基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力設(shè)備信息管理

寧 浩，羅永玲，任 丹

（國網(wǎng)新疆電力有限公司信息通信公司，新疆烏魯木齊 830000）

計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得信息技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，大幅提高了電力輸送穩(wěn)定性和輸電效率。目前，電力設(shè)備信息管理系統(tǒng)開始向管理自動(dòng)化方向發(fā)展，如計(jì)算機(jī)技術(shù)智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電子業(yè)務(wù)財(cái)務(wù)管理，簡化了用戶入網(wǎng)手續(xù)，節(jié)約了辦公時(shí)間，極大地提高了工作效率。

1 電力設(shè)備信息管理的特點(diǎn)

電力設(shè)備信息管理技術(shù)在電網(wǎng)供電系統(tǒng)中具有非常重要的作用。該技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)，涉及知識(shí)領(lǐng)域廣，需要掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)，又要精通電力技術(shù)的綜合性人才。另外，電力設(shè)備是電網(wǎng)企業(yè)的資產(chǎn)重要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和用電量不斷增大，電力設(shè)備的更新?lián)Q代勢在必行，使電力企業(yè)供電運(yùn)行成本不斷增加。所以，為更好地保障電網(wǎng)供電運(yùn)行安全，電力設(shè)備故障信息管理系統(tǒng)的開發(fā)研究將成為電力部門的一個(gè)重要課題[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)是物與物相聯(lián)系的信息網(wǎng)絡(luò)，是互聯(lián)網(wǎng)的遞進(jìn)式應(yīng)用，是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳感器、控制器、物和人通過通信技術(shù)連在一起，實(shí)現(xiàn)人與物，物與物的信息化和遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。物聯(lián)網(wǎng)大致可分為感知數(shù)據(jù)采集層，信息網(wǎng)絡(luò)傳輸層，中心管理處理層和受理應(yīng)用層，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)有識(shí)別感知技術(shù)，由傳感器、二維碼等識(shí)別功能完成；網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，由通信技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)完成；數(shù)據(jù)管理與分析應(yīng)用技術(shù)，由服務(wù)器等云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施存儲(chǔ)處理和計(jì)算，來滿足各種實(shí)際需求和應(yīng)用。目前，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用與環(huán)境監(jiān)測、智慧農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)療、安防等諸多領(lǐng)域，特別是智能電網(wǎng)的建設(shè)方面，有更廣闊的發(fā)展前景[2]。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 硬件建設(shè)

目前，國家電網(wǎng)部門和企業(yè)，除引進(jìn)一批專業(yè)技術(shù)性強(qiáng)，知識(shí)領(lǐng)域全面，精通計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)，電力輸送技術(shù)的綜合性人才，還購進(jìn)相關(guān)設(shè)備建立起一個(gè)將財(cái)務(wù)、營銷、辦公等業(yè)務(wù)活動(dòng)搭建在一起的平臺(tái)系統(tǒng)。這個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)上通國家電網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)層，下至基層變電所。這樣在同一個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理，大大提高了內(nèi)部管理能力，營造了安全高效的管理環(huán)境，為電力設(shè)備信息管理打下基礎(chǔ)，為智能電網(wǎng)建設(shè)鋪好根基。

3.2 業(yè)務(wù)提升要求

根據(jù)電力設(shè)備信息管理系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)要求，要熟悉了解目前電力企業(yè)的組織管理機(jī)構(gòu)和企業(yè)運(yùn)行機(jī)制，同時(shí)掌握當(dāng)前電力設(shè)備的維護(hù)檢測方法與故障設(shè)備信息送達(dá)處理方法，分析研究其中存在的問題與不足，制定出合理的改進(jìn)措施。而且在建系統(tǒng)能夠再現(xiàn)歷史記錄，比對當(dāng)前監(jiān)測數(shù)據(jù)，預(yù)判運(yùn)行中的電力設(shè)備的狀態(tài)及使用壽命，或者是故障出現(xiàn)概率參數(shù)，為下一步檢修維護(hù)置換提供依據(jù)。

