物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用

張勁光+++劉富榮+++庫永恒

摘 要：改革開放以來，我國經(jīng)濟水平的不斷提高，人們的生活水平也在不斷提升，在經(jīng)濟的社會水平不斷發(fā)展的過程中，對電網(wǎng)運行也提出更高的要求。在特定的應(yīng)用程序下，完全理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以確保準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，以改善電網(wǎng)的運行質(zhì)量。近年來電力企業(yè)正在不斷擴大運營，電網(wǎng)的規(guī)模發(fā)展在同時壯大，還將建立網(wǎng)絡(luò)信息傳輸平臺，智能電網(wǎng)操作，能夠快速地充分利用網(wǎng)絡(luò)操作的優(yōu)勢，實現(xiàn)完全的信息操作，尤其是利用電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備對運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入是為了實現(xiàn)電網(wǎng)的遠程控制。文章首先簡要介紹輸變電設(shè)備檢測中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用方式及應(yīng)用現(xiàn)狀，進而對于物聯(lián)網(wǎng)在輸變電檢測設(shè)備檢測過程中，分別從物聯(lián)網(wǎng)的不同層級對于其應(yīng)用過程進行了詳盡的分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；監(jiān)測；輸變電設(shè)備

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的簡介及構(gòu)建

基于物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是為載體實現(xiàn)虛擬空間信息共享的技術(shù)。通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相關(guān)的虛擬空間實現(xiàn)運營的。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為高端技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展提供了平臺，包括跟蹤GRS的函數(shù)技術(shù)，紅外定位技術(shù)和定位功能等等。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層結(jié)構(gòu)。感知層的功能是接受范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連接，通信設(shè)備是使用短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)連接，使感知層可以有效地接受各種網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)操作和控制的傳播信息，并將信息傳輸?shù)街付ǖ脑O(shè)備。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)層主要是為各種各樣的信息開發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋Ｎ锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)影娔X、智能手機和平板電腦等，使計算機在應(yīng)用程序?qū)雍陀脩裘g交換。

2 物聯(lián)網(wǎng)體系的設(shè)計及輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的現(xiàn)狀

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，包括協(xié)調(diào)員，路由器和終端設(shè)備。其中，協(xié)調(diào)員是物聯(lián)網(wǎng)的核心，包括建設(shè)網(wǎng)絡(luò)和連接到設(shè)備維護、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?nèi)容，對硬件部分的功能具有指示作用。路由器的作用有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和電路設(shè)計為主，通過網(wǎng)絡(luò)連接，將主控制芯片連接到網(wǎng)關(guān)接口，路由器被連接到網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計也關(guān)注節(jié)點的設(shè)計，提高路由器的兼容性，確保終端節(jié)點是協(xié)調(diào)員相同的數(shù)據(jù)信號傳輸，輸出信號通過MAX232邏輯電平轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)平臺和終端設(shè)備，通信信息開始傳輸數(shù)據(jù)。

當(dāng)前電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，通常是一個單一的電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備狀態(tài)參數(shù)集，將信息收集和應(yīng)用程序產(chǎn)生的損害隔離，系統(tǒng)需要建立自己的獨立信息數(shù)據(jù)庫，將沒有形成網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域聯(lián)合起來，大大提高收集信息系統(tǒng)操作和維護的能力，為以后分析和預(yù)測診斷提供便利。當(dāng)前每個系統(tǒng)制造商不同，導(dǎo)致同一個裝置難以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通信協(xié)議很少將操作、維護和校準(zhǔn)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)統(tǒng)一，數(shù)據(jù)傳輸也更容易受到強電磁干擾。

基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，RFID無線射頻識別技術(shù)的識別，智能監(jiān)控對象，如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù)可以有效地解決電纜通信故障。RFID射頻識別技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的通信技術(shù)，射頻通信結(jié)合無線遠程傳輸通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)模型，稱為實時同步的電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備管理，提供了一種新的智能電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。

