面向智能电网的物联网智能通信技术

陈鹏 袁慧

摘?要：智能电网中物联网智能通信技术的广泛应用，是现代化信息通信技术发展的必然结果，对电力系统整体效力的提升有极大的推动作用。本文旨在对面向智能电网的物联网智能通信技术进行论述，将从智能电网、物联网的概念简述，物联网的诸多用途，物联网技术在智能电网中的应用三个层面来进行阐述。

关键词：智能电网?物联网?智能通信技术

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0060-02

现代社会，电力资源是人类不可或缺的能源，但当今社会，能源短缺与环境问题日益突出，发展智能电网是解决上述问题的有效手段。世界上诸多国家重视智能电网的建设，虽采用的建设模式有所不同，但是物联网通信技术已然被很多国家所采用。在电力需求与电力技术研发的双重作用之下，物联网通信技术在智能电网中的应用愈加广泛，并且大有迅速热遍全球之势，应对物联网技术在智能电网中的远大前景，相关领域的研究更有深远的意义。

1智能电网、物联网概念简述

1.1智能电网

通过采用现代化的信息手段，实现电网诸多系统，如发电、输电、配电、供电、售电、用电等环节的智能交流，可以将这样的电力网络称之为智能电网。一般而言，智能电网存在如下诸多优势：能够实现自我修复；能够有效抵御外来袭击；能够对用户形成激励，促使他们主动参与电网运作；完善电力系统，减少电量损失；优化资源设置，有效降低电网运行资本；实现对多种发电及蓄电形式的容纳；推动电力市场的繁荣发展。

1.2 物联网

随着科技的不断发展，物联网已然成为互联网不可或缺的组成部分。物联网的概念是由美国教授Kevin Ashton于1999年所提出，经过一定发展，在2005年于威尼斯所召开的信息社会世界峰会上，物联网概念最终形成。通俗而言，物联网是“物物相连的网络”，它的形成需要特定的感知元件，如传感器、射频识别、二维码等，通过对基础网络的运用，实现人与物或物与物间的互联。随着通信技术的不断发展，物联网通信时代已然到来，近乎世界上的所有物体，都可以通过互联网实现交换。

2 物联网的诸多用途

随着现代信息化网络技术的推广，作为网络技术重要组成部分的物联网技术也有颇为广泛的用途，现简略介绍如下。

2.1智能物流

物联网通信技术在物流领域的应用，以智能配送的可视化管理网络、全自动的物流配送、网络化信息共享平台为主，因为采用了可供分析与模拟的软件，从而形成供应链网络，无论是企业生产地点的确定、采购地点的设置，还是库存分配战略的制定，都能有效地降低配送成本，改善服务质量。

2.2智能电网

将物联网通信技术广泛应用于智能电网的诸多环节，实现对电力交换情况的改善，以及电网利用率的提升。有了物联网通信技术，能够有效接收风能发电、太阳能发电等分布型的能源进入电网，实现对主网的补助性发电。我国现阶段已开始实施阶梯性电价，因为智能电网能够实现对用户电力负荷的实时监控，这给用电户提供了自行选择电价及能源类型的权利。

2.3生态监视

物联网通信技术还可应用到生态监视领域，如城市大气、饮用水源地、生态补偿等。通过对RFID技术以及视频感知、声学、光学、生物、化学、红外、卫星等传感器的使用，从而实现对监控领域的全面感知，再将所得信息进行传输，利用生态分析、决策支持系统、云计算等智能系统进行处理，从而实现对应用领域的智能监视。

2.4电子保健

在医疗保健领域，医疗信息化得以体现，这离不开物联网通信技术的普遍应用。电子病历、医学图像存档、通信系统、微机医嘱录入系统与微机临床决策支持系统的广泛应用，能有效减少医疗差错，实现对医疗成本的监控管理，维护病人的隐私，有效延长病患医疗记录的寿命。与上述内容相配合的，还有门诊管理系统、临床信息系统、住院管理系统、物资管理系统、药品管理系统、财务管理系统、人事管理系统、OA管理系统等，从而形成医院的整体信息系统，保障医院医疗的信息化。