3.3 電力設(shè)備信息管理系統(tǒng)框架

電力系統(tǒng)的核心是電力設(shè)備，電網(wǎng)供電正常首先是電力設(shè)備的安全運(yùn)行，運(yùn)行正常。物聯(lián)網(wǎng)就是將傳感器、全球定位、射頻識(shí)別技術(shù)、機(jī)器視效技術(shù)等按照系統(tǒng)構(gòu)建設(shè)想，以互聯(lián)互通的方式將用戶的用電時(shí)長、用電高峰、用電周期等有關(guān)信息聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)電力設(shè)備定位、跟蹤、采購、置換等應(yīng)用。一般采用MySQL數(shù)據(jù)庫，用戶在頁面發(fā)出請求，通過服務(wù)器進(jìn)行邏輯分析。該系統(tǒng)框架又分為感知識(shí)別層，該層是由視頻拍攝攝像頭，二維碼信息掃描儀等設(shè)備先獲取感知，再由通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，通過射頻識(shí)別，同時(shí)對數(shù)據(jù)儲(chǔ)存分析。而系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信層，由各式各樣的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、寬帶等或相互結(jié)合完成。該系統(tǒng)的服務(wù)應(yīng)用層是進(jìn)行大量的電力設(shè)備信息處理，用數(shù)據(jù)挖掘式算法獲得對應(yīng)的解決策略，必須使用識(shí)別技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)[3]。

3.4 故障管理系統(tǒng)

故障管理系統(tǒng)主要是將識(shí)別發(fā)現(xiàn)、診斷研判、審批通知、維護(hù)修理和需要置換識(shí)別的設(shè)備納入系統(tǒng)管理，再根據(jù)損壞程度進(jìn)入故障流程自動(dòng)控制程序的要求，是整個(gè)電力設(shè)備信息管理系統(tǒng)中重要的一個(gè)子系統(tǒng)，它包括故障分類、故障性質(zhì)和處理意見的生成，同時(shí)向工程人員展示流程管理、故障查詢等。故障管理系統(tǒng)的故障診斷研判是該系統(tǒng)的關(guān)鍵，但是，只有找到設(shè)備故障產(chǎn)生的原因，才能進(jìn)行正確的故障研判診斷。首先將電網(wǎng)中所有電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)分為“正?！焙汀肮收稀眱深?；其次是根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中的分類計(jì)算法進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)再現(xiàn)比對，將比對后的信息再分類，得出研判結(jié)果；最后再將需要進(jìn)行故障研判的設(shè)備信息輸入到此分類中，實(shí)現(xiàn)對該電力設(shè)備的研判結(jié)論。由此可以看出，分類系統(tǒng)在整個(gè)故障診斷系統(tǒng)中起著非常關(guān)鍵作用。目前，診斷研判系統(tǒng)是按照診斷樹的方式進(jìn)行，就是就分類器看成有向分支樹，信息元素與樹中節(jié)點(diǎn)一一對應(yīng)，樹中有葉子的節(jié)點(diǎn)叫做一個(gè)判斷，之后按照此選擇分支，在這個(gè)過程中，要從根節(jié)點(diǎn)分析研判，直到找不到子節(jié)點(diǎn)，這就產(chǎn)生了一個(gè)判斷?，F(xiàn)在，診斷樹比較常用的是ID3算法，該算法利用熵的概念，分析比較系統(tǒng)前后熵的數(shù)據(jù)獲得信息增效，達(dá)到判斷目的。

3.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)要求

電力設(shè)備信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)要求，要求數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。邏輯結(jié)構(gòu)符合數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)要求，它是將數(shù)據(jù)概念模型與固定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相和諧的邏輯數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。在該系統(tǒng)中電力設(shè)備故障信息數(shù)據(jù)是以此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模式實(shí)行管理的。

4 結(jié)束語

隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的不斷發(fā)展，電力設(shè)備信息管理技術(shù)將得到更快地成熟完善，智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)指日可待。