輸變電工程設(shè)備管理中物聯(lián)網(wǎng)運用商榷

張紅燕　梁鐸　尹瑜

[摘要]本文是對輸變電工程設(shè)備管理中物聯(lián)網(wǎng)運用分析研究，通過對輸變電設(shè)備智能化關(guān)鍵技術(shù)及輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中合理地推廣應(yīng)用，有利于電力系統(tǒng)智能化改造；進而電力系統(tǒng)也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了廣闊應(yīng)用空間。

[關(guān)鍵詞]輸變電工程；工程管理；物聯(lián)網(wǎng)；設(shè)備管理

1、研究背景

1.1輸變電工程管理三大特點。輸變電工程計劃管理具有全面性、層次性與嚴(yán)肅性三大特點。全面性是指工程進度計劃安排好涵蓋工程項目施工進程的方方面面，包含所有施工事項，并為不同階段、不同環(huán)節(jié)施工進度跟蹤控制提供指導(dǎo)與依據(jù)；層次性是指不同管理層次機構(gòu)要編制不同的進度計劃；嚴(yán)肅性是指進度計劃編制完成后要經(jīng)過轉(zhuǎn)業(yè)的評審及審批才能夠形成真正具有指導(dǎo)意義和價值的基準(zhǔn)計劃，只有保證計劃本身的嚴(yán)肅性與科學(xué)性，才能夠真正為進度控制提供切實有效的指導(dǎo)，才能有效糾紛施工進度偏差。

1.2物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)主要分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層。物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)感知層中的應(yīng)用，主要包括二維碼標(biāo)簽、傳感器技術(shù)等。感知層分為兩個層次：通信延伸子層，通過通信網(wǎng)絡(luò)把物理實體同虛擬網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的終端連接到一起；感知控制子層，通過傳感器技術(shù)來感知物理世界。而智能電力系統(tǒng)是通過感知控制子層對電網(wǎng)中各狀態(tài)參數(shù)進行收集和整理，同時通過通信延伸子層把數(shù)據(jù)記錄到物聯(lián)網(wǎng)中。物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)層中的應(yīng)用，實現(xiàn)的主要功能是網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層之間的信息轉(zhuǎn)換，分為接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)兩種。

物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用層中的應(yīng)用，主要作用是以電力系統(tǒng)的需求作為記憶，為電網(wǎng)提供合理的處理措施。物聯(lián)網(wǎng)平臺把信息技術(shù)和智能電力系統(tǒng)有效地融合到一起，這對提高電力系統(tǒng)智能化水平有著非常重要作用。

1.3物聯(lián)網(wǎng)在輸變電設(shè)備管理中應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)通過在桿塔或電纜上裝置的功能強大的傳感器，實現(xiàn)對輸電設(shè)備的實時監(jiān)控，并把收集到的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。監(jiān)控內(nèi)容包括：線路故障及監(jiān)測、覆冰監(jiān)測、舞動監(jiān)測、電纜溫度的監(jiān)測、振動監(jiān)測、氣象監(jiān)測、弧垂監(jiān)測等。各種類型的監(jiān)測系統(tǒng)對收集到的各種數(shù)據(jù)進行分析和處理，獲得監(jiān)測結(jié)果。輸電設(shè)備狀態(tài)檢測過程中的難題是供電，目前通常采用太陽能供電，研究的方向是利用綜合儲能、創(chuàng)新發(fā)電的方式，以盡可能提高輸電設(shè)備的供電能力。在變電設(shè)備的實時監(jiān)控應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)必須要滿足變電站向著智能化方向發(fā)展的基本需要。

2、輸變電設(shè)備智能化關(guān)鍵技術(shù)

2.1輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)。輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)主要分為變電站、輸電線路以及近年來不斷發(fā)展的換流站電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)，在線監(jiān)測技術(shù)是智能優(yōu)化管理的重要途徑。

2.2變電站電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)。在輸變電工程中，變電站設(shè)備監(jiān)測對象以及參數(shù)主要包括有變壓器、互感器、高壓斷路器和氧化鋅避雷器以及高壓母線等。變電器絕緣安全檢測技術(shù)方面一直都是研究的重點，變壓器、斷路器、互感器等特征信息的提取也是當(dāng)今的研究熱點。

2.3輸變電設(shè)備綜合評估技術(shù)。輸變電建設(shè)設(shè)備的綜合評估工作主要包括故障診斷、狀態(tài)評估、故障預(yù)測、事故預(yù)警、狀態(tài)檢修等幾個環(huán)節(jié)，主要采用換流站電氣設(shè)備綜合評估技術(shù)，但該技術(shù)正處于起步階段，有待于進一步完善。

2.4輸變電設(shè)備全壽命周期管理技術(shù)。建立輸變電設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)，對降低整個電力項目的投資具有非常重要的意義。美國最先將全壽命周期成本管理的方法應(yīng)用于核電站，并且已經(jīng)逐步應(yīng)用于發(fā)電機、大型變壓器、勵磁機、低壓輸配電系統(tǒng)、儀用空氣系統(tǒng)等。

