物联网技术在输变电设备状态监测中的应用

文/李斌

（浙江宏临电力工程有限公司，浙江临海 317000）

在输变电设备状态监测领域，物联网技术的作用是：实时采集和分析输变电设备各项状态信息，使输变电设备一直处于正常运行状态，从而推动我国输变电设备状态监测工作朝着智能化的方向发展。

1.物联网技术特点

物联网是现代科技快速发展背景下出现的新一代信息技术。物联网技术将网络技术作为核心，通过互联网进一步延伸功能，应用现代智能产品来采集或交换信息（见图1）。[1]

1.1实时感知

近年来，随着我国科技水平的不断提高，感知技术取得了很大突破，并在工业生产等领域逐渐推广和普及。物联网技术可以综合使用多种类型的传感器，每个传感器都可以被视作信息源。传感器较为灵敏，它可以得到输变电设备状态变化的实时数据，但不同类型的传感器获取到的实时数据信息以及信息格式都存在一定的差异。工作人员可以将这些数据信息上传至计算机进行分析，从而判断设备的运行状态。

1.2网络应用

物联网是在互联网技术发展的背景下产生的，它是互联网技术的进一步发展成果。物联网只有在有线网络和无线网络的支持下，才能实现数据的实时传输以及输变电设备状态的实时监测。然而，传输的数据量较大，这也对互联网提出了更高的要求。为了保证物联网传输数据的时效性，工作人员应该采取有效措施，提高数据信息的采集效率和传输效率。

1.3智能处理

物联网是在传感器和网络连接的帮助下完成信息采集和上传工作的。目前，随着大数据、云计算等先进技术的迅速发展，物联网技术的应用范围进一步扩大，对输变电设备监测智能化建设产生了促进作用。

2.物联网体系结构

物联网主要包括三个应用架构，分别是基于RFID电子标签的应用架构、基于传感网络的应用架构、基于M2M的应用架构。输变电设备可以在RFID电子标签作用下转变为一种智能化的虚拟形态，有助于实时监测设备的运行状态。传感网络由红外线传感器、GPS系统以及扫描系统组成，它便于识别和管理设备。M2M可以借助终端设备进行智能交互，它是一种网络服务。基于M2M的物联网应用架构，可以帮助用户筛选全适的解决方案，从而达到实时监控输变电设备的目的。物联网网络模型按照功能和技术的差异可以分为三个部分：智能感知结构、智能网络结构和智能应用结构。

2.1智能感知结构

工作人员可以借助智能感知结构来实时监测输变电设备的全部环节。其中，输电环节和变电环节是设备运作的核心环节。智能感知结构能够充分利用传感设备、摄像等来实时感知输变电设备运行状态、监测设备环境、产生数据。除此之外，智能感知结构还可以通过RFID技术或者互联网来传输信息。

2.2智能网络结构

智能网络结构为长距离传输数据提供了保障，它能够有效解决传输过程中产生的问题。智能感知结构能够将数据信息转变为传输协议，主要利用通信技术和网络技术来监测宽带、电力光纤等设备状态。

2.3智能应用结构

智能应用结构可以解决整理数据信息过程中产生的问题，它可以有效解决人机交互问题。这一结构主要具有两种功能：根据业务的个性化需求来处理数据信息；构建应用平台，管控监测输变电设备，实现人机交互。

3.输变电设备状态监测的现状

从整体来看，输变电设备监测协同是单一的电力传输以及输变电设备状态参数集，它既能够收集信息，也能够建立完善的、具有独立性的信息数据库，从而提高了信息系统的操作水平。从另一个角度来看，RFID射频技术是数据传输的关键技术，该技术与无线传输相结合，不仅可以建立模型，还可以为智能电力传输监测工作提供方便。除此之外，互联网感知层和传感设备还可以采集输变电设备状态信息。物联网网络层能够收集数据、分析数据，提升其他系统的运行能力，从而保证了数据分析的全面性。工作人员需要根据输变电设备运行情况，应用互联网和大数据集成技术，保证物联网网络传播的有效性以及电力传输和输变电设备运行的稳定性。[2]

4.输变电设备状态监测中的物联网关键技术

4.1无线传感技术

在传感监测技术、数据分析技术以及通信技术的共同支持下，工作人员能够实时监测输变电设备状态。传感器节点通过合作可以实时监测设备的运行状态，从而有效提高信息的收集速度以及处理效率。在使用无线传感网络时，无线传感技术需要满足多种要求，如固定监测、连续监测等。在无线传感技术的支持下，工作人员可以实时监测相关区域，并且及时收集和处理数据信息。由于输变电设备种类较多，因此工作人员需要根据输变电设备的实际情况来选择合适的故障分析与识别方法。

4.2射频识别技术

电力的传输情况主要受到输电设备运行状况的影响，输变电设备管理的内容主要包括设备检修、运行管理等。设备监测工作是电力工作中的重要环节，因此，提高输变电设备的监测水平以及工作效率，有利于提高电力企业的经济效益。射频识别技术可以应用于管理信息的统一化管理中。工作人员在RFID标签上记录设备的数据之后，芯片就可以存储各项管理信息。RFID标签在收到射频信号之后，可以利用感应电流产生的能量，将储存在RFID标签中的管理信息发送出去。工作人员可以利用互联网技术来处理这些管理信息，从而实现输变电设备管理的综合化。

5.物联网技术在输变电设备状态监测中的应用

5.1自动监测

前端感知设备、太阳能供电系统和集成传输系统共同形成了输变电设备状态自动监测系统。自动监测系统可以根据现场的实际情况来适当调整设备的运行参数，有效保证了数据采集的准确性。在信息传输完成之后，监控中心会自动接收和处理监测数据，并且将其传输至维护人员的终端设备上，以实现对输变电设备的自动监测。自动监测系统既能够打破环境对监测工作的限制，也能有效节约输变电设备监测工作成本。另外，工作人员需要在输变电设备中安装线路激光警示装置，以防止出现线路跳闸问题。总之，物联网技术与其他先进技术相结合，有利于提高输变电设备监测水平。

5.2智能评估

在物联网技术与大数据、云计算等新型技术的共同支持下，智能评估平台不仅能够提高监测数据分析的精准性，还能够深入挖掘和分析潜在的价值信息。另外，智能评估平台还能够评估输变电线路状态，找到输变电设备中的潜在风险，并及时告知设备的维护人员，从而提高了维护工作的科学性和有效性。在对输变电设备状态进行智能监测评估后，工作人员可以根据相关评估数据来消除潜在的安全隐患。总之，智能评估有利于延长输变电设备的使用寿命，提高输变电设备的运行效率，节约输变电设备成本，从而为电力企业带来更多的经济效益。

5.3输变电设备全生命周期管理

输变电设备全生命周期管理是指输变电设备的生产以及后续投入使用的全过程管理。工作人员应利用射频识别技来收集、处理、分析RFID芯片中的数据，并且落实输变电设备全生命周期管理工作，使输变电设备管理朝着数字化的方向发展。总之，物联网技术有利于加强输变电设备全生命周期管理，能够有效延长设备使用寿命。

6.结语

综上所述，物联网技术是现代科技的产物，将它应用于输变电设备状态监测中，有利于提高监测的时效性和精确性，有利于实现数据信息收集、处理、分析一体化，能够有效保证输变电设备全生命周期管理工作的顺利进行，提高电力企业的经济效益，推动电力管理朝着智慧化的方向发展。