電力物聯(lián)網技術在電力設備在線監(jiān)測中的應用

袁樂心

摘要：隨著社會的發(fā)展，人們對電力能源的需求越來越高，電力物聯(lián)網技術在電網變電站當中，需要對設備狀態(tài)加強在線監(jiān)測，在電力的整個生命周期對電力設備進行監(jiān)測和管理，探索電力物聯(lián)網中的安全工器具的管理方法，研究電力設備在線監(jiān)測等方面的應用。當前，我國對于電力物聯(lián)網方面的設備編碼和數(shù)據(jù)格式還沒有一個統(tǒng)一的標準，形成了數(shù)據(jù)孤島的狀況，并不利于數(shù)據(jù)之間進行共享狀態(tài)。本文針對電力物聯(lián)網技術在電力設備在線監(jiān)測中的應用中的現(xiàn)實問題，讓物聯(lián)網技術優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，讓物聯(lián)網技術可以在變電站應用的四層架構體系中對設備狀態(tài)進行監(jiān)測，實現(xiàn)巡檢管理的科學方法。

關鍵詞：電力;物聯(lián)網技術;電力設備;在線監(jiān)測

物聯(lián)網是在計算機和互聯(lián)網的基礎上建立起來的，利用在對物體進行智能化識別的過程中，需要結合先進的傳感技術與通信技術，來對物體展開定位跟蹤、并實時進行監(jiān)控與管理，把現(xiàn)實世界與網絡空間連接成為一個完整的網絡。采集信息到應用信息的過程中，需要把物聯(lián)網的應用架構進行分類，劃分為智能感知層、網絡傳輸層和高級應用層。不過，目前電力物聯(lián)網技術在電力設備在線監(jiān)測中的應用過程中，還存在許多需要解決的問題，需要電力企業(yè)不斷進行創(chuàng)新和探索。

一、電力物聯(lián)網技術概述

1.智能傳感器技術

智能傳感器是處于物聯(lián)網架構體系的底層部分，其作用是識別物體并感知狀態(tài)。在智能變電站中的電磁環(huán)境是非常復雜的，測量對象與參數(shù)種類比較多，測量有較高的精度要求，傳感器需要有較強的抗干擾能力，能夠充分抵抗電磁的干擾。另外，傳感器也有集成化、小型化的作用，減小體積降低功耗，從而增加了無線傳感器的電池壽命。

2.標識編碼技術

電力行業(yè)的條形碼標識比較容易損壞，編碼方面有較多的差異，不能讓電力設備有更好的管理和共享。設備標識中用到的條形碼有一定的缺陷，在惡劣環(huán)境下，電力設備的標識非常容易發(fā)生損壞，識別儀器的時候會變得比較困難。在標識的過程中，使用射頻識別的技術，從而解決以上的問題，借用RFID的通信距離進行定位，實現(xiàn)巡檢管理。在進行編碼的過程中，需要劃分智能變電站的架構，結合變電站的標準編號，對安防設備進行間隔編號。

3.通信電源技術

智能變電站建設的通信終端數(shù)量比較多，數(shù)據(jù)的傳輸量會比較大，所處的環(huán)境往往比較復雜，由于通信設備功耗比較低，無線設備在自組網和匯集節(jié)點的過程中，需要適應變電站的通信標準，對已有的通信接口進行兼容。

二、電力物聯(lián)網技術在電力設備在線監(jiān)測中的構架體系

為解決通信接口的異構性方面的問題，可以與數(shù)據(jù)進行共享，實現(xiàn)物聯(lián)網技術在變電站上的在線監(jiān)測，應用四層架構體系，分別是感知層、裝置層、數(shù)據(jù)層、應用層。

1.智能感知層

智能感知層與物聯(lián)網智能感知層功能比較一致，往往會結合溫濕度傳感器和超聲波傳感器，設備和測控裝置等二次設備的運行狀態(tài)會受到周邊環(huán)境狀態(tài)的影響，由于地理位置和屬性信息不同，會感知到狀態(tài)與屬性的不同，從而為供電局和本站的應用層提供一些必要的數(shù)據(jù)信息作為可靠的基礎。

