物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用研究

賈洋

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)智能變電站內(nèi)高壓設(shè)備的在線(xiàn)檢測(cè)和監(jiān)控有了更高的技術(shù)要求。對(duì)于智能化，自動(dòng)化，數(shù)據(jù)化人們又做出了更多的努力。

關(guān)鍵詞：智能變電站;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用

引言

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)高度發(fā)展的進(jìn)程中形成的產(chǎn)物，其實(shí)質(zhì)上是一種“物與物之間相互聯(lián)系的互聯(lián)網(wǎng)”，其中的“物”指的是智能化的機(jī)器設(shè)備。這些機(jī)器可以接收與識(shí)別一些射頻信號(hào)，分析其代表的數(shù)據(jù)信息，并依照約定協(xié)議實(shí)現(xiàn)物品與互聯(lián)網(wǎng)的相互連接，從而實(shí)現(xiàn)智能化的控制與處理。

1智能電網(wǎng)的功能需求

物聯(lián)網(wǎng)在智能變電站中的應(yīng)用，旨在提高電力系統(tǒng)生成環(huán)節(jié)的信息化水平，以適應(yīng)新時(shí)期規(guī)模化電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際需求。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)是新時(shí)代工業(yè)信息化的重要標(biāo)志，也是對(duì)傳統(tǒng)模式的創(chuàng)新升級(jí)，雖然當(dāng)前尚未形成明確的規(guī)范定義，但是它卻代表著電力系統(tǒng)發(fā)展的大勢(shì)所趨，尤其是其中所強(qiáng)調(diào)的“堅(jiān)強(qiáng)”“智能”更是未來(lái)電力系統(tǒng)的基本內(nèi)涵?！皥?jiān)強(qiáng)”聚焦于電力系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，以強(qiáng)大的防御體系為基礎(chǔ)，“智能”借助于現(xiàn)代化的通信技術(shù)平臺(tái)及大數(shù)據(jù)智能決策控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于各類(lèi)型電壓等級(jí)電力系統(tǒng)的有效覆蓋。在智能電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮著舉足輕重的作用，其主要是通過(guò)部署一些精密性的感知設(shè)備，這些設(shè)備的能力貫穿感知、計(jì)算到執(zhí)行的全過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電力生產(chǎn)到輸送及消費(fèi)的全覆蓋。

2對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的了解與認(rèn)識(shí)

2.1什么是物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)電信網(wǎng)的信息載體，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)可以控制實(shí)物，比如汽車(chē)，電視等。能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其位置，防止丟失和偷盜。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)刻聯(lián)系著我們的日常生活，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展幫助我們的生活有了更高的一個(gè)層次。物聯(lián)網(wǎng)能夠使世界數(shù)字化，整個(gè)世界聯(lián)系在一起。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍也很廣，比如在醫(yī)療界，運(yùn)輸物流界，智能環(huán)境領(lǐng)域和個(gè)人社會(huì)領(lǐng)域等，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

2.2物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用在我們生活中處處可見(jiàn)，智能門(mén)鎖，方便了人們同時(shí)也減少了偷盜的幾率。智能冰箱，時(shí)刻幫助人們監(jiān)控冰箱溫度和食物的狀態(tài)。智能機(jī)器人，有了智能機(jī)器人，人們?cè)谖ｋU(xiǎn)地區(qū)和人類(lèi)不能進(jìn)入的輻射地帶都能夠運(yùn)用機(jī)器人的幫助。智能交通系統(tǒng)能夠很好的幫助交警智能查找違章汽車(chē)和根據(jù)實(shí)際情況控制交通流量。智能檢測(cè)系統(tǒng)，在一些原始森林中人們不能在任何地方都分布人員檢測(cè)森林是否有火災(zāi)，在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時(shí)能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)。

