物联网技术及其在电力系统通信中的应用分析 崔亚明

发表时间:2021/1/12   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:崔亚明
[导读] 摘要:物联网作为新兴的网络技术,实现了物品与网络的互联,赋予了物品以生命活力。
        中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司  河南省郑州市  450052
        摘要:物联网作为新兴的网络技术,实现了物品与网络的互联,赋予了物品以生命活力。当今,电力通信、信息系统已经实现了电厂、电网、变电站、供电局、供电所的覆盖,根据业务需求的不同建立了传输网络、调度数据网络、综合数据网络等,实现各层面之间通信网络的互联互通。下一步将这个网络延伸至配网,直至生活中的各种物体,实现物体之间的通信,这就需要通过物联网的功能。
        关键词:物联网技术;电力系统;通信应用
        1概述
        物联网意指所有物品依靠射频识别等信息传感设备实现和互联网的连接,进行智能化的识别或管理等。物联网的出现是一种思维的革命,打破了传统思路中物理基础设施与IT 基础设施相互分离的状况。老式思路中一方面是公路、建筑物、机场等,另一方面是个人电脑、宽带、信息数据中心等,两方面相互分开。在物联网时代中,由钢筋混凝土与电缆打造的建筑或设施与电子芯片、宽带网络等进行整合,形成统一的现代化基础设施。这个基础设施犹如一座新式平台,承载着生产运行、经济管理、社会生活等活动。如今,在电厂、变电站、供电所等区域已经实现了电子信息系统的覆盖,并且已经依据不同需求创建了各种网络,例如传输型网络、综合数据型网络、调度数据型网络等,这些网络相互之间也实现了联通。未来的目标是将这些网络扩展至生活中的各种物体及其通信之中,实现全面化的物联网。
        2物联网核心技术
        2.1传感器和检测技术
        该技术能够使物联网拥有感知能力,属于一项核心技术,而感知能力主要是用于感知环境、自身状态等。物联网在进行分析、处理以及传输等过程中,传感器和检测技术可以使网络系统获得最原始化的信息数据。而传统传感器在当前正在向着小型化、网络化、信息化、智能化逐渐的发展,嵌入式web网络传感器逐渐的取代了传统传感器和智能传感器。
        2.2通信射频识别技术
        通信射频识别技术在人们的生活中带来了更多的方便,比如在车辆进入小区时,通过通信射频识别技术可以自动检测到车辆的车牌号,减少了人工检测浪费了双方的时间。
        2.3嵌入式技术
        嵌入式技术的发展历史较久,在人们生活中的应用性也比较强,同时嵌入式技术也是其他物联网技术发展的基础。有的收音机就使用到了嵌入式技术,将信息进行整合分类再输出的技术应用。
        3物联网技术及其在电力系统通信中的应用
        3.1物联网在电力通信中应用的关键技术
        (1)统一的通信规定。在规定的选择过程中,要保证信息模型的关系是相互响应的,要具体情况具体分析,进行灵动的选择,适应更多类型的通信需求,让不同的电力信息模型也可有序的连接起来。通信规定是电力物联网网络层的技术手段支持,因此缺它不可。(2)建立电力信息通信模型。物联网在电力通信中的应用,要借助多个传感器进行数据的采集,区分和整理。但由于有些信息数量太过庞大,种类繁多,内容复杂让传感器很难进行筛选。所以可以通过建立电力信息通信模型,根据不同的实际状况,提高物联网在电力通信中的信息交互频率与效率,为物联网在电力通信中的应用提供了一个非常专业的基础技术支持。(3)分层处理系统技术。因为终端用户不断在增加,数据的传输难度也在不断加强,当数据请求过度繁忙的时候,会对人员和整个数据库系统造成极大的压力,当不能负荷时系统会完全崩溃,无法正常工作,严重时会影响到整个系统的发展情况。所以不能将从网络上接收到的各种数据信息直接录入数据库,而是通过分层处理的方式,对数据进行缓冲和逐级筛选,根据其分类的不同分发到每一个服务模块中,这样能有效地减轻各个模块的压力,也能多线程共同完成工作,改善了数据处理的效率。


