輸變電設(shè)備管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用分析

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輸變電設(shè)備是電力系統(tǒng)中不可或缺的組成原件，電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性很大程度上取決于輸變電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，因此我們必須要做好輸變電設(shè)備的管理工作。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則能夠在輸變電設(shè)備管理中扮演重要的角色，為推動(dòng)輸變電設(shè)備的有效運(yùn)行、促進(jìn)我國電力網(wǎng)絡(luò)順利發(fā)展，有關(guān)業(yè)內(nèi)人士近年來開始對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等進(jìn)行分析，并就其在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及輸變電設(shè)備壽命周期的管理中的應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致研究。近年來人民群眾的生活質(zhì)量不斷提升，對(duì)生活條件的期待值同樣水漲船高，特別是電力網(wǎng)絡(luò)供電穩(wěn)定性，更是人們關(guān)注和重視的熱點(diǎn)話題。許多電力企業(yè)在這種情況下不斷擴(kuò)容，這有效地提升了我國電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，更有甚者將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電網(wǎng)運(yùn)營管理結(jié)合起來，取得了突出的實(shí)質(zhì)性成果。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與輸變電設(shè)備運(yùn)行管理的結(jié)合，更是一種突破性的、有實(shí)際意義的嘗試，就本課題進(jìn)行研究，是促進(jìn)我國電力網(wǎng)絡(luò)輸變電設(shè)備穩(wěn)步發(fā)展的必然選擇。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐、對(duì)物與物之間進(jìn)行連接的技術(shù)，能夠借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通信的優(yōu)勢(shì)保證信息傳送的速度和效率，所有的消息、數(shù)據(jù)、定位、資源等都可以通過信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效交互。從某種角度上來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)信息化時(shí)代的必然產(chǎn)物，能夠讓管理、定位、信息跟蹤等變得更加智能化和自動(dòng)化，其實(shí)用效果也十分喜人，在許多行業(yè)中發(fā)揮了不容忽視的積極作用，比如說在定位系統(tǒng)、激光掃描等方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就已經(jīng)基本成熟，從根本上推動(dòng)了中國的社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在輸變電設(shè)備管理過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要功能是對(duì)信息進(jìn)行處理、高速傳輸?shù)龋梢越柚鸁o線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，另外還可以對(duì)輸變電設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行即時(shí)性監(jiān)控，和過去的有線通訊技術(shù)比較起來，無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)顯然有著傳輸速度快等巨大優(yōu)勢(shì)，除了能夠增強(qiáng)輸變電設(shè)備檢測(cè)能力，還能夠解決過去通信方式存在的許多問題，而射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）的信息傳輸方式更加清晰，主要就是利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將射頻通信數(shù)據(jù)傳輸出去，從而達(dá)到輸變電設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)上報(bào)，給電力網(wǎng)絡(luò)的管理人員提供及時(shí)、準(zhǔn)確的參考信息，從而從根本上提升電力網(wǎng)絡(luò)輸變電設(shè)備的管理質(zhì)量。輸變電設(shè)備的檢測(cè)管理往往需要經(jīng)過許多次信息傳輸才能實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)階段中國的輸變電設(shè)備監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)一般由三層結(jié)構(gòu)組成——變電站兩端控制層、實(shí)地的監(jiān)測(cè)層、數(shù)據(jù)采集層——通過這三層分布式結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)以后，電力網(wǎng)絡(luò)輸變電設(shè)備的通信信息將會(huì)得到有效的傳輸。然而在實(shí)際的運(yùn)行中并不可能全然與預(yù)計(jì)情況相同，通信結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、建設(shè)等必然會(huì)受到外部環(huán)境影響而出現(xiàn)一定的紕漏，特別是實(shí)地敷設(shè)的時(shí)候更是具有許多突出的困難，稍有不慎就可能導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量問題。同時(shí)，敷設(shè)有線通信網(wǎng)絡(luò)的過程中電力單位往往要投入非常多的資金才能夠完成施工。因此在今后的輸變電設(shè)備運(yùn)行管理中，想要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有利作用，電力單位還需要做好通信通道的設(shè)計(jì)安裝工作，解決設(shè)計(jì)不合理、安裝不到位等導(dǎo)致的成本增加、工期延長問題。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的運(yùn)用