在互聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸設(shè)備的桿塔部署的傳感器傳輸線變電站設(shè)備。利益智能傳感器網(wǎng)絡(luò)，實時采集電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備狀態(tài)信息，明確小型化方向。無線傳感器，以實現(xiàn)感知層范圍內(nèi)的電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備監(jiān)控為目標(biāo)。在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層之間根據(jù)數(shù)據(jù)收集，分析，應(yīng)加強可視化和SCADA系統(tǒng)及其他應(yīng)用程序的信息綜合能力，實現(xiàn)綜合的全面數(shù)據(jù)分析。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要根據(jù)輸變電設(shè)備運行需要充分了解互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)的集成，以促進物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息傳播的有效運行。操作的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備的利用上充分發(fā)揮作用，還將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)研究引領(lǐng)至科技的前沿，以確保能夠準(zhǔn)確進行電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備的狀態(tài)檢查。

3 輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，所有的電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備生命周期管理，為了提高電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備的操作性能。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用中，電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建立，需要電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備，采用分層分布式體系結(jié)構(gòu)，包括智能感知、智能網(wǎng)絡(luò)和智能應(yīng)用程序等。

3.1 智能感知層

電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)智能感知層是基于物聯(lián)網(wǎng)為載體，傳感裝置的應(yīng)用包括智能傳感器、GPS全球定位系統(tǒng)（GPS）、紅外傳感器、EPC標(biāo)簽等等。電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)生成的智能感知，并收集資產(chǎn)信息。感知層收集到的信息，包括電力傳輸和轉(zhuǎn)換的傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)，信息采集、信息操作及信息網(wǎng)格操作，為輸電線路和設(shè)備安裝的信息收集提供包括氣象信息、自然災(zāi)害預(yù)警等信息。

3.2 智能網(wǎng)絡(luò)層

在智能網(wǎng)絡(luò)層，通過數(shù)據(jù)傳輸通道，將在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的一層進行介入。因此，電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備的無縫訪問操作是電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備之間的操作。智能終端的公共接口根據(jù)需要將輸電線路和通訊網(wǎng)絡(luò)之間建立連接，包括電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、通信電纜、電力無線個人網(wǎng)絡(luò)將信息傳播到變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)中，如傳輸線的兼容性和可擴展性。傳輸?shù)男畔ⅲ部梢灾苯愚D(zhuǎn)移到移動變電站設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺上。供電局變電站網(wǎng)絡(luò)致力于將待傳輸?shù)男畔⑦M行信息的收集，并將信息傳輸出去。在供電局需要建立光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)層連接變電站設(shè)備，以實現(xiàn)信息交換。電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備是物聯(lián)網(wǎng)的集成，以得到各種各樣的信息。這些信息數(shù)據(jù)操作將為生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和設(shè)備操作，利用數(shù)據(jù)集成信息參考數(shù)據(jù)生命周期管理。

4 結(jié)束語

文章總結(jié)溫習(xí)了在特定的應(yīng)用程序下，完全理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，注意根據(jù)監(jiān)測需求把握電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備及使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以改善電網(wǎng)的運行質(zhì)量。分析通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相關(guān)的虛擬空間是如何實現(xiàn)運營的。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為高端技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展提供了平臺，包括跟蹤GRS的函數(shù)技術(shù)，紅外定位技術(shù)和定位功能等等。當(dāng)前電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，通常是一個單一的電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備狀態(tài)參數(shù)集，將信息收集和應(yīng)用程序產(chǎn)生的損害隔離，系統(tǒng)需要建立自己的獨立信息數(shù)據(jù)庫，將沒有形成網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域聯(lián)合起來，大大提高收集信息系統(tǒng)操作和維護的能力，為以后分析和預(yù)測診斷提供便利。智能終端的公共接口根據(jù)需要將輸電線路和通訊網(wǎng)絡(luò)之間建立連接，包括電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、通信電纜、電力無線個人網(wǎng)絡(luò)將信息傳播到變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)中，如傳輸線的兼容性和可擴展性。文章在社會主義經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，我國電網(wǎng)快速發(fā)展為背景對物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)檢測中的應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用過程進行了簡要的分析，在日后的生產(chǎn)建設(shè)過程中，物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將在電網(wǎng)運行中發(fā)揮更多更大的作用，期待相關(guān)學(xué)者專家能夠以物聯(lián)網(wǎng)和電網(wǎng)目前的高速發(fā)展為契機，做出更精細嚴謹?shù)目茖W(xué)研究。

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