3、輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1一體化智能監(jiān)測裝置。檢測技術(shù)的應(yīng)用對于檢測設(shè)備運行情況、實時監(jiān)督其運行狀態(tài)作用明顯，便于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，確保搶修及時。盡管如此，檢測技術(shù)的應(yīng)用仍然有一些不盡如人意的地方，例如監(jiān)測信息交互度較低，對于復(fù)雜故障的綜合性判斷有所不足；監(jiān)測信息龐大，但實際上的監(jiān)測系統(tǒng)很難從整體上對這些復(fù)雜的信息進行駕馭等。為此，需建立監(jiān)測體系，以實現(xiàn)監(jiān)測工作的統(tǒng)一規(guī)范化，一方面需規(guī)范檢測參數(shù)，使其符合指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)；另一方面需提高監(jiān)測裝置適用性，保證其通用度，體滿足IEC概念及標(biāo)準(zhǔn)。我國國家電網(wǎng)公司對監(jiān)測裝置的概念及技術(shù)規(guī)范重新進行了擬定，提出“智能組件”的概念。在未來，監(jiān)測裝置的一體化建設(shè)將會成為輸變電監(jiān)測工作的發(fā)展方向，其對監(jiān)測體系規(guī)范化的形成將起到推進作用。

3.2編碼和標(biāo)識體系。電力行業(yè)編碼大體可分為物資編碼和設(shè)備編碼。目前該領(lǐng)域存在著編碼不統(tǒng)一的問題，應(yīng)用角度的不同導(dǎo)致編碼誤差的情況也時有發(fā)生。另外，設(shè)備存儲倉庫所用條形碼等編碼由于識別距離局限性很容易在使用過程中受到影響，進而無法實現(xiàn)設(shè)備在使用壽命內(nèi)的管理，在一定程度上制約著設(shè)備信息交流與共享。

3.3通信技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)中，“物-物”、“物-人”是其最典型的兩種通信方式，為聯(lián)動保護設(shè)備創(chuàng)造了條件。以臺主變壓器為例，當(dāng)其油溫異常升高時，作為其控制器的斷路器會根據(jù)實際升溫情況進行自動化控制，進而報警，主變保護設(shè)備也具備這一功能，除報警外還能控制系統(tǒng)由臺主變壓器切換到備用變壓器。

4、輸變電工程項目計劃管理對策

4.1進度計劃的科學(xué)編制。輸變電工程項目進度控制方面要圍繞建設(shè)方、承包方、分包方所提供的各類進度計劃進行全新編制，新進度計劃要綜合考慮各方因素，保證自身的科學(xué)性、可行性與可靠性。對于工期控制較緊的施工項目，要明確進度控制計劃的合理性及執(zhí)行舉措的有效性，考慮到電力工程本身需要諸多建設(shè)單位與部門積極參與，在計劃編制時要考慮到部門之間銜接、協(xié)調(diào)等工作影響，合理妥善安排進度，針對整個項目從設(shè)計、采購、施工、驗收等各個環(huán)節(jié)做計劃安排。

4.2進度計劃監(jiān)測。在制定了科學(xué)的進度計劃之后，對于計劃的監(jiān)督與執(zhí)行要嚴(yán)格落實，督促各部門、各建設(shè)單位如期完成。監(jiān)測的目的不僅是為了監(jiān)控進度計劃的執(zhí)行情況、跟蹤工程施工進展，也是為了協(xié)調(diào)工程行進目標(biāo)及所需時間，積累管理實踐經(jīng)驗。實際監(jiān)測工作中，要定期對工程進度、計劃、執(zhí)行等情況進行信息收集與總結(jié)，及時發(fā)展各類問題，通過與原有計劃的對比做好進度糾偏工作，從而保證施工進度與質(zhì)量。

4.3統(tǒng)籌造價與進度控制。在進度計劃監(jiān)測的同時要根據(jù)施工實際進展資料完成網(wǎng)絡(luò)計劃參數(shù)的計算、修正與編排，協(xié)調(diào)單位工期與工程竣工工期的進度安排，追蹤有偏差的施工線路發(fā)現(xiàn)延誤根源，并及時予以改善彌補，配合各類管理手段與技術(shù)方法做好進度控制。同時，同期的造價成本控制要從預(yù)算評估、編制及執(zhí)行等方面入手，與進度控制同時進行，控制工程總花費，避免突破預(yù)算限額，達(dá)到縮短工期、降低造價成本、提升施工效益與投資效果等目的，從規(guī)劃設(shè)計階段就要對進度計劃、造價控制計劃做協(xié)調(diào)統(tǒng)籌，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上力求縮短工期、降低造價，積極利用信息技術(shù)服務(wù)于項目管理，實現(xiàn)輸變電工程項目的最終控制目標(biāo)。

5、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種先進、新興的信息技術(shù)，發(fā)展?jié)摿薮?。將物?lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中合理地推廣應(yīng)用，有利于電力系統(tǒng)的智能化改造；而電力系統(tǒng)也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了廣闊的應(yīng)用空間。