2.1在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠發(fā)揮巨大的作用，工作人員首先在電網(wǎng)桿塔上、各種電力設(shè)備上安裝好監(jiān)測(cè)傳感器，而后對(duì)傳感器收集到并且回傳的信息進(jìn)行分析，明確電路中的各種信息與輸變電設(shè)備的正常運(yùn)行數(shù)據(jù)是否符合，同時(shí)也可以借助網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)接收設(shè)備發(fā)射指令確認(rèn)故障情況等。近些年，中國的電力網(wǎng)絡(luò)輸變電設(shè)備管理初步取得了研究成果，能夠?qū)υO(shè)備狀態(tài)進(jìn)行即時(shí)性監(jiān)測(cè)、對(duì)圖像視頻信息進(jìn)行及時(shí)回收分析，更能對(duì)工作人員進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)管理，另外在電力網(wǎng)絡(luò)輸變電設(shè)備監(jiān)測(cè)過程中，工作人員已經(jīng)引進(jìn)了許多種類、許多型號(hào)的傳感器，保證了監(jiān)測(cè)結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確度。然而同時(shí)我們也必須要認(rèn)識(shí)到，如何對(duì)在線監(jiān)測(cè)管理傳感器設(shè)備進(jìn)行供電仍然是一個(gè)問題，目前比較常見的兩種供電方式為太陽能供電和高壓電磁供電這兩種，它們雖然也能維持監(jiān)測(cè)傳感設(shè)備的正常運(yùn)行，但是卻無法保證供電的穩(wěn)定性和持續(xù)性，這就導(dǎo)致了輸變電設(shè)備的監(jiān)測(cè)結(jié)果無法持續(xù)傳輸。在這種情況下，為了讓物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠順利在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮作用，我們必須要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究。另外，電力單位必須要盡快更新思維，扭轉(zhuǎn)錯(cuò)誤的管理理念，對(duì)外部影響因素進(jìn)行有效的考量，對(duì)監(jiān)測(cè)傳感器高低溫儲(chǔ)電能力進(jìn)行強(qiáng)化，對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)供電模式進(jìn)行優(yōu)化，從根本上解決電網(wǎng)運(yùn)行不穩(wěn)定、在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)不穩(wěn)定的問題。具體來說，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)用主要可以分成三個(gè)方面理解，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。首先，對(duì)感知層進(jìn)行分析。感知層是智能電網(wǎng)中比較重要的一部分，它能夠?qū)ΧS碼標(biāo)簽和識(shí)讀器標(biāo)簽直接進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別，并且順利地將讀取到的、收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層中去?？梢哉f在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中感知層主要負(fù)責(zé)對(duì)信息的傳輸延伸和共享。其次，應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行分析。網(wǎng)絡(luò)層主要可以包括電網(wǎng)接入網(wǎng)和電網(wǎng)信息系統(tǒng)的核心網(wǎng)，這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)是電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，網(wǎng)絡(luò)層的作用也比較清晰，其扮演一個(gè)感知層及應(yīng)用層之間的橋梁角色，輸變電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)主要通過網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行傳輸和延伸，利用接入網(wǎng)和核心網(wǎng)完成數(shù)據(jù)的高速傳輸。另外，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，要求數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確安全，因此電力單位必須要采取措施提升數(shù)據(jù)信息的傳輸安全性。在特殊情況下，電力單位如果不具備建設(shè)專屬網(wǎng)絡(luò)層的能力，也可以利用APN專用通道與安全加密芯片共同加密的方式，對(duì)輸變電設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行有效的、安全的傳輸，保障信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性。最后，就應(yīng)用層的相關(guān)問題也需要進(jìn)行分析。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用原理，主要是通過對(duì)電力需求進(jìn)行記錄形成工作記憶，并以這些工作記憶為基礎(chǔ)對(duì)輸變電設(shè)備的具體工作情況進(jìn)行分析和處理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的運(yùn)用，實(shí)際上是電力系統(tǒng)智能化的重要步驟，也是推動(dòng)信息技術(shù)與電網(wǎng)管理結(jié)合的必然選擇，從現(xiàn)階段中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展情況來看，在未來的發(fā)展中輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作必然能取得新的突破。

