物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的應(yīng)用研究

胡玉金

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用廣泛，提高了輸變電設(shè)備的智能化管理，增強(qiáng)了輸變電設(shè)備的連通性，保障了輸變電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，是電力系統(tǒng)管理中行之有效的技術(shù)。未來社會(huì)將不斷向智能化方向發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也在不斷推動(dòng)智能化進(jìn)程，輸變電設(shè)備的管理水平還將有更大的提升空間。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);輸變電;設(shè)備管理;應(yīng)用研究

引言：輸變電設(shè)備是電網(wǎng)中重要組成原件之一，輸電設(shè)備的可靠性和安全性，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行有決定性的作用，輸變電設(shè)備管理過程中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)至關(guān)重要，因此，為了使輸變電設(shè)備能夠高效率地運(yùn)行，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必須引進(jìn)和應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)輸變電設(shè)備管理中應(yīng)用，能夠提升設(shè)備監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，致使整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量得以提升，從而使電網(wǎng)單位建設(shè)智能管理體系得以促進(jìn)。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中應(yīng)用，就是將射頻識(shí)別RFID技術(shù)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)利用起來，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，監(jiān)測(cè)輸變電設(shè)備處在運(yùn)行狀態(tài)，與傳統(tǒng)有線通訊方式進(jìn)行比較，其一，射頻識(shí)別RFID技術(shù)的信息方式，就是借助無線互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的功能，射頻通信數(shù)據(jù)對(duì)輸變電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行傳輸，致使管理人員能夠?qū)⑤斪冸娫O(shè)備進(jìn)行管理;其二，無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，既能夠使監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠性得以提升，又能夠?qū)鹘y(tǒng)通信方式中的一些弊端進(jìn)行彌補(bǔ)[1]。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中相關(guān)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，將重要的技術(shù)為電網(wǎng)智能化管理提供。

2.輸變電設(shè)備監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1無線傳感技術(shù)

輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)主要依賴于傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)采集分析和通信技術(shù)的綜合應(yīng)用。大量的監(jiān)測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成了無線傳感網(wǎng)絡(luò)，通過無線通信技術(shù)形成自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)之間形成工作協(xié)同，能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的輸變電設(shè)備進(jìn)行信息監(jiān)測(cè)、信息采集和處理。無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中需要兼顧滿足監(jiān)測(cè)位置固定、不間斷監(jiān)測(cè)等技術(shù)要求，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取具有高質(zhì)量數(shù)據(jù)信息。此外，由于輸變電設(shè)備具有多樣性，故障分析和故障識(shí)別方法需要結(jié)合設(shè)備和應(yīng)用狀態(tài)不同加以選擇。

2.2射頻識(shí)別技術(shù)

輸電設(shè)備的運(yùn)行狀況直接影響電力企業(yè)生產(chǎn)和電力傳輸，輸變電設(shè)備的管理和維護(hù)是電力企業(yè)管理工作的重要環(huán)節(jié)，提高輸變電設(shè)備管理水平和設(shè)備使用效率是提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。輸變電設(shè)備管理包括設(shè)備檢修、運(yùn)行管理、設(shè)備參數(shù)和臺(tái)賬管理等，通過射頻識(shí)別技術(shù)能夠?qū)Ω黝惞芾頂?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。將設(shè)備數(shù)據(jù)寫入RFID標(biāo)簽，RFID芯片能夠?qū)Υ罅可a(chǎn)管理、資產(chǎn)管理等相關(guān)信息加以存儲(chǔ)，當(dāng)標(biāo)簽接收到射頻信號(hào)后，能夠獲得感應(yīng)電流的能量，發(fā)送芯片中存儲(chǔ)的產(chǎn)品信息，這些信息通過解碼后經(jīng)過信息系統(tǒng)處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸變電設(shè)備的綜合管理[4]。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的具體應(yīng)用

3.1輸變電設(shè)備壽命的周期管理

針對(duì)于電網(wǎng)單位經(jīng)濟(jì)效益而言，電網(wǎng)單位若想使發(fā)展效益能夠更加長久，就必須要重視全壽命電網(wǎng)資產(chǎn)的周期管理工作，輸變電設(shè)備在電網(wǎng)資產(chǎn)中所占的比例很大，因此，電網(wǎng)單位在輸變電設(shè)備應(yīng)用管理力度必須要加強(qiáng)加大，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好地應(yīng)用，全景監(jiān)測(cè)輸變電設(shè)備能夠正常地使用，并且將設(shè)備屬性與設(shè)備監(jiān)測(cè)信息有機(jī)地結(jié)合，既要使設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性得以保證，又能夠使電網(wǎng)資產(chǎn)壽命周期投入成本盡可能降低，全面地評(píng)估輸變電設(shè)備使用的周期，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為輔助輸變電設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)以前輸變電設(shè)備的管理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合總結(jié)，能夠全方位地管理電網(wǎng)資產(chǎn)，使輸變電設(shè)備信息診斷能夠更加真實(shí)。在輸變電設(shè)備中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠收集和分析輸變電設(shè)備運(yùn)行情況和運(yùn)行環(huán)境以及自身性能等許多相關(guān)的信息，工作人員對(duì)信息進(jìn)行收集并且統(tǒng)計(jì)，既能夠掌握輸變電設(shè)備運(yùn)用的當(dāng)前的狀況，又能夠了解輸變電設(shè)備安全運(yùn)行為什么會(huì)受影響，使建設(shè)輸變電設(shè)備評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的體系得以實(shí)現(xiàn)。評(píng)估輸變電設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)體系中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是一個(gè)支柱，電網(wǎng)相關(guān)人員應(yīng)用新型傳感器，能夠評(píng)估輸變電設(shè)備運(yùn)行的情況，根據(jù)理論的依據(jù)，電網(wǎng)單位能夠?qū)⑴c輸變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)相符合的評(píng)估方法更加健全，將一個(gè)電網(wǎng)資料全壽命的周期檔案電網(wǎng)企業(yè)中建立起來。

