物联网技术在输变电设备管理中的应用温德龙

温德龙

摘要：输变电设备的运行稳定性直接影响电网的运行质量，在当前的智能电网建设之中，对输变电设备进行智能监控和管理是必要的工作。通过对输变电设备的物联网管理技术进行介绍，分析了物联网技术在设备状态检测和使用寿命管理方面的应用价值。

关键词：物联网；输变电设备；管理；应用

一、技术简介

1、物联网技术

物联网系统是对于传统意义上的互联网进行改进的产物，物联网系统主要是通过无线网络对于各种功能元件进行功能和操作上的链接，相比与传统的互联网系统，物联网构建的系统更具有功能性和实际价值。在输变电设备管理系统的构建之中，物联网的作用主要是将管理节点通过无线网络进行互相连接，其各自对于工作信息的采集都可以通过物联网进行综合和分析，每个节点作为检测过程之中的信息源，其对于工作信息的不断采集和更新可以增强管理系统的工作效率，有利于系统的智能化处理。多种信息的采集也可以通过系统的互相链接来对系统的功能进行优化，具有自我调节能力。在对于物联网设备管理系统的构建之中，设计人员可以将无线网络作为串联各个管理节点的工具，将网络的数据传输功能与节点的信息采集功能相结合，是系统具有自行传输数据和处理数据的能力，对于设备管理系统的工作效率有很大的提高。

2、设备管理技术

输变电设备状态监测主要利用各种监测传感技术、通信技术以及数据采集分析技术实现对输变电设备状态信息的采集、传输、后台处理及存储转发。其中输电设备状态监测包括导线温度监测、绝缘端子污秽监测、杆塔倾斜监测、覆冰监测、线路舞动监测、微气象监测等。变电设备状态监测包括高压电力变压器状态监测、气体绝缘组合电器状态监测、高压电容型设备状态监测、电力电缆监测等。输变电设备的状态通常可以分为三种情况：正常状态、异常状态、故障状态。输变电设备全寿命周期管理是以输变电设备资产作为研究对象，从系统的整体目标出发，统筹考虑资产的规划、设计、采购、建设、运行、检修、技改、报废的全过程，在满足安全、效能的前提下追求输变电资产全寿命周期成本最优，实现系统优化的科学方法。

二、实际建设

1、物联网体系结构

在管理系统之中，物联网系统的感知层包括各种二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器和M2M终端，传感器网络和传感器网关等。感知层又分为感知控制子层和通信延伸子层，感知控制子层是对物理世界感知、识别、信息采集的各类传感器，通信延伸子层是将物理实体连接到网络层和应用层的通信终端模块或延伸网络。智能电网通过感知控制子层实现各环节电气量、非电气量、微环境等信息的采集，并通过通信延伸子层接入到物联网的网络层。网络层包括接入网和核心网，实现感知层与应用层间信息的传递、路由和控制。鉴于智能电网对数据安全、传输可靠性及实时性的严格要求，联网的信息传递、汇聚与控制主要依托电力专通信网实现，在不具备条件或特殊条件下可以借助公网，但必须做好相应安全防范措施。应用层是将物联网技术与智能电网的需求相结合，实现电网智能化应用的解决方案。智能电网通过应用层最终实现信息技术与智能电网的深度融合，对智能电网的发展具有广泛的影响。应用层的关键在于在信息化的过程中，能满足电网系统的各个环节，进行智能交流，实现精确供电、互补供电、提高能源利用率、供电安全，节省用成本目标中各信息元的需求分析以及信息的内部共享。目前，物联网技术已经广泛地应用于电网中的各个环节，为智能电网的实现起到了巨大的推动作用。各个科研单位在输变电设备中引入物联网的理念，纷纷开展了先进传感、通信、状态监测可靠性评估、全寿命周期管理等方面技术的相关研究工作。基于物联网技术的输变电设备状态监测技术是通过高效、可靠获取到的输变电设备状态信息，从而对设备进行智能评估与诊断，提高输变电设备的可靠性和运行效率，为设备的全寿命周期优化管理奠定了基础，能够满足智能电网建设和发展的需求。

2、管理系统的构建

为了解决输变电系统在使用和建设之中出现的结构损毁和修理问题，并加快在电力系统的检测方面的速度，提高检修的效率，人们开始选择以电气自动化技术为基础，传感器网络组成的物联网系统来对输变电系统进行在线的实时检测。检测节点督责对于电力系统工作的实地监控。检测节点的监控统主要是由接线点检测系统组成，通过对各个设备节点的电流计算可以得出电力线路的实际工作情况。检测节点在完成数据的检测和分析之后，会将实际的数据进行初步收集，之后通过网络传输到数据处理中心。检测节点是检测系统的基本组成部分，其工作效率和工作状态直接关系着检测工作的正常进行与否。在实际的检测工作之中，为了数据收集的全面准确和防治检测过程之中出现的事故，在检测网络的构建之中一般会在同一检测区域内设置多个检测节点，满足数据收集的多样性要求，并防治出现的事故。在系统的构建过程之中，检测系统需要对电力线路的正常工作状态下的工作数据进行提前的设置，以便于在检测的过程之中对故障的反应。在节点的设计之中，还要给节点设置维修检测功能，即在工程维修完成之后对检修人员进行报告，提高检修工作的进行效率。同时节点的检修工作时间的设置对于检测的正常进行也有很大的意义。

对各个接线点的传感器进行网络的链接是该检测网络发挥效果的重要途径。电力系统由于其工作性质，其分布极为广泛，因此，检测点的数量过少可能会影响对于系统线路实际的工作情况的检测，因此，在实际的检测系统的建设之中，工程部门一般会在同一区域内建设多个检测点，以便于更为全面的进行检测。在实际的系统检测之中，工程人员可以在被检测区域内布置多个检测节点，检测节点的选择可以使用传统的传感器接线点检测系统。之后，为了保持各个检测点数据的联通和交互，可以使用无线网络将各个检测节点进行链接，通过多个检测节点来对电力系统的工作情况进行全方面的检测，在检测节点检测完毕并将数据分析知州，各个节点可以通过无线网络将所得到的数据传输给当地的电力系统维修部门，实现电力系统工作情况的实时检测和分析。在出现异常情况时，节点分析系统可以将报警信息传输给当地电力系统检测和维修人员，将被检测线路的工作情况的可能故障向检测人员进行回报，有检测人员对故障点进行实际的检测之后，确定实际的故障和维修点，除了节点网络的组成之外，在节点和管理中心之间也需要通过网络来进行链接，以保证整个系统可以在管理中心的整体控制之下正常运行。在本系统之中，基本的网络结构是基于物联网系统完成的。物联网系统主要是通过无线网络对于各种功能元件进行功能和操作上的链接，相比与传统的互联网系统，物联网构建的系统更具有功能性和实际价值。在电力检测系统的构建之中，物联网的作用主要是将检测节点之中的各个检测元件通过无线网络进行互相连接，其各自对于工作信息的采集都可以通过物联网进行综合和分析，每个节点作为检测过程之中的信息源，其对于工作信息的不断采集和更新可以增强检测系统的工作效率，有利于系统的智能化处理。

三、结语

物联网技术作为智能电网的重要支撑技术，其发展必将推动电网智能化的长足发展。智能电网作为物联网技术最重要的应用领域，智能电网已成为拉动物联网产业，甚至整个信息通信产业发展的强大驱动力。

参考文献：

[1]朱弘.物联网技术的发展和在安防领域的应用研究[J].技术与应用,2010,7(7):31-33.

[2]黄维.物联网产业发展现状及应用分析[J].烽火科技,2010,25(8):5-7.