2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征

物聯(lián)網(wǎng)的特征明顯，接下來(lái)介紹物聯(lián)網(wǎng)的特征。實(shí)時(shí)性，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速快，采集工作實(shí)時(shí)進(jìn)行，保證了信息的真實(shí)性。大范圍，物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)Υ蠓秶男畔⑦M(jìn)行采集和處理。自動(dòng)化，物聯(lián)網(wǎng)的目的是能夠制造出自動(dòng)化設(shè)備，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的干預(yù)，工作能夠減少出錯(cuò)，提高效率，又能在很大程度上保證了成本的消耗。

3智能變電站中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的方案設(shè)計(jì)

3.1主機(jī)系統(tǒng)

主機(jī)系統(tǒng)是智能變電站的中樞部分，其主要功能是接收來(lái)自于監(jiān)測(cè)傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，并依照這些信息把握變電站的基本狀態(tài)，自動(dòng)判斷出各類(lèi)異常狀況并執(zhí)行相應(yīng)的方案，保證各輔助系統(tǒng)之間的有機(jī)協(xié)調(diào)。

3.2傳感網(wǎng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

傳感網(wǎng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)主要由傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中前者主要涵蓋溫濕度傳感節(jié)點(diǎn)、煙霧傳感節(jié)點(diǎn)、水浸傳感節(jié)點(diǎn)等設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同狀態(tài)的有效監(jiān)控。而匯聚節(jié)點(diǎn)的作用則是將經(jīng)由上述各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)形成的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)入主機(jī)系統(tǒng)。綜合來(lái)看，傳感網(wǎng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)主要采用無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)與有線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)兩種形式。如果選擇利用電池對(duì)傳感網(wǎng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行供電，那么傳感器的工作電流及電池容量大小對(duì)于其使用壽命具有決定性的作用，這其中傳感器的工作電流又因其組成材料、工作機(jī)理、特征頻率等的不同而存在差異，在應(yīng)用中需要依照智能變電站的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化選擇。

3.3圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng)

圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)的設(shè)置旨在提高智能變電站系統(tǒng)的安全性，可以實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)識(shí)別、多點(diǎn)融合及協(xié)同認(rèn)知。如果外部存在針對(duì)于智能變電站的入侵行為并達(dá)到報(bào)警登記時(shí)，該系統(tǒng)立刻可以自動(dòng)調(diào)動(dòng)攝像機(jī)對(duì)于侵入主體進(jìn)行凝視，且其形成的圖像會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)在監(jiān)視器的最頂端，以便于監(jiān)控人員及時(shí)了解報(bào)警狀態(tài);同時(shí)，主機(jī)系統(tǒng)也可以自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，對(duì)于入侵主體形成震懾效應(yīng)，監(jiān)控人員也可以通過(guò)手動(dòng)操作麥克風(fēng)向入侵主體喊話(huà)，以提高智能變電站的安全等級(jí)。

3.4火災(zāi)報(bào)警及消防子系統(tǒng)

火災(zāi)報(bào)警及消防子系統(tǒng)的設(shè)置考慮到了變電站的應(yīng)用特點(diǎn)，以提高智能變電站的消防水平。該系統(tǒng)的主體傳感器類(lèi)型為煙感溫傳感器，通過(guò)接收并處理其信號(hào)信息，結(jié)合其中的圖像特點(diǎn)、環(huán)境溫度，達(dá)到對(duì)火災(zāi)狀況的及時(shí)捕獲、智能判斷、充氮滅火的一體化處理目標(biāo);同時(shí)，在變電站出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，該系統(tǒng)可以第一時(shí)間完成與空調(diào)、風(fēng)機(jī)的閉鎖聯(lián)動(dòng)，從而將火勢(shì)控制在一定的范圍之內(nèi)，避免出現(xiàn)因火勢(shì)蔓延造成的更大破壞。除此之外，該系統(tǒng)也有利于變電站維護(hù)人員了解各類(lèi)消防設(shè)備的日常狀態(tài)，對(duì)其中的故障進(jìn)行及時(shí)處理。