3.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

在輸變電設(shè)備管理中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就是工作人員將監(jiān)測(cè)傳感器安裝在電網(wǎng)設(shè)備和電網(wǎng)桿塔上，再分析傳感器的信息及數(shù)據(jù)，分析輸電線的信息數(shù)據(jù)與輸變電設(shè)備運(yùn)行是否相符合，并且在數(shù)據(jù)上，將網(wǎng)絡(luò)信息通訊功能有效地運(yùn)用，對(duì)設(shè)備上傳得到的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行接收。最近幾年，管理電網(wǎng)輸變電方面，無論是在線圖像監(jiān)測(cè)視頻和在線設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，還是重要機(jī)具和在線人員監(jiān)測(cè)等，我國都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，并且輸變電設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)中，利用各種型號(hào)的傳感器，有關(guān)工作人員已經(jīng)使監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠性很大程度地提高了，但是，在線監(jiān)測(cè)傳感器應(yīng)用中，比較重要的一個(gè)問題就是供電問題，從當(dāng)前來看，通常我國電網(wǎng)企業(yè)主要應(yīng)用高壓電磁和太陽能的供電方式，雖然這兩種供電方式，使監(jiān)測(cè)傳感器都能夠正常地使用，但是，供電電流能否始終處在穩(wěn)定的狀態(tài)，還是保證不了，因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在電網(wǎng)工程中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能否達(dá)到變電站智能化的需求，是需要考慮的重要問題[4]。

智能電網(wǎng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，主要包括網(wǎng)絡(luò)層和感知層以電網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用層三個(gè)方面。

其一，網(wǎng)絡(luò)層。

電網(wǎng)信息系統(tǒng)核心網(wǎng)和電網(wǎng)接入網(wǎng)是構(gòu)成電網(wǎng)系統(tǒng)重要的部分，也是重要的網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層既是應(yīng)用層和感知層的橋梁，又是變電設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信息運(yùn)行的通道，有效運(yùn)用核心網(wǎng)和接入網(wǎng)，能夠更好的地傳輸數(shù)據(jù)信息。在數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和安全性方面，智能電網(wǎng)都有很高的要求，因此，數(shù)據(jù)信息傳輸安全必須加強(qiáng)，電網(wǎng)單位傳輸信息的專屬網(wǎng)絡(luò)層如果沒有，可以運(yùn)用APN專用通道以及芯片安全加密等方法，使輸變電設(shè)備更好地傳輸信息加密運(yùn)行，各項(xiàng)相關(guān)的安全措施也要做好。

其二，感知層。

感知層在智能電網(wǎng)中應(yīng)用，主要是識(shí)別一些識(shí)讀標(biāo)簽和二維碼標(biāo)簽中的信息數(shù)據(jù)，感知控制層，就是把電網(wǎng)運(yùn)行的應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)信息連接起來，因此，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，感知層就是傳輸輸變電設(shè)備運(yùn)行的信息，從而使延伸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)信息得以實(shí)現(xiàn)[5]。

其三，應(yīng)用層。

應(yīng)用層作用，就是在智能電網(wǎng)中全面地融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從而使功能與技術(shù)的結(jié)合有效地實(shí)現(xiàn)，無論是電網(wǎng)單位應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還是輸變電設(shè)備運(yùn)行管理，都能夠得到促進(jìn)。

3.3智能評(píng)估

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的綜合運(yùn)用，構(gòu)建大數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，對(duì)監(jiān)測(cè)的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，能夠?qū)Ａ啃畔⑦M(jìn)行深入挖掘，找出其中具有價(jià)值的數(shù)據(jù)息，形成智能分析和預(yù)測(cè)，從而對(duì)輸變電線路進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，發(fā)現(xiàn)輸變電設(shè)備潛在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提出具有針對(duì)性的檢修報(bào)告，通過可視化功能通知設(shè)備維修和維護(hù)人員，使日常維護(hù)更具有針對(duì)性。通過智能評(píng)估，能夠通過狀態(tài)數(shù)據(jù)的對(duì)比實(shí)現(xiàn)防患于未然，對(duì)潛在隱患技術(shù)排除，延長輸變電設(shè)備使用壽命，進(jìn)而為電力企業(yè)提高設(shè)備工作效率，減少設(shè)備資金投入，提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于現(xiàn)代科技發(fā)展技術(shù)上而形成的，在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅能夠提高狀態(tài)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，還能進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)分析，對(duì)設(shè)備進(jìn)行全壽命周期管理，提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。隨著科技不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)在電力方面獲得更廣泛應(yīng)用，推動(dòng)電力管理向著智慧型發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]龐峰雷.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的應(yīng)用[J].通訊世界，2019，26（8）：237-238.

[2]遲佳.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備中的運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（20）：78-79.

[3]蹇美蓉.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的應(yīng)用[J].企業(yè)改革與管理，2018，（5）：102-103.

[4]余鐘民，紀(jì)坤華.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的應(yīng)用研究[J].電力設(shè)備管理，2019（12）：31-32.

[5]周星.淺議物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的應(yīng)用[J].低碳世界，2016（28）：35-36.