物联网技术在输变电设备状态监测中的应用

尹喜阳 陈文康 曲思衡 刘红昌

摘要：在时代的不断发展下，科学技术得到创新变革，其中电网运行的智能化成为了推动电力企业发展的基础，尤其是物联网技术在输变电设备状态检测中的应用，能够实现电网运行中各项性能的有效发挥，故此本文从理论角度出发，着重探究物联网技术在输变电设备状态监测中的有效应用。

Abstract： With the continuous development of the times， the science and technology have been innovated， and the intelligent power of the power grid has become the basis for the development of the electric power enterprises， especially the application of Internet of things technology in condition detection of transmission and transformation equipment. It can realize the effective performance of the power network operation， so this paper， from the theoretical point of view， focuses on exploring the effective application of the Internet of things technology in the condition monitoring of transmission and transformation equipment.

關键词：物联网技术；输变电设备；状态监测

Key words： Internet of things technology；power transmission and transformation equipment；condition monitoring

中图分类号：TM76；TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）11-0194-02

0 引言

众所周知，在迈入21世纪之后，人们经济水平得到提升，与此同时对电网运行提出了更加高的要求，在近几年的不断扩容下，电网得到规模化发展，不仅应用了网络平台，并且还实现了对电网运行信息的有效掌握，特别是在输变电设备状况监测中，将物联网技术应用其中，能够真正实现远程控制，实现电网的智能化发展与进步。

1 物联网技术的基本概述

从理论上分析，所谓的物联网被称为物物相连的互联网，主要是应用各种设备与系统，比如红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等，严格按照相关的协议，实现物品与互联网的相互整合，属于网络中的一种。而输变电设备状态监测是保障电网运行的基础与保障，主要是通过应用传感器技术、信息处理技术等将整体的运行状态加以反映，及时发现其中所存在的问题，并进行解决。

1.1 物联网体系的构建

感知层、网络层、应用层构成了物联网体系，感知层的主要作用是接受短距离范围的网络信息，尤其是在整个网络结构连接方面，感知层的作用十分明显，能够接受网络系统运行中的各类信息，并且将信息传输到相应设备之中。网络层的作用则是实现网络数据信息的传输，保证信息传输的有效性；应用层则涉及到的内容比较多，包括了计算机、智能手机等，可以进一步实现计算机与用户之间的交互。

1.2 物联网体系的设计

协调器、路由器、终端设备是不可或缺的，作为物联网的核心，协调器主要包括了组网的构建以及设备的维护，以及无线数据传输等等，作用则是保证执行硬件的完善。另外，网络设计主要是以电路设计为基础，是应用网络连接的方式，实现主控芯片与网关接口的相互关联，并能够及时的将路由器连接到终端之上。当然，在整个设计过程中需要多方面分析与考虑，要对节点的设计加以分析，并在无形中提高路由器的兼容性，保证路由器与终端设备节点的完善。而协调器则主要旨在数据信号传输的时候，其输出的信号要经过转化才能传输到网络平台中，只有如此才能保证数据信息的有效传递。

2 输变电设备状态检测的现状

从整体上分析，电力传输以及转换设备状态监测协同是单一的电力传输以及转换设备状态参数集，很多情况下能够实现对信息的手机，并且还能够从本质上出发制定完善的独立信息数据库，进而形成网络覆盖区域，这样一来能够真正提升信息系统的操作能力，甚至还可以实现日后分析与预测的完善性。其中如果每一个系统制造商不同，那么则会导致同一个装置无法统一标准，并且这种发展趋势下通信协议也无法实现与其它协议的相互关联，甚至数据传输也会受到强电磁的干扰。这种发展趋势下，对于具有无线传感网络技术的物联网技术，能够实现技术的识别，并且也能够做好职能监控，比如医用无线传感器网络能够及时将电缆通信故障加以解决。从另外一个角度分析，RFID射频技术是现阶段数据传输的关键所在，该技术结合无线传输可以制定模型，并且能够提供全新的智能电力传输检测。还有一点是在互联网的感知层以及传输设备的传感器方面，可以及时采集电力传输以及转换设备状态信息，明确其方向。且物联网网络层可以对数据收集，对数据分析，强化其它系统的能力，做好全面数据分析工作。但是无论从宏观角度还是微观角度分析，均需要明白的是物联网技术要严格按照输变电设备运行的实际情况对互联网技术以及大数据集成加以了解，真正推动物联网网络传播的有效性，并且还可以将其自身的作用充分发挥出来，这样才能真正保证电力传输以及转换设备的良好性。

