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淺談物聯網技術與電力設備管理:物聯網技術電力設備管理應用

【文章摘要】

隨著我國經濟的發展，我國對于電力能源的需求量也越來越大，而經濟形勢的轉變勢必帶來供能和用能方式的重大變化，為了提高電力設備的管理水平，提升電力系統的可靠性與穩定性，將物聯網技術應用于電力設備管理之中是必然的趨勢。本文將結合物聯網的相關概念以及相關支撐技術，探究互聯網技術在電力設備管理中的應用。

【關鍵詞】

互聯網技術；電力設備；管理；應用現如今，可持續發展已經成為了人類共同的目標，未來能源開發與消耗勢必要轉變方式，這就需要發展與經濟社會相適應的低碳電力之路。基于此種目的，推進電網管理智能化是當今電力系統發展的方向，而物聯網技術在電力設備管理中的應用，則有助于促使電網管理智能化進程的加快。由此可見，對物聯網技術進行探討，有著十分重要的價值。

1物聯網簡介

目前被廣泛認同的物聯網的定義為：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。通過信息的高效采集與傳遞，資源能夠得到最大化程度的利用，以此改善人與自然之間的關系。

2物聯網的4大支撐技術

2.1識別技術

識別技術是物聯網中信息收集與傳遞的基礎，是實現物品可視化管理的重要手段。當前識別技術主要是通過無線電信號對特定目標進行非接觸式的主動識別和管理，在人們的生產生活之中發揮著巨大的作用。

2.2紅外感應技術

一般來說，所有的物體都是具有溫度的，只要有溫度就會向外輻射一定的紅外線，采集物體向外輻射的紅外線就能夠對物體進行判斷，同樣不用與物體進行直接的接觸，并且靈敏程度也相對較高。

2.3全球定位技術

GPS是由美國主導建立的全球定位系統，能夠為用戶提供高精度的位置、速度以及時間信息，對于電力設備管理來講，全球定位技術不僅能夠幫助設備防盜，能夠監測電力設備的故障地點，同時為各種系統提供精確的時間標準，提高電網的智能化程度。

2.4M2M技術

M2M技術指的是末端設備之間的互聯與集中管理，其實質是設備與設備之間、設備與人之間的信息的交互，通過不同系統之間信息的傳遞，能夠在一定程度上優化電網的成本配置，增強電力設備運行的穩定性，降低人力維護的成本，由此推動電網向高效、穩定、節能、環保方向發展。

3物聯網在智能電網建設中的應用

我國國土面積廣袤，但是目前電網已經覆蓋了我國的絕大部分地區，由大量電力設備形成的中樞在電網的運行中起著重要的作用，這些電力設備并不全是布置在城市之中，在人煙稀少的地方同樣會有，而在自然環境條件惡劣的情況下電力設備難免會出現各種問題，如電力設備失竊或者出現故障，這些問題很容易導致電網不能正常運行，帶來巨大的經濟損失。而為了避免這種情況，電力公司可以使用物聯網技術來監控電力資產，有效管理所有的電力資產，確保電網的穩定運行。

3.1設備的防盜監控

物聯網技術在電力設備管理中的應用最為廣泛的就是設備的防盜監控，通過在電力設施周邊布置傳感器，可以實時了解電力設施的運行狀況，如溫度、電池電量等信息，這些信息在采集之后統一交由后臺監控人員進行處理，可供判斷電力設施是否處在正常運行的狀態。再者全球定位系統可以及時監測電力設備的移動狀況，一旦有人惡意偷竊電力設備，后臺控制人員可以及時得知消息，偵測被盜設備的運行狀況，為警務人員的工作提供便利。

3.2固定資產的管理

對于企業來講計算固定資產的價值的工程相當龐大，在固定資產上貼附RFID標簽，利用RFID標簽非接觸讀寫的特性，定時對標簽進行掃描就可以了解固定資產有無損失，既方便了固定資產的管理，又減輕了相關工作人員的工作量，并且節約了大量的人力物力。

3.3電力資產管理主要內容

1）小型監控模塊。

通過在特殊位置設定相應的傳感器，能夠及時了解電力設備所處環境的狀況，如果出現高溫高濕等異常環境，信息可以通過標準無線傳輸技術由小型監控模塊發送到后臺控制端，及時通知相關人員進行檢修。對于失竊的設備還可以用內置的追蹤器進行追蹤，既可以挽回電力設備失竊帶來的損失，也能夠對不法分子形成震懾；