2.5智能交通

世界交通问题令人堪忧，每年因交通事故及交通堵塞所造成的经济损失是极为惨重的，而尾气排放所造成的环境污染也愈加困扰着人们。与传统的交通管理相比，实行智能交通管理，能够有效地减低交通事故的发生率，减少交通堵塞的发生，实现对交通的有效监管，从而减少车辆尾气的排放。

3 物联网技术在智能电网中的应用

3.1物联网关键技术

物联网中主要涉及到的是射频识别技术、无线传感器与聚合技术。射频识别技术是一种自动识别技术，能够通过射频模式信号来自动识别对象，实现对相关数据的获取与采集。极具代表性的是RFID系统，它由电子标签、信息读写器及信息处理系统三部分组成，其工作原理按如下步骤进行：在通过特定的信息读写器之时，物品上所带有的电子标签会被读写器所激活，标签所携带的信息将被无线电波所传输，送至读写器及信息处理系统，实现对相关信息的自动采集。

无线传感器是常用的器件及装置，能够对预定指标进行感知，并依据特定规律将其转换成可用信号。一般而言，无限传感器由敏感元件及转换元件两部分组成。随着现代科技的不断发展，纳米技术及MEMS技术被广泛应用，无线传感器的智能化日益凸显，对物联网智能环境的实现起到巨大推动作用。通过采用一定协议技术，可以为不同无线传感器分配特定的IP地址，形成良好的基础网环境，实现多层传感器间网络信息的融合。无线传感器与聚合技术的应用，形成了新型的网络连接技术，具有低速率、低功耗与短距离传输的优势。

3.2应用物联网的网络架构

在智能电网中应用物联网智能通信技术，网络架构表现为三个层面，即感知层、网络层与应用层。通过感知层，采用以RFID为主的技术手段，来采集智能电网中诸多环节的有用信息。通过网络层，以智能电网中的光纤网为主、线载波通信网为辅，实现对感知层所获取的各类信息的传输，这样的传输可以在广域和局域范围内进行。通过应用层，实现物联网与电力行业专业技术的深度融合，从而实现对电网的决策、监控以及服务的智能化管理。

3.3发展前景

对于电网企业而言，智能用电的海量数据也是一种巨大的财富，对于这些数据内在价值的挖掘，是智能用电领域的重要研究方向之一。因为从这些用电数据上，我们可以大体领略到社会的经济发展水平，可以了解用电户的消费能力与社会属性。如通过对长期不用电的家庭数量的统计，我们可以得出该城市房屋的空置率；通过对用户电费缴纳情况的分析，可以得出该用户的信用度。通过采用物联网智能通信技术，对电网企业所获得的数据进行加工处理，以实现其自身价值的挖掘，还可以为政府及社会其他行业提供有用数据，从这个角度讲，电网企业实现了仅是能源服务企业的突破，也成为依据数据分析创造价值的企业。

智能用电在园区、社区及楼宇间的推广是一种必然的趋势，将覆盖到整个城市，形成一种智能能源网络，这便于人们对绿色低碳的生活方式与生活环境的构建，也有益于诸多社会功能的完善与拓展。因为有对互联网、物联网以及云计算等诸多信息通信技术的综合采用，面向整个城市的基础管理网络形成，能够实现对医疗、交通、城市服务、公共安全等诸多领域的支持，从这一角度而言，智能用电又对城市能源管理有巨大的意义。

对物联网智能通信技术的应用前景进行展望，除了要继续加深在智能电网领域的实践之外，还要依据国际智能用电的相关标准，积极与他国进行实际交流，相互借鉴经验，探讨增进领域发展的策略，以实现智能用电的全球化发展。

4结语

物联网智能通信技术推动智能电网整体发展的重要手段，对智能电网的研究突破，不能忽视了这种通信技术的实践与运用。智能用电呈现全球化的发展趋势，对智能用电的研究工作，如果只局限在国内，不与国际的同行交流与合作，那将无异于闭门造车，是不利于我国智能用电领域的整体的发展的，正因如此，加强该领域国际间的合作与交流是必须的。

参考文献

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