物联网技术在电气设备状态检修中的应用探讨

甘肃电投大容有限责任公司 曾 丹

开展检修工作能够对电气设备中出现的问题和潜在的隐患进行精准的记录，这样能够使相关工作人员在第一时间发现设备的故障，在一定程度上避免由于电力系统出现的问题导致停电现象的发生。为了使电气设备的检修达到一个更加高效的状态，在电气设备检修的过程中运用物联网技术，通过物联网技术中的信息数据来降低维修成本[1]。

1 物联网技术的相关应用

作为一种新型的运营模式，物联网是在信息化技术与设备的应用在互联网络之下，实现信息之间的互联与共享。在某种特殊的网络环境下，能够提升信息的安全保障技术以及在线的实时监测功能，能够对所运行的数据提供安全上的保障，是一种较为有效，并且便捷的网络模式，具有易操作、便于定位等多种功能，实现了管理与控制的一体化。物联网的出现加快了信息时代的网络技术发展，革新了人们现有的生活方式，加快了社会前进的步伐。

从目前互联网的使用情况来看，多数是通过信息传感设备来进行物品与互联网之间的连接，实现了数据与信息之间的交换，是一种新型的网络技术（如图1）在物联网技术发展的过程中，主要被应用在了红外线感应以及全球定位系统等。这种技术在运用的过程中能够实现跟踪、监控、定位等多种功能，物联网技术被广泛地应用在社会的各行各业，随着技术的大量应用以及发展，在未来也有更广阔的发展空间以及应用场景。

图1 物联网技术框架

从物联网的发展历程来看，首先经历了三个部分：一是在网络技术的发展上，首先为了加强事物之间的关联，要对相关现有的网络设备进行相关的优化或者改进；二是在技术层面，要对在物联网发展终端应用发展过程中所遇到的各种问题进行深入的探究，并给出针对性的解决方案；三是在物联网应用的融合过程中，主要的任务就是要对物联网的信息应用进行深入的剖析，将互联网中的大量应用进行科学性的整合实现加快物联网应用的发展。

2 电气设备

电气设备通常是指发电机、变压器等相关设备的统称。电气设备主要由两部分组成：电源、用电设备。在电源上主要是包含了电池、电机以及相关的调节器。在用电设备方面主要包括发动机的启动系统以及照明、信号仪表等。因此，在电气设备的组成方面相对复杂，多以机械设备为主。在进行电气设备的检修过程中，要秉持科学、精准、认真的工作态度。为了将工作中可能会出现的隐患减少到最低，在进行电气设备的检修时，要求相关的检修人员要端正其工作态度，从电气设备运行的每一环节、每一个器件展开详细的检查，分析与检查电气设备在运行中可能会出现的安全隐患。对于相关的检修人员也要进行在电气设备操作安全上的培训，提升在工作中的安全意识，确保在开展电气设备检修工作中的安全性、高效性。

3 使用物联网技术的优势

3.1 提升信息传输与存储的便捷性

在以往的信息传输和存储工作都是由电缆和电信号来开展的，由于电缆凭借自身的结构特性，使得经常会容易受到电磁的影响，进而让电缆的安全度较低，在温度和湿度方面也会对其受到影响，由于电缆之间的距离较长，长时间、长距离的传输也会造成差错，进而影响电信号[2]。而电气设备使用物联网技术，能够凭借着物联网技术自身的传输和储存特性，提高传输过程中的安全性与便捷性。物联网技术是通过光纤进行信号的传输，因此对于电磁来说影响较小，甚至微乎其微，使得信息具有一定的保真度，传输信息量较大时可以通过无线传输保证信息之间的时效性。在电气设备主要电站将信息以数字信号的形式进行传输，可以在接收时进行直接储存，不需要在格式上进行相应的转换，这样为后续的信息处理、加工和整理奠定了基础。

3.2 安全可靠的检修过程

在进行电气设备检修的过程中，通常会需要相关的工作人员在现场进行先进行检测，然后查找出现问题的故障点之后再进行维修。在检修时很容易由于相关检修人员的操作不当出现一些危险的事故，如电气设备中的变压器出现漏油的情况等。当出现这种情况时，很容易给相关的检修人员带来生命危险。除此之外，由于传统的检修工作具有一定的随意性，这样对于电气设备中出现的问题也不能够进行详细的反馈。对此，针对上述问题，可以利用现在先进的物联网技术，通过传感器设备进行故障的检测，摆脱了以往靠相关的工作人员进行检测的弊端,能够对发现的问题进行实时的反馈，在一定程度上保护相关操作人员的生命安全。由此可见，物联网技术不但能够对电气设备中出现的故障进行精准的检测以及有效的预防。与此同时，还能为相关工作人员的人身安全带来一定的保障，避免电气设备事故的恶化。

3.3 检修系统高效智能

当前，物联网技术在进行电气设备的检修过程中，主要是采用了通信的方式，如无线通信、互联网技术，这使得在整个电力设备在进行检修与维护的过程中，充分运用了信息化的概念，摒弃了以往检修过程中的相关方式，通过对变电设备的运行情况进行实时的检测，可以对那些还没有进行运行的变电设备进行检修，从而制定相关的检修规定，这样在日后开展检修的过程中就能够有所依据，让工作开展起来更为高效，对于突发故障也能够进行实时的监测与预防，在一定程度上降低了事故的发生率。

