物联网在输配电设备中的运用研究

窦书星 韦舒天

摘要：为了研究物联网在输配电设备中的运用现状与下部发展。首先通过对物联网的定义与体系结构等方面的基础原理进行探讨，明确了物联网的相关特点和典型应用偏向。然后引出物联网在输配电设备中的运用框架，并结合笔者多年相关科研研究成果。为同行提供建设性意见。

关键词：物联网；输配电；设备；运用

1引言

随着国家能源利用與调换的科学化。以电力行业中常见的输配电工序及其系列性调整方案为例，在电网平稳性思维框架下必须进行输变电设备关键组成元件的安全可靠性评估，在电网输配点一体化的智能电网框架下执行相关参数的智能检测与管理。在此笔者基于自己高校科研工作经验。在理论结合实际框架下，将物联网技术的运用引入输配电环节。全面论证计算机网络技术与传统能源行业的有效融合能极大促进管理质量提升，全面推进智能电网的建设与发展。

2物联网技术

2.1物联网的定义与体系结构

物联网即为及时通讯，以“物连物”为基础构架的信息传感技术与相关设备。具体运用过程中可以进行实时监控、连接和交互，并通过互联网进行网络化数据管理，全面协同人与网络之间的关系，达到科学控制和量化识别的综合管理目的。在智能电网运用环节具有极大优势。在物联网原理上其架构可以简单分为感知层、网络层和应用层。其中感知层可以由电网中各个温度、湿度和位置传感器等进行设备设施的参数收集与识别。而在物联网的中心是由互联网、宽网格、网络管理系统和云计算平台组成的网络层。在应用层面良好的人机交互页面和相关的行业技术规范能通过实施数据进行不同模型下的分析，在预测、关联和权重方面进行多方位信息参照。全面捕获信息参数中的预测性规律并进行数据共享。当然以上框架和应用都需建立在数据传输和发布的正确性和及时性，以及物联网传感器的异构网络和协议基础之上的。

2.2物联网核心技术与典型应用

任何基础研究都需要相关的技术进行支持，其中物联网的稳定运行需要无线射频识别技术（RFID 技术）、无线传感器网络技术、全球定位技术和激光扫描技术等相关媒介进行不同程度的互为支撑。其中，无线射频识别技术作为一种融合软件开发、系统工程与加密解密技术的新型技术，利用后向散射原理，实现了对可移动物体或对象之间的数字化通信，实现了位置的固定。在硬件方面由天线、接口模块、处理模块、收发模块和电子标签几大关键部分构成的RFID技术可以借助电子标签进行一定权限的数据读存和天线编码的更改，目前最新电子标签实现了显示、定位、记忆、自动读取和输入输出等多种功能。当前基于物联网技术的相关多种优势其硬件已经全面应用在智能技能、智能交通、文物保护、食品安全管理、数字家庭、物流管理、智能建筑、智能社区、数字档案馆、数字图书馆、电力行业、农业以及零售业等领域。而在输变电设备状态的检测领域，就是利用一些通信与传感检测技术等来对输变电设备中的信息进行收集与分析，并实现存储与转发。

3物联网在输配电设备中的运用

物联网就是因为能实现物与物连接并且将信息进行互联网基础框架上的共享和拓展所以在终端运营上可以无限制进行设备设施的构建与运用，并且在全自动化的方式下进行相关命令的下达和参数的分析处理。在电力系统稳定性分析与调峰方面发挥了极大的技术优势，相关智能电网系统的建立也正在物联网技术应用的最好诠释。以下分别展开论述。

3.1针对智能电网的物联网体系结构

输变电设备需要进行实时的运行状态检查和相关关键部件的寿命测试。其中运用智能化与自动化的物联网技术构架可以在长效发展的基础上不断依托计算机技术的升级和相应物联网体系结构的完善进行智能电网功能性的腾飞。

3.2在输变电设备状态中的运用

在输变电设备状态的检测与相关维保工作的辅助环节主要依靠感知层进行相应工序的完成。其中在杆塔以及其他设备进行不同方式和型号的传感器部署安装。在当前输电线路不同工况环节进行特征参数的收集，并通过实时传输进行网络化记录与分析。当前依据笔者所见，相关输电线路的在线监测业务已经能全面实现风偏监测、图像和视频监测以及微气象监测等高空及时性参数的收集。在供电环节当前主要是以太阳能供电方式为主，其他研究机构对高压电磁取电进行了相关的研究，发现其效果并不理想。因此就要从全新的角度上出发，增强高低温储能能力，对供电工作的模式也要进行优化，增强整个系统中的供电能力。其次，变电设备状态监测。物联网技术支撑着变电设站中的智能化，因此在实际应用上就用应当要在满足变电站智能化改造的基本要求。且在物联网分层结构中，感知层主要体现在了过程层上，因此应用层要对应着站控层。

3.3输变电设备全寿命的周期管理

从长期效益出发，综合各种因素对资产进行规划设计，在满足经济效益的基础上降低资产的生命周期成本。而电网资产的生命周期管理就是要实现安全管理，从而实现资产管理的组合。结合我国的基本国情，分析了电网企业在行业市场中的技术和市场特点。通过不断总结管理实践经验，以适应新的发展需要。此外，利用物联网技术还可以对电力设备的全景式状态信息进行监控，并将其属性关联起来对其寿命进行评估，为其循环成本等情况提供最高效的辅助功能。同时，还可以实现电力资产的有效生命周期关联，提高设备诊断过程的真实性和准确性。它还有助于科学管理的制造和安装阶段。

在实际应用中，物联网技术可以在变电站设备中收集各种信息，包括环境和测试等。通过运用科学的统计方法，分析设备的现状和未来发展因素，从而形成一种基于物联网技术的设备自身风险评估方法。通过使用新型传感器等技术手段，对输变电设备的状态特性进行评估，还结合一定的理论数据，形成了有效的评估方法，并建立了完善的档案。

3.4深化研究内容

随着物联网技术的快速发展，输变电设备的状态和使用寿命也有一定的规模。因此，为了更好地支持智能电网的快速发展，必须做好深化工作，实现长期发展。首先，在GPS等物联网技术的基础上，加强对全景状态信息和智能监控模型的研究。应加强对存储、计算和信息智能监测装置的研究。加强对信息集成技术和通信协议的研究。加强对智能管理技术和测试评价技术的研究。加强对电力专用传感器实际应用的研究。加强监测设备可靠供电的研究。明确电磁干扰在实际管理应用中存在的问题，并在此基础上进行研究。必须不断开发信息可视化的显示平台。深化数据挖掘技术和周期管理的应用。应扩大对“云”技术的研究，以提高监控和周期管理应用程序的有效性。

4结语

综上所述，物联网在电力系统上的运用已经全面体现了计算机领域的技术创新性。在传统工业领域的技术任务融合上相关的边缘学科还需长足发展。当前相关技术人员需要继续创建电力网络芯片设计、应用系统开发、标准体系、信息安全、软件和测试平台全面推进物联网技术在智能电网应用中突破。在产业链环节形成算法、软件、硬件为一个完整体系的共创发展，根据笔者当前说见，智能电网中的物联网应用将有效整合通信基础设施和电力系统基础设施资源，提高电力系统的信息水平，提高现有电力系统基础设施的利用率，实现低碳经济和绿色增长。

参考文献

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（作者单位：1.南京工程学院电力工程学院；

2.国网湖州供电公司）