3 物联网技术在输变电设备状态监测中的应用

从本质而言，在新时期要想真正实现对输变电设备状态的有效监测，那么则需要将物联网技术应用其中，实现对输变电设备的全寿命周期管理，这样才能真正提高输变电设备的有效运行。其中从另外一个角度分析，积极实现对物联网技术的应用，可以实现有效监测，并且其中所采取内容包括以下几点。

3.1 智能感知层

所谓的智能感知层是物联网技术应用中的基础与保障，主要是将相关的感知设备相互整合，其中具有代表性的则是智能传感器、GPS全球定位系统等，这样以此形成一个整体，能够实现对输变电设备运行中所存在的数据进行感知，并且还能够实现对全寿命资产信息的收集。从另外一个角度分析，在感知层主要收集的信息涉及到了电网运行的信息、电网运维的现象，各类安装设备的信息等，甚至还有气象信息与自然灾害信息。

3.2 智能网络层

毋庸置疑，智能网络层也是其中极其重要的一部分，是应用数据传输通道，实现异构网络的介入，这样便能够真正实现输变电设备的有效应用。一般而言，在整个输变电设备物联网运行之中，有关信息传输主要涉及到的通信层是比较多的，其一是传感网络，其作用是智能监测，是将现阶段输变电设备的基本状态传输到终端之中，并且也应用宽带、光纤加以完成。并且等到数据到达智能终端的时候，还要加强对技术原理的应用，将其进入到变电站与供电局。其二是变电站，主要采取的模式是相互结合，是将数据传输到智能监控系统之中。当然需要注意的一点是输电线路的智能终端很多情况下会建立链接通道，并且当信息传输其中之后，还需要进一步分析输变电线路所具备的兼容性以及拓展性。与此同时，输电线路现象，需要利用网络传输到相应的信息管理平台上。其三则是供电局，其网络所具备的作用是十分明显的，主要的职责便是收集各方面的信息，并且经过整理与归纳，在新时期，要想真正实现智能网络层的有效性，很多情况下供电局的网络需要构建光线组网，并且还需要将变电设备相互整合，这样一来才能真正形成信息交互。

除此之外，输变电设备物联网往往需要信息的整合，并且这些信息还需要及时传输到信息处理中心，经过数据挖掘实现海量数据的整合，其中数据信息收集到的信息是多源异构数据，比如像监测数据、调度运行数据、设备运行安全数据等，在这一系列数据整合之后可以为全寿命周期管理奠定基础。

3.3 智能应用层

智能应用层所涉及到的内容同样众多，且在智能应用层下可以构建完善的输变电设备物联网全寿命周期管理系统，所涉及到的内容包括了状态评估、预测预警、智能诊断等，可以进一步实现电网设备的缺陷以及维修成本。

3.4 信息整合层

信息整合层同样是输变电设备物联网中不可或缺的一部分，其中信息集成平台可以作为信息整合层的信息处理中心，主要采取面向服务架构以及服务总线的模式，实现信息的标准接入，并且还可以利用多源异构数据的相关特征进行提取、挖掘，真正实现海量数据的整合，对整个设备全寿命周期管理加以支撑。從另外一个角度分析，因为信息集成平台在电网业务中的不同，所以需要多方面分析与研究，要保证层层落实，实现业务的完善性，且还需要严格按照需求加以配置。

4 物联网技术要依据输变电设备运行加以完善

从上文中可以清楚认识到在当前时代的发展下，物联网技术已经成为了输变电设备运行的基础与保障，尤其是智能电网的建设需要实现对电网运行的相互监督与管理。作为智能电网的主要基础设备，输变电设备需要加强对物联网技术的应用，从全局出发实现对输变电设备运行状况的检测，这样能够将大数据、云计算等技术相互融合。从另外一个角度分析，在输变电设备运行中，其物联网技术还需要将自身的作用充分发挥出来，或者针对实际的发展情况构建完善的安全保障机制，将跟踪技术、定位技术以及远程监控技术进行融合，或者是将报警技术积极融入到物联网技术中，这样一来才能真正实现输变电设备监测的有效性，才能保证物联网技术作用与优势的全面发挥。

5 结语

综上所述，在当前的发展趋势下，物联网技术应用到输变电设备监测中已经发展成为了一项极其重要的内容，尤其在电网智能化的发展下，要想真正满足时代发展的要求，真正保证其稳定性，那么则需要充分发挥物联网的作用与优势，使其具备灵活性，实现监测数据的准确与全面，这样方可提高我国电网的运行质量与效率。

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