3.5給排水子系統(tǒng)

智能變電站中的給排水子系統(tǒng)設(shè)置目標(biāo)在于維護(hù)其給排水運(yùn)行的穩(wěn)定。智能給排水子系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，完成對(duì)各類(lèi)用水量、排水量參數(shù)的精準(zhǔn)測(cè)量，如果污水狀況存在問(wèn)題，則可以進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警;自動(dòng)檢測(cè)水箱水位，自動(dòng)啟動(dòng)或關(guān)閉全部的給排水設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在給排水子系統(tǒng)中的應(yīng)用有利于變電站管理人員的遠(yuǎn)程監(jiān)控，也拓展了其管理的有效空間，克服了人工操作的固有困難。

3.6采暖通風(fēng)子系統(tǒng)

該系統(tǒng)的核心是無(wú)限溫濕度傳感器，基于高靈敏度的傳感器可以對(duì)變電站內(nèi)外的溫濕度狀況進(jìn)行有效搜集，在將該類(lèi)信息傳送至匯聚節(jié)點(diǎn)，最終傳送進(jìn)入主機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)系統(tǒng)對(duì)于全面的傳感情況進(jìn)行分析，可以實(shí)時(shí)把控變電站內(nèi)外的溫濕度狀況，并自動(dòng)對(duì)空調(diào)等采暖通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行有效控制。除此之外，采暖通風(fēng)系統(tǒng)與火災(zāi)報(bào)警及消防子系統(tǒng)在火災(zāi)防御處理上具有類(lèi)似的作用，其在火災(zāi)出現(xiàn)時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)閉鎖操作，從而對(duì)變電站的火災(zāi)范圍進(jìn)行有效控制。

3.7智能巡檢維護(hù)認(rèn)證子系統(tǒng)

智能巡檢維護(hù)認(rèn)證子系統(tǒng)對(duì)于輔助日常智能變電站內(nèi)日常工作巡視具有重要作用。依照智能變電站的規(guī)劃特點(diǎn)，在主要的巡視路徑中選取關(guān)鍵點(diǎn)，安裝高清攝像機(jī)，值得注意的是，這些高清攝像機(jī)由智能巡檢維護(hù)認(rèn)證子系統(tǒng)與圖像監(jiān)視子系統(tǒng)共享;智能變電站管理者為巡檢工作人員配發(fā)帶有可識(shí)別標(biāo)志的工作服，并要求其在工作中按照巡視路徑進(jìn)行工作。職能巡查維護(hù)認(rèn)證子系統(tǒng)可以自動(dòng)判斷起工作精準(zhǔn)度，如果發(fā)現(xiàn)工作行為與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有較大沖突，也可以及時(shí)提示再次巡視。除此之外，在檢修變電站設(shè)備作業(yè)的過(guò)程中，該系統(tǒng)也可以自動(dòng)形成邏輯操作保護(hù)區(qū)域并自動(dòng)生成邏輯運(yùn)算，如果出現(xiàn)操作失誤，則可以第一時(shí)間發(fā)布警告信息，以糾正檢修操作。

結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)現(xiàn)代智能變電站發(fā)展至關(guān)重要。有效的將物聯(lián)網(wǎng)和智能變電站聯(lián)系在一起，對(duì)電網(wǎng)實(shí)行信息化，自動(dòng)化，數(shù)字化指日可待。他們的進(jìn)一步發(fā)展將對(duì)對(duì)未來(lái)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益帶來(lái)巨大貢獻(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)幫助人們生活，有超高的利用價(jià)值，但不能運(yùn)用到壞的領(lǐng)域。在這個(gè)信息發(fā)達(dá)的時(shí)代，任何信息都可以瞬間傳播到任何人耳中，有用的技能一定要運(yùn)用到正確的領(lǐng)域內(nèi)。

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