物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來越高，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行也提出了更高的要求。近年來，電力企業(yè)在不斷擴(kuò)容，而且實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)規(guī)?；l(fā)展，同時(shí)還將網(wǎng)絡(luò)信息傳輸平臺(tái)搭建起來，使電網(wǎng)運(yùn)行更加智能化，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)快速運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)充分利用起來，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行信息充分掌握，特別是對(duì)輸變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。電網(wǎng)智能化的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；輸變電設(shè)備；狀態(tài)監(jiān)測(cè)

1相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介

物聯(lián)網(wǎng)指的是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指利用傳感器技術(shù)、廣域通信技術(shù)和信息處理技術(shù)，獲取反映運(yùn)行狀態(tài)的物理量，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析處理，必要時(shí)提供報(bào)警和故障診斷信息，避免故障擴(kuò)大導(dǎo)致事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知、監(jiān)視預(yù)警、分析診斷和評(píng)估預(yù)測(cè)。

2物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建

物聯(lián)網(wǎng)體系包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)結(jié)構(gòu)層次。其中，感知層的功能是接受范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連接，通信設(shè)備是使用短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)連接，使感知層可以有效地接受各種網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)操作和控制的傳播信息，并將信息傳輸?shù)街付ǖ脑O(shè)備。在物聯(lián)網(wǎng)體系中，網(wǎng)絡(luò)層主要發(fā)揮著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)墓δ?，?duì)各種信息以有效傳遞。物聯(lián)網(wǎng)體系中的應(yīng)用層中的輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)全壽命周期管理系統(tǒng)的功能框架如圖1所示，包括狀態(tài)評(píng)估、預(yù)測(cè)預(yù)警、智能診斷、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等功能，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備缺陷、故障率、維修成本、壽命及管理的進(jìn)一步改善。

3輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

3.1智能感知層

輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)體系的智能感知層是以物聯(lián)網(wǎng)為載體，將所應(yīng)用的感知設(shè)備組合，包括智能傳感器、GPS全球定位系統(tǒng)、紅外定位感應(yīng)器等，以對(duì)輸變電設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能感知，并收集全壽命資產(chǎn)信息。感知層收集到的信息，包括電力傳輸和轉(zhuǎn)換的傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)，信息采集、信息操作及信息網(wǎng)格操作，為輸電線路和設(shè)備安裝的信息收集提供包括氣象信息、自然災(zāi)害預(yù)警等信息。

3.2智能網(wǎng)絡(luò)層

在智能網(wǎng)絡(luò)層中，通過數(shù)據(jù)傳輸通道，將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)介入，以使得輸變電設(shè)備無縫接入。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行中，信息的傳輸所涉及到的通信層包括三個(gè)層次，即傳感器網(wǎng)絡(luò)、變電站和供電局。傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮著智能監(jiān)測(cè)的作用，輸變電設(shè)備的狀態(tài)信息傳輸?shù)浇K端，是通過寬帶、光纖及短距離的無線通信網(wǎng)絡(luò)來完成的。數(shù)據(jù)進(jìn)入到智能終端后，經(jīng)過技術(shù)處理而進(jìn)入到變電站和供電局。變電站采用串口通信、光纖等將信息傳輸?shù)阶冸娬镜闹悄鼙O(jiān)控系統(tǒng)中。智能終端的公共接口根據(jù)需要將輸電線路和通訊網(wǎng)絡(luò)之間建立連接，將信息傳播到變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)中。傳輸?shù)男畔?，也可以直接轉(zhuǎn)移到移動(dòng)變電站設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺(tái)上。供電局的網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著變電站信息和輸變電線路信息的匯集工作，并將信息整理過后傳輸出去。在供電局需要建立光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)層連接變電站設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)信息交換。電力傳輸和轉(zhuǎn)換設(shè)備是物聯(lián)網(wǎng)的集成，以得到各種各樣的信息。這些信息數(shù)據(jù)操作將為生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和設(shè)備操作，利用數(shù)據(jù)集成信息參考數(shù)據(jù)生命周期管理。

3.3智能應(yīng)用層

在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層，輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)及其輔助系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析及可視化展示外，應(yīng)加強(qiáng)與SCADA系統(tǒng)等其他應(yīng)用系統(tǒng)的信息綜合能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多方位綜合分析。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。

4全壽命周期管理

輸變電設(shè)備全壽命周期管理需要從信息服務(wù)體系、管理決策體系、技術(shù)支撐體系、資源管控體系和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系五方面，綜合現(xiàn)有數(shù)據(jù)和基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析全壽命周期管理展現(xiàn)所涉及的實(shí)時(shí)狀態(tài)評(píng)價(jià)、事故風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、智能診斷等業(yè)務(wù)種類，按合適的粒度進(jìn)行服務(wù)抽象，從而建立起全壽命周期管理機(jī)制來規(guī)范輸變電全壽命周期管理模式；建立全面、可行的資產(chǎn)管理績(jī)效評(píng)估考核體系，來衡量全壽命周期管理工作的效率和效果，促進(jìn)資產(chǎn)全生命周期管理策略和相關(guān)業(yè)務(wù)流程的持續(xù)改進(jìn)，最終達(dá)到從設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、選型、采購(gòu)、安裝、運(yùn)行、更新乃至環(huán)境保護(hù)等整個(gè)價(jià)值鏈的輸變電全壽命周期管理目標(biāo)。

5結(jié)語(yǔ)

輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行檢修管理、提升輸變電專業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行管理精益化水平的重要技術(shù)手段。積極引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有助于提升輸變電設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷、運(yùn)行管理的水平，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：金澤洙（1985-），男，朝鮮族，吉林省吉林市人。中級(jí)工程師，碩士學(xué)位，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)。