物聯網的關鍵在于其三個關鍵性能極強的技術，分別是傳感器、嵌入式以及RFID：傳感器是對數字信號進行相應的處理，將原有的模擬信號通過技術的處理轉化成用戶或是企業需要的數字信號。通過信號模式的轉變提升計算機的信息處理能力和速度，提升整體的工作效率;嵌入式是一種具有綜合性較強的技術種類，需要對多種技術進行整合，以此提升技術的應用程度_ 目前，嵌入式的新型技術在人們的生活中起到重要的作用，這一項關鍵技術的使用改變眾多行業的發展，在實際生活和生產中扮演養“大腦”的角色，對接收到的信息進行進行科學的分類和處理。RFID 主要是對嵌入式和無線技術進行綜合處理的一項技術，具有強大的識別和管理的作用，在物流和各項安全設備的建設中起到重要的發展作用，其安全性技術也被應用到輸電變的建設中提升這些領域的科技度建設。

三、物聯網技術在輸變電設備狀態監測中的應用

1智能感知層。電力傳輸和轉換設備系統的物聯網智能感知層是基于物聯網為載體，傳感裝置的應用包括智能傳感器、GPS全球定位系統（GPS）、紅外傳感器、EPC標簽等等。電力傳輸和轉換設備運行狀態數據生成的智能感知，并收集資產信息。感知層收集到的信息，包括電力傳輸和轉換的傳感器網絡設備狀態，信息采集、信息操作及信息網格操作，為輸電線路和設備安裝的信息收集提供包括氣象信息、自然災害預警等信息。

2智能網絡層。毋庸置疑，智能網絡層也是其中極其重要的一部分，是應用數據傳輸通道，實現異構網絡的介入，這樣便能夠真正實現輸變電設備的有效應用。一般而言，在整個輸變電設備物聯網運行之中，有關信息傳輸主要涉及的通信層是比較多的，其一是傳感網絡，其作用是智能監測，是將現階段輸變電設備的基本狀態傳輸到終端之中，并且也應用寬帶、光纖加以完成。并且等到數據到達智能終端的時候，還要加強對技術原理的應用，將其進入到變電站與供電局。其二是變電站，主要采取的模式是相互結合，是將數據傳輸到智能監控系統之中。當然需要注意的一點是輸電線路的智能終端很多情況下會建立鏈接通道，并且當信息傳輸其中之后，還需要進一步分析輸變電線路所具備的兼容性以及拓展性。與此同時，輸電線路現象，需要利用網絡傳輸到相應的信息管理平臺上。其三則是供電局，其網絡所具備的作用是十分明顯的，主要的職責便是收集各方面的信息，并且經過整理與歸納，在新時期，要想真正實現智能網絡層的有效性，很多情況下供電局的網絡需要構建光線組網，并且還需要將變電設備相互整合，這樣一來才能真正形成信息交互。

3智能應用層。智能應用層所涉及的內容同樣眾多，且在智能應用層下可以構建完善的輸變電設備物聯網全壽命周期管理系統，所涉及的內容包括了狀態評估、預測預警、智能診斷等，可以進一步實現電網設備的缺陷以及維修成本。

4信息整合層。輸變電設備物聯網全景信息集成平臺作為信息整合層的信息處理中心，采用面向服務架構SOA及企業級服務總線，提供信息的標準接入、Web服務、業務服務接口等功能，通過對多源異構數據（輸變電設備監測數據、生產管理系統數據、調度運行信息、公共安全信息、人工補錄信息）的特征提取、挖掘、關聯等方法，實現海量數據縱向整合和橫向集成的全景應用，支撐設備的全壽命周期管理。按照信息集成平臺在各級電網中業務的不同，輸變電設備物聯網全景信息集成平臺應構建網級、省級、地縣級三級平臺業務，每一級負責的業務和提供的服務根據需求進行配置。

2 物聯網技術在輸變電設備智能監測應用中的關鍵。（1）面向物聯網的智能監測技術的進一步完善。當前，國內輸變電設備智能監測系統開發的主要難點是無線傳感設備網絡供能渠道及物聯網各節點間存在著較為嚴重的通信干擾。此外，自主知識產權的不完善、技術競爭力的不足，也限制了物聯網的深入應用。不僅如此，國內輸變電設備智能監測技術也存在諸多技術難點，例如如何最大化地降低狀態監測設備自身故障或缺陷發生率等。（2）無線傳感設備網絡信息流的穩定性問題。對于輸變電設備在線監測體系而言，各類傳感節點極易受到損壞，同時無線通信還可能遭致非法訪問、信息泄漏、篡改等問題，因此提供更多元化的通信與交互方式，保障電力系統核心網絡數據傳送過程的安全性十分關鍵。電網運行過程的安全性、穩定性關乎社會主義現代化建設能否順利推進，因此關于可靠的物聯網技術業務認證機制、無線通信數據加密機制等仍待進一步開發。（3）物聯網、狀態監測體系的標準化問題。當前，國內物聯網技術的應用缺乏統一、科學的標準體系，導致物聯網技術在輸變電設備智能監測，乃至智能電網中的應用屢屢受限。加上國內智能監測設備的技術有限、性能各異、技術標準不一致，致使狀態監測系統難以規模化應用與推廣。為此，國家應盡快統一、規范物聯網應用標準，加強物聯網管理，制定在線監測長遠規劃戰略，并出臺相關規定，保障在線監測設備的質量。

結束語：

物聯網技術是基于現代科技發展技術上而形成的，在輸變電設備狀態監測中應用物聯網技術，不僅能夠提高狀態監測的準確性和時效性，還能進行高效的數據分析，對設備進行全壽命周期管理，提高電力企業經濟效益。隨著科技不斷進步，物聯網技術將會在電力方面獲得更廣泛應用，推動電力管理向著智慧型發展。

參考文獻：

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