電力物聯網技術在電力設備在線監測中的應用

袁樂心

摘要：隨著社會的發展，人們對電力能源的需求越來越高，電力物聯網技術在電網變電站當中，需要對設備狀態加強在線監測，在電力的整個生命周期對電力設備進行監測和管理，探索電力物聯網中的安全工器具的管理方法，研究電力設備在線監測等方面的應用。當前，我國對于電力物聯網方面的設備編碼和數據格式還沒有一個統一的標準，形成了數據孤島的狀況，并不利于數據之間進行共享狀態。本文針對電力物聯網技術在電力設備在線監測中的應用中的現實問題，讓物聯網技術優勢充分發揮出來，讓物聯網技術可以在變電站應用的四層架構體系中對設備狀態進行監測，實現巡檢管理的科學方法。

關鍵詞：電力;物聯網技術;電力設備;在線監測

物聯網是在計算機和互聯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、并實時進行監控與管理，把現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，目前電力物聯網技術在電力設備在線監測中的應用過程中，還存在許多需要解決的問題，需要電力企業不斷進行創新和探索。

一、電力物聯網技術概述

1.智能傳感器技術

智能傳感器是處于物聯網架構體系的底層部分，其作用是識別物體并感知狀態。在智能變電站中的電磁環境是非常復雜的，測量對象與參數種類比較多，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，在惡劣環境下，電力設備的標識非常容易發生損壞，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量比較多，數據的傳輸量會比較大，所處的環境往往比較復雜，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、電力物聯網技術在電力設備在線監測中的構架體系

為解決通信接口的異構性方面的問題，可以與數據進行共享，實現物聯網技術在變電站上的在線監測，應用四層架構體系，分別是感知層、裝置層、數據層、應用層。

1.智能感知層

智能感知層與物聯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會受到周邊環境狀態的影響，由于地理位置和屬性信息不同，會感知到狀態與屬性的不同，從而為供電局和本站的應用層提供一些必要的數據信息作為可靠的基礎。

2.裝置層

物聯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。測量變壓器參數的過程中，電磁環境會比較復雜，無線通信會發生一定的干擾，要結合有線通信的方式。

3.數據層

數據層是為了數據共享而分解出來的一個數據服務器，供電局可以通過Web進行訪問，申請數據存儲層。整合數據處理的過程，需要把數據進行分類，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據和存儲數據。高級應用的數據源在需要數據時，向數據層發起數據請求，獲取一定的數據，從而保證數據的共享。

4.應用層

在應用層當中，需要監測站內的所有設備，實現在線故障診斷，評估狀態和輔助決策，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，在供電局和監測主站進行遠程監測，或者用瀏覽器進行遠程監測。

三、電力物聯網技術在電力設備在線監測中的應用

1.變電站設備的狀態檢測

當前，維護電力設備需要工作人員利用物聯網技術展開一個定期的預試與檢修，利用在線監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進行監測，提前預知可能突發的故障問題。由于目前電力系統的規模已經逐漸擴大，對電力運行工作的要求也開始提高，一些傳統的檢修方法無法適應當前工作的需求。電力物聯網技術的應用，需要電力企業不斷加強變電站設備的檢測技術，轉變以往的工作思路。為了實現這種方式的轉變，需要應用先進的物聯網技術和故障診斷技術，在線監測變壓器和電容器等電力設備，對設備突發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，缺乏有效的實時監督。針對當前電力系統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：

電力物聯網的技術可以很好的監測電力系統的電力設備，電力系統安全可靠的運行對電網的發展有比較重要的意義。目前，對于電力設備在線監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，數據層可以整合數據，讓數據可以實現共享，增加了信息的利用率。監測設備狀態可以加強供電的可靠性，在線監測可以實時捕獲異常信號，對電力設備的運行狀態進行預判，對狀態進行檢修維護，避免設備發生故障，節約成本。保證電力物聯網技術可以得到更深遠的意義。

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