2.裝置層

物聯(lián)網的裝置層有可以解決通信接口的異構性問題，變電站設備比較多，而且裝置層的環(huán)境各自不同選擇。有線無線的通信方式中往往會導致通信接口的異構性問題。母線機械振動發(fā)生后，會由于絕緣問題采用無線通信的方式。測量變壓器參數(shù)的過程中，電磁環(huán)境會比較復雜，無線通信會發(fā)生一定的干擾，要結合有線通信的方式。

3.數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是為了數(shù)據(jù)共享而分解出來的一個數(shù)據(jù)服務器，供電局可以通過Web進行訪問，申請數(shù)據(jù)存儲層。整合數(shù)據(jù)處理的過程，需要把數(shù)據(jù)進行分類，并進行格式化處理，將其更加標準化，主動向高級應用方面上傳數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)。高級應用的數(shù)據(jù)源在需要數(shù)據(jù)時，向數(shù)據(jù)層發(fā)起數(shù)據(jù)請求，獲取一定的數(shù)據(jù)，從而保證數(shù)據(jù)的共享。

4.應用層

在應用層當中，需要監(jiān)測站內的所有設備，實現(xiàn)在線故障診斷，評估狀態(tài)和輔助決策，在對變電站資產管理和安全管理的過程中，會涉及到高級應用。應用層會涉及到軟件架構，用B/S的形式觀測站內的后臺工作，在供電局和監(jiān)測主站進行遠程監(jiān)測，或者用瀏覽器進行遠程監(jiān)測。

三、電力物聯(lián)網技術在電力設備在線監(jiān)測中的應用

1.變電站設備的狀態(tài)檢測

當前，維護電力設備需要工作人員利用物聯(lián)網技術展開一個定期的預試與檢修，利用在線監(jiān)測技術解決設備的缺陷問題，在定期預試模式下，需要進行不同的檢修方式，進而對運行設備的各種狀態(tài)進行監(jiān)測，提前預知可能突發(fā)的故障問題。由于目前電力系統(tǒng)的規(guī)模已經逐漸擴大，對電力運行工作的要求也開始提高，一些傳統(tǒng)的檢修方法無法適應當前工作的需求。電力物聯(lián)網技術的應用，需要電力企業(yè)不斷加強變電站設備的檢測技術，轉變以往的工作思路。為了實現(xiàn)這種方式的轉變，需要應用先進的物聯(lián)網技術和故障診斷技術，在線監(jiān)測變壓器和電容器等電力設備，對設備突發(fā)性故障進行提前的預測，保證電網的應修必修目的。

2.變電站巡檢管理

變電站的巡檢管理工作一般是采用手工筆錄的模式，不過手工記錄經常會有失誤，無法反映出設備詳細的缺陷，而且不方便記錄查找，缺乏有效的實時監(jiān)督。針對當前電力系統(tǒng)變電站人工巡檢模式的缺陷，需要結合無人巡檢的高端技術，在電力設備上裝配RFID標簽和手持終端的部分。利用手持終端設備，可以實時查看相應設備的信息，應用RFID的通信距離，從而確保巡檢工作的順利進行，在線監(jiān)督工作需要工作人員嚴格在一定范圍內展開工作。在此過程中，工作人員需要進行登記，領取巡檢任務與手持終端設備，同時要定期開展巡檢業(yè)務，在巡檢的過程中，需要使用手持終端對設備進行拍照記錄，再將記錄信息上傳到巡檢管理的后臺。巡檢結束之后，工作人員要上交手持終端，確認巡檢已經結束。在巡檢的過程中，手持終端會對巡檢地點與項目進行提示，對路線上的漏檢展開告警和提示。故障預測方面的損失，需要轉變計劃檢修工作。減少人為方面的失誤，保證參考信息的準確性。

結語：

電力物聯(lián)網的技術可以很好的監(jiān)測電力系統(tǒng)的電力設備，電力系統(tǒng)安全可靠的運行對電網的發(fā)展有比較重要的意義。目前，對于電力設備在線監(jiān)測中的應用在巡檢和運行等方面尚有不足，需要科學構建變電站中的四層應用體系。裝置層可以解決通信接口異構性問題，數(shù)據(jù)層可以整合數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)共享，增加了信息的利用率。監(jiān)測設備狀態(tài)可以加強供電的可靠性，在線監(jiān)測可以實時捕獲異常信號，對電力設備的運行狀態(tài)進行預判，對狀態(tài)進行檢修維護，避免設備發(fā)生故障，節(jié)約成本。保證電力物聯(lián)網技術可以得到更深遠的意義。

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