2）傳輸網絡模塊。

各項傳感器監測到的信息需要及時傳遞到后臺控制端，這就需要傳輸網絡模塊。在通信線路無法架設的地方盡量使用無線網絡進行傳輸，從而降低網絡架設的成本。實現信息的及時傳遞；

3）電力資產管理平臺模塊。

將由各種傳感器傳感的數據進行匯總和分析，及時監測電力資產的變化，提高電力設備的管理水平。

4結束語

綜上，我國經濟的發展需要大量的電力能源作為支撐，而可持續的發展觀念又要求電力網絡向智能化轉變，對此需要不斷推進物聯網技術在電力設備管理中的應用，提高對于電力設備的管理水平，實現對于電力設備運行狀態的實時管理，繼而最大程度的保障電網運行的穩定性，為我國的經濟和社會發展提供高質量的電能供應。

作者：張維志 單位：國網河北阜城縣供電公司

淺談物聯網技術與電力設備管理:物聯網技術在電力設備巡檢中的應用

摘 要

現代網絡技術的應用水平逐步提高，網絡技術應用程度拓展到社會生活中的各個領域，物聯網技術是基于互聯網信息傳輸技術的基礎上開展的一種新型識別檢測技術，物聯網技術在電力設備巡檢中的應用能夠可以提高電力巡檢的質量，降低巡檢人員的工作壓力，實現我國電力供應系統正常運行。

【關鍵詞】物聯網技術 電力設備巡檢 應用

隨著社會計算機研發水平和應用水平的逐步發展，基于互聯網技術的基礎上，結合RFID技術、紅外感應技術、全球定位技術以及激光技術于一體的物聯網技術。本文基于網聯網技術的電力設備巡檢系統的設計原理與實現過程，對物聯網技術在電力設備巡檢中應用進行研究，推進我國電力供應系統中技術手段的不斷創新應用。

1 物聯網技術概述

1.1 物聯網技術概念

物聯網技術是基于“互聯網技術”的基礎上，應用互聯網數據傳輸連接技術，充分結合射頻識別技術（RFID技術）、紅外線識別感應技術、GPS全球定位技術、遠程激光掃描技術等信息傳輸手段，進行識別檢測技術，這種綜合技術的智能化程度高，識別定位準確性高，被廣泛應用于社會生產生活的各個領域。物聯網技術在電力設備巡檢中應用，與傳統的電力設備巡檢方式相比，能夠擴大電力設備巡檢的范圍，巡檢技術能夠克服強磁力、高溫、水環境的檢驗，縮小了電力設備巡檢的安全隱患，同時物聯網的信息空間存儲范圍較大，存儲信息的安全性較高，使電力設備應用檢驗程度實現智能化發展。

1.2 物聯網技術的工作流程

物聯網技術的實現是通過計算機與外部檢測設別連接實現的。首先系統內部數據庫管理系統通過激光掃描技術對電力設備進行逐步狀態掃描；其次，結合RFID技術、紅外線檢測技術對電力運行設備進行全面掃描；再次，GPS系統對滇西設備中結合計算機網絡數據信息對電力設備中存在問題進行定位研究，分析設電力設備的檢測數據；最后，對設備中傳輸的數據進行網絡信息設備自動存儲，完成物聯網技術在電力設備巡檢中的應用，提高電力應用管理水平的應用和發展。

2 物聯網技術在電力設備巡檢中的應用

如圖1為物聯網技術在電力設備巡檢中應用流程圖。圖中將系統流程圖表表述為服務器到檢測系統的建立設備檢測傳輸，將物聯網技術在電力設備巡檢中的應用分為RFID技術、激光掃描技術、紅外線檢測技術、全球定位系統幾部分，分別討論技術在電力設備巡檢中的應用。

2.1 RFID技術進行電力設備應用狀態識別

RFID技術是應用紅外熱線感應技術進行物體設別狀態識別，應用RFID技術對電力設備的原始狀態進行掃描檢驗，RFID技術中藍牙傳輸功能對巡檢的電力設備情況轉化為電力信息直接輸入到計算機自動讀寫標簽中，對巡檢記錄進行初步記錄。例如：應用物聯網技術進行巡查檢驗，檢驗產品為輸電線設備操作設備，RFID技術的應用可以將輸電線設備操作設備生產合格標準進行轉化，并且輸出巡檢檢電力設備的最佳檢驗標準，巡檢人員確定本次檢驗程序的最優值，保障電力設備檢驗質量。