3.4 降低人力资源层面的消耗

现如今，随着物联网技术的不断革新，在电气设备检修过程中，运用物联网的技术能够大大提升工作效率，以往的检测工作都是由工作人员来开展的，尤其是国内偏远或者是经济不发达的地区，在开展电力设备的检修工作时，给工作人员带来了较大的难度，为了确保电气设备的正常运转，通常在检修过程中会消耗较大的人力、时间和精力，随着互联网技术的革新在电气设备检修中的广泛应用，不仅降低了在检修过程中人工的损耗，还在一定程度上节省了检修时间。通过物联网技术中的传感器技术，可以将电气设备检修过程中发现的情况实时地传输给数据中心的工作人员，通过这些传输的数据进行电气设备的维护，这样在一定程度上降低了人力资源层面的消耗。与此同时，信息的传递还可以进行及时的翻阅与查找，这样避免了问题的疏漏，在某种程度上提升了在电气设备检修的整体质量。

4 物联网技术在电气设备状态检修中的应用

4.1 在状态采集中的应用

在电气设备检修的过程中，运用物联网技术在设备采集中主要的作用是，通过收集得到的数据参数，经过传感器进行信号的转换，将收集的信号转化为光信号，这样所转变的信号更容易进行后期的处理和分析。在互联网技术中，传感器负责信号的采集是进行检修程序的开始。检修系统是否精准，在一定程度上由传感器的精确程度来确定。由此可以看出，检测状态主要是通过运用传感器技术来实现的，这也在电气设备检修的过程中运用物联网技术的一个难点。

图2 电气设备中的传感器

4.2 在状态监测上的应用

在进行电气设备的检测过程中，相关的参数会根据设备的运行过程中的实际情况而进行实时的变化，如设备中的温度、湿度、电压、电流等参数。当电气设备进行运转时，所有的参数都会发生变化，那么此时就可以通过物联网技术中的信息采集功能来获取相关的信息，然后将这些采集得到的数据上传到后台，相关的工作人员通过观察和分析，总结这些数据的变化，以及变化的趋势进而来对设备运行的状态进行相应的预测和评估。从实际的检修状态来看，检修工作并不是将电气设备中所有设备都要进行参数的监测以及数据的采集，而是要根据不同设备的实际运行情况以及需求进行相关数据、运行状态的监测。通过一段时间，数据的变化来生成相关的数据，从而对设备进行综合性的评估。在收集的过程中，由于每一个设备所产生的数据类型和输出的方式不同，因此在一定程度上会造成信号出现过载的状况，不利于后期的搜集与处理，这就是为何当进行数据的采集之后，要将相关的信号进行光信号转换的根本原因。

4.3 在输电线路中的状态监测应用

物联网技术在使用的过程中，首先需要在感知层面实现应用。而此时，设备就是一种专门负责传感的装置，包括所有智能感应器，同时感应器自身具备一定的定位功能。在数据传递的过程中，往往是利用传感层的能量来完成一些数据的传递工作，要对传感层的情况进行实时的监控，这样就可以确保在传递过程中数据不容易丢失。同时，由于感知层中还包含着很多关于自然灾害和故障的预警，因此加强对感知层面的信息搜集对后期整体线路的状况以及设备的运行状况情况尤为关键，其次是智能网络层，主要是负责进行无线信息的传递，信息可以通过芯片中用于测量温度的节点以此来发出信号，而在测量温度的节点中有一个测温端口也能够发出信息，同时还可以和其他的节点实现相应的联系。

4.4 在电路线路监测中的应用

物联网技术最早被应用在传媒行业，这是在信息革命下所产生的新型技术。与此同时，物联网通过信息设备根据一定的技术，能够实现识别、定位、跟踪、监测的功能。对此，在电力设备检修的过程中，运用物联网技术能够提高电路检测中的工作效率，降低线路故障。首先，相关工作人员可以通过感知层来对相关的传感器，在检修过程中的使用情况进行深入的了解。除此之外，还能够通过物联网技术，让工作人员在检修的过程中，能够对不同区域的环境情况进行了解，降低了由于自然环境中，如土壤、水源、水质等所对电路造成的各种各样的影响。

4.5 电缆状态检修系统的应用层

在电气设备中，进行电缆状态检修的应用层主要是为了进行数据的管理和分析，然后将分析的结果进行上传，根据所提供的数据由相关的工作人员进行检修。由于电缆在电力设备中所处的环境较为复杂，有些电缆主要是铺设在地下，而有些电缆则设置在铁塔上，无论是施工还是进行检修，都给后期的工作带来了一定的复杂性。由于在电力设备中，电缆属于至关重要的设备，因此电缆在检修的过程中要格外小心，不但要保证电缆能够安全地运行，还要保证在检修的过程中电缆不被损坏，提高电缆的利用率，尽量避免由于操作失误而造成的停电，使得当地出现经济层面的损失和相关检修工作人员人身安全上的隐患。电缆在状态检修之前，要对电缆的综合情况进行评估，观察电缆的温度是判断电缆是否处于异常的一个重要因素。除此之外，还可以通过一些其他的状态来对电缆进行综合的评判。

综上所述。与以往的电气设备的检修相比，通过使用物联网技术，能够实现高效、科学、智能、安全的工作模式，降低了以往传统检修过程中，人力资源的损耗，在工作效率以及故障的精准度方面有很大的提高，对此在电气设备状态检修的过程中运用物联网技术，对于电力行业的发展有着至关重要的意义。