电力物联网技术在电力设备在线监测中的应用

袁乐心

摘要：随着社会的发展，人们对电力能源的需求越来越高，电力物联网技术在电网变电站当中，需要对设备状态加强在线监测，在电力的整个生命周期对电力设备进行监测和管理，探索电力物联网中的安全工器具的管理方法，研究电力设备在线监测等方面的应用。当前，我国对于电力物联网方面的设备编码和数据格式还没有一个统一的标准，形成了数据孤岛的状况，并不利于数据之间进行共享状态。本文针对电力物联网技术在电力设备在线监测中的应用中的现实问题，让物联网技术优势充分发挥出来，让物联网技术可以在变电站应用的四层架构体系中对设备状态进行监测，实现巡检管理的科学方法。

关键词：电力;物联网技术;电力设备;在线监测

物联网是在计算机和互联网的基础上建立起来的，利用在对物体进行智能化识别的过程中，需要结合先进的传感技术与通信技术，来对物体展开定位跟踪、并实时进行监控与管理，把现实世界与网络空间连接成为一个完整的网络。采集信息到应用信息的过程中，需要把物联网的应用架构进行分类，划分为智能感知层、网络传输层和高级应用层。不过，目前电力物联网技术在电力设备在线监测中的应用过程中，还存在许多需要解决的问题，需要电力企业不断进行创新和探索。

一、电力物联网技术概述

1.智能传感器技术

智能传感器是处于物联网架构体系的底层部分，其作用是识别物体并感知状态。在智能变电站中的电磁环境是非常复杂的，测量对象与参数种类比较多，测量有较高的精度要求，传感器需要有较强的抗干扰能力，能够充分抵抗电磁的干扰。另外，传感器也有集成化、小型化的作用，减小体积降低功耗，从而增加了无线传感器的电池寿命。

2.标识编码技术

电力行业的条形码标识比较容易损坏，编码方面有较多的差异，不能让电力设备有更好的管理和共享。设备标识中用到的条形码有一定的缺陷，在恶劣环境下，电力设备的标识非常容易发生损坏，识别仪器的时候会变得比较困难。在标识的过程中，使用射频识别的技术，从而解决以上的问题，借用RFID的通信距离进行定位，实现巡检管理。在进行编码的过程中，需要划分智能变电站的架构，结合变电站的标准编号，对安防设备进行间隔编号。

3.通信电源技术

智能变电站建设的通信终端数量比较多，数据的传输量会比较大，所处的环境往往比较复杂，由于通信设备功耗比较低，无线设备在自组网和汇集节点的过程中，需要适应变电站的通信标准，对已有的通信接口进行兼容。

二、电力物联网技术在电力设备在线监测中的构架体系

为解决通信接口的异构性方面的问题，可以与数据进行共享，实现物联网技术在变电站上的在线监测，应用四层架构体系，分别是感知层、装置层、数据层、应用层。

1.智能感知层

智能感知层与物联网智能感知层功能比较一致，往往会结合温湿度传感器和超声波传感器，设备和测控装置等二次设备的运行状态会受到周边环境状态的影响，由于地理位置和属性信息不同，会感知到状态与属性的不同，从而为供电局和本站的应用层提供一些必要的数据信息作为可靠的基础。

2.装置层

物联网的装置层有可以解决通信接口的异构性问题，变电站设备比较多，而且装置层的环境各自不同选择。有线无线的通信方式中往往会导致通信接口的异构性问题。母线机械振动发生后，会由于绝缘问题采用無线通信的方式。测量变压器参数的过程中，电磁环境会比较复杂，无线通信会发生一定的干扰，要结合有线通信的方式。

3.数据层

数据层是为了数据共享而分解出来的一个数据服务器，供电局可以通过Web进行访问，申请数据存储层。整合数据处理的过程，需要把数据进行分类，并进行格式化处理，将其更加标准化，主动向高级应用方面上传数据和存储数据。高级应用的数据源在需要数据时，向数据层发起数据请求，获取一定的数据，从而保证数据的共享。

4.应用层

在应用层当中，需要监测站内的所有设备，实现在线故障诊断，评估状态和辅助决策，在对变电站资产管理和安全管理的过程中，会涉及到高级应用。应用层会涉及到软件架构，用B/S的形式观测站内的后台工作，在供电局和监测主站进行远程监测，或者用浏览器进行远程监测。

三、电力物联网技术在电力设备在线监测中的应用

1.变电站设备的状态检测

当前，维护电力设备需要工作人员利用物联网技术展开一个定期的预试与检修，利用在线监测技术解决设备的缺陷问题，在定期预试模式下，需要进行不同的检修方式，进而对运行设备的各种状态进行监测，提前预知可能突发的故障问题。由于目前电力系统的规模已经逐渐扩大，对电力运行工作的要求也开始提高，一些传统的检修方法无法适应当前工作的需求。电力物联网技术的应用，需要电力企业不断加强变电站设备的检测技术，转变以往的工作思路。为了实现这种方式的转变，需要应用先进的物联网技术和故障诊断技术，在线监测变压器和电容器等电力设备，对设备突发性故障进行提前的预测，保证电网的应修必修目的。

2.变电站巡检管理

变电站的巡检管理工作一般是采用手工笔录的模式，不过手工记录经常会有失误，无法反映出设备详细的缺陷，而且不方便记录查找，缺乏有效的实时监督。针对当前电力系统变电站人工巡检模式的缺陷，需要结合无人巡检的高端技术，在电力设备上装配RFID标签和手持终端的部分。利用手持终端设备，可以实时查看相应设备的信息，应用RFID的通信距离，从而确保巡检工作的顺利进行，在线监督工作需要工作人员严格在一定范围内展开工作。在此过程中，工作人员需要进行登记，领取巡检任务与手持终端设备，同时要定期开展巡检业务，在巡检的过程中，需要使用手持终端对设备进行拍照记录，再将记录信息上传到巡检管理的后台。巡检结束之后，工作人员要上交手持终端，确认巡检已经结束。在巡检的过程中，手持终端会对巡检地点与项目进行提示，对路线上的漏检展开告警和提示。故障预测方面的损失，需要转变计划检修工作。减少人为方面的失误，保证参考信息的准确性。

结语：

电力物联网的技术可以很好的监测电力系统的电力设备，电力系统安全可靠的运行对电网的发展有比较重要的意义。目前，对于电力设备在线监测中的应用在巡检和运行等方面尚有不足，需要科学构建变电站中的四层应用体系。装置层可以解决通信接口异构性问题，数据层可以整合数据，让数据可以实现共享，增加了信息的利用率。监测设备状态可以加强供电的可靠性，在线监测可以实时捕获异常信号，对电力设备的运行状态进行预判，对状态进行检修维护，避免设备发生故障，节约成本。保证电力物联网技术可以得到更深远的意义。

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