2.2輸變電設(shè)備壽命周期的管理

電力單位的運(yùn)行和經(jīng)營實(shí)際上也是為了獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益，因此想要讓電力單位長遠(yuǎn)發(fā)展，就必須要做好電力網(wǎng)絡(luò)固定資產(chǎn)的壽命周期管理工作，從而降低其報(bào)廢率、提升使用年限。而輸變電設(shè)備，可以說是電網(wǎng)系統(tǒng)固定資產(chǎn)中最重要的一部分，因此電力單位在今后的工作中，務(wù)必要強(qiáng)化對(duì)輸變電設(shè)備的使用管理工作，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成輸變電設(shè)備壽命周期的管理，對(duì)監(jiān)測(cè)信息、設(shè)備屬性進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，從而確定輸變電設(shè)備的運(yùn)行情況是否正常穩(wěn)定，另外還需要在確保輸變電設(shè)備正常運(yùn)行的前提下，盡最大努力降低輸變電設(shè)備壽命周期的管理的成本，并對(duì)輸變電設(shè)備壽命周期進(jìn)行綜合評(píng)估，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為重要支撐，在對(duì)工作管理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，完成輸變電設(shè)備壽命周期的立體化管理。輸變電設(shè)備壽命周期的管理本身具有一定的復(fù)雜性，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其中起到的主要是收集及分析信息的作用，比如說輸變電設(shè)備運(yùn)行環(huán)境信息、運(yùn)行情況、設(shè)備自身性能信息等，都在其收集之列，工作人員可通過對(duì)這些信息的分析和處理，理順輸變電設(shè)備的運(yùn)行情況及其無法正常安全運(yùn)行的原因，并且以此為基礎(chǔ)建立輸變電設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這個(gè)體系中，同樣扮演不可忽視的角色，在傳感器的支持下，工作人員得以對(duì)輸變電設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行有效檢測(cè)和評(píng)估，再將其與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)即可獲知設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估結(jié)果，最終建立輸變電設(shè)備壽命周期檔案。除此之外，輸變電設(shè)備管理人員還需要考慮，電網(wǎng)固定資產(chǎn)管理——即輸變電設(shè)備管理——想要真正取得效果，還需要采取全過程成本控制策略，積極主動(dòng)地引入各種新技術(shù)，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)和探索，從根本上解決我國電力網(wǎng)絡(luò)輸變電設(shè)備管理技術(shù)不成熟的問題，才有可能最終達(dá)到預(yù)計(jì)的管理目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是二十一世紀(jì)的重要高新科技成果，它與智能電網(wǎng)建設(shè)的結(jié)合和互相促進(jìn)，是具有跨時(shí)代意義的嘗試，能夠?qū)νㄐ偶夹g(shù)、通信基礎(chǔ)設(shè)備、電力系統(tǒng)、電力固定設(shè)備等進(jìn)行有效的串聯(lián)，從而讓我國電力網(wǎng)絡(luò)輸變電設(shè)備管理工作的信息化水平、自動(dòng)化水平得到根本性的提升，解決傳統(tǒng)輸變電設(shè)備管理工作存在的一系列不足之處。在今后的發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與輸變電設(shè)備管理的結(jié)合，將會(huì)成為電力網(wǎng)絡(luò)管理智能化的優(yōu)越開端，是促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展的第一步。

結(jié)語：

電力系統(tǒng)的建設(shè)為中國人帶來了更加便利的生活、更加現(xiàn)代化的體驗(yàn)，加強(qiáng)電力系統(tǒng)管理、做好輸變電設(shè)備管理，是保障電力供應(yīng)穩(wěn)定性和安全性的不二之選。而借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)輸變電設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)輸變電設(shè)備壽命周期進(jìn)行管理，是工作人員經(jīng)過不斷探索研究尋找到的重要方向，我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦腥孕枰刂_的方向進(jìn)行深入的研究和探索，爭(zhēng)取找到行之有效的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理策略。

作者：王瑩 黃仁安 王長安 單位：紅光電氣集團(tuán)有限公司