        3.2具体应用分析
        3.2.1在应急通信领域中的应用
        电力系统通信领域中,应急通信发生的地点和时间往往不确定,这也在客观上直接导致相关工作人员无法准确锁定指挥中心以及事故具体地点,这就需要专业抢修人员在抵达现场后,全面排查现场事故状况,并且通过电话、视频等传输方式尽快向应急指挥中心以及调度中心汇报现场情况。而物联网技术能够有效解决这一难题。这一先进的技术可以使应急指挥中心以及调度中心通过对电网工作状态有关信息、设备运行状态的全方位智能监测,第一时间为调度中心日常各项管理以及应急指挥提供最准确、最及时的数据信息。一旦发生各类应急情况和突发事件,相关工作人员就可以通过物联网技术准确将事故现场进行定位,详细彻底的了解现场设备及相关部件损坏程度以及损坏情况,便于在最短时间内调拨合适的设备进行更换工作。
        3.2.2在配网通信领域中的应用
        根据配网通信的主体特征,现阶段的配电网通信暂时无法用采用单一通信方式来实现,主要采用的方式为光纤通信方式、载波通信方式、无线宽带技术以及租用无线公众网通信方式来实现。毫无疑问,物联网的全面应用能够有效解决配电主站和配电终端间的各种通信问题,能够通过把配电网的现有一切设备和相关部件全部与物联网相连,较为轻松快捷的完成配网通信的相关工作任务;同时,还能够全面实现配网自动化的遥控、遥信、遥测各项信息。当前阶段所采用的载波、GPRS等常见通信技术因带宽有限只能够实现“两遥”(遥测、遥信)信息。相对而言,物联网技术则能够充分解决配电终端数量较多、变动较频繁等各类问题
        3.2.3在电力设备巡检、故障查找中的应用
        电力架空线路传统人工巡视中存在效率低、劳动强度大、质量不均衡等问题。但自从无人机巡检技术问世以来,从手动操作到自动巡航得到不断的完善和发展。如目前电网公司的“智巡通”无人机自动巡检系统,通过物联网技术建立6万多公里输电线路的三维模型,将三维模型与杆塔传感器、无人机传感器进行联网对应,使用GPS定位。并以此为基础,开发了一套航线规划系统,实现了对架空线路进行正射影像、带状正射、倾斜摄影、线状摄影、全景采集、通道巡视、树障巡视、精细巡视、点云采集、环绕飞行、雷达扫描等12种作业巡视模式,满足不同作业的巡视需求,高精度的定位传感器可以实现厘米级的准确定位,大大的提高了巡检质量,帮助检修人员精准定位缺陷或故障点。电气设备的内部故障检查方面。如变压器的内部检查,传统方法需要持续断电3天甚至更长时间,并将变压器油排空,以便让技术人员进入变压器内部进行检查。检测完成后,需要再次将变压器油回注后才可以重新投入运行。基于物联网控制技术的ABB公司全新TXploreTM服务,是使用可自由移动的液浸式变压器检测机器人潜入变压器内部,通过通信网络技术的无线连接将拍摄的图片和视频传输回来,便于检修人员进行设备内部故障的在线诊断。该方法检查变压器无需将油排空,技术人员也无需进入油质、易损和危险的变压器内部,不仅大幅提升了安全性,并且能及时发现变压器故障更,停电更短,大幅降低检修成本,提高设备可靠性。
        结束语
        近年来,国家明确了无处不在的输电线路物联网、变电站物联网、流通物联网建设思路,并利用卫星遥感、智能检测、数据分析等高新技术,逐步推进输电线路设备无处不在的电力网络建设进程。
        参考文献:
        [1]陈绍真.电力物联网技术的应用研究——以“光-车”互联系统为例[C].中国电机工程学会电力信息化专业委员会.生态互联数字电力——2019电力行业信息化年会论文集.中国电机工程学会电力信息化专业委员会:人民邮电出版社电信科学编辑部,2019:97-100.
        [2]王彬,谢静.电力物联网传感器技术在电力设备在线监测中的应用[J].国网技术学院学报,2019,22(04):37-40.
        [3]刘晓曦,殷帅.基于电力物联网的网络安全靶场应用设计[J].信息与电脑(理论版),2019(16):201-202.
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