2.2 激光掃描技術進行電力系統信息數據管理

激光掃描技術的應用的主要作用是對電力設備應用的內在數據進行掃描管理，與RFID技術的工作原理存在一定的相同之處，這兩種技術都是通過外部掃描進行電力設備巡檢，但激光掃描技術中應用超射線光波進行檢驗，并且主要是對電力設備內部程序的正常與否進行檢驗，激光掃描技術的檢驗在技術范圍上突破了傳統只能對電力設備外部檢驗狹隘性，真正實現了對電力設備系統的全面檢驗。例如：某電力設備生產企業對電力生產產品進行巡檢，應用激光掃描技術對部分電力設備自動化程序進行檢驗，激光掃描技術能夠克服電力設備工作狀態下強電流，強電壓的工作運行環境，對電力設備的內部系統正常運行情況進行精確檢驗，大大提高了電力應用系統中的電力設備應用的安全性和可靠性，保障我國電力系統正常供電傳輸。

2.3 紅外線檢測技術進行電力設備應用情況掃描

紅外線檢測技術進行電力設備應用情況掃描。是應用紅外線監測技術對電力設備應用中強電壓環境中電流、電阻、電壓的穩定性進行檢驗。紅外線檢測技術在巡檢中的應用不僅僅局限于電力設備生產環境下的檢驗，同樣也對電力設備應用狀態下進行外部掃描控制，這種物聯網巡檢技術能夠降低巡檢人員的工作壓力，提高巡檢質量，為我國電力系統的正常運行提供可靠地安全檢測保障。

2.4 全球定位系統對電力識別應用定位識別

全球定位系統對電力識別應用定位識別是針對物聯網技術對設備巡檢進行點位處理，一方面，能夠對電力設備應用的地理位置進行精確定位，實現了電力設備巡檢的全面性；另一方面，結合網絡信息存儲系統自動化進行系統存儲，對電力設備檢測系統中存在的檢測問題和檢測結果進行董偉存儲，全球定位系統依據電力設備檢驗的空間位置進行信息存儲，保障了信息存儲的可靠性，實現了電力設備檢驗的全面、高效化發展。

3 結論

物聯網技術是現代科技水平逐步創新發展的重要體現，RFID等物聯網技術在電力系統相關設備巡檢過程中的應用，能夠擴大電力設備巡檢范圍，提高巡檢的精確度和安全度，為我國電力系統的創新發展提供了發展技術支持。

淺談物聯網技術與電力設備管理:基于物聯網技術的電力設備溫升預警系統應用

摘要：本文介紹和分析了基于物聯網技術的電力設備溫升預警系統的工作原理、系統構成、系統特點及應用。通過基于物聯網技術的電力設備溫升預警系統對關鍵節點的溫度進行實時監控和遠程采集，可實現替代人工手持紅外測溫設備定期巡檢的傳統測溫方式。

關鍵詞： 電力設備；溫升；物聯網技術；預警；應用

1引言

隨著用戶對供電可靠性的要求越來越高，相應的對變電站、開閉所等站房內的設備運行的安全穩定性也提出了更高的要求。高壓開關柜、母線接頭、室內外刀閘開關等重要設備，在長期運行過程中容易出現表面氧化腐蝕、緊固螺栓松動，觸點和母線排連接處老化等問題，導致接觸電阻增大，隨著電力系統的發展，負荷越來越大，極易引起溫升過高，如得不到及時解決將使絕緣部件性能降低，甚至導致擊穿，造成惡性事故，從而造成重大經濟損失。近年來，在變電站和開閉所內已發生多起開關過熱事故，造成火災和大面積停電事故，所以解決開關過熱是杜絕此類事故發生的關鍵，而實現溫度在線監控是保證高低壓設備安全用行的重要手段。

本文介紹和分析基于物聯網技術和數字溫度傳感相結合的方法組成的在線無線測溫系統的工作原理、系統構成、特點及應用, 通過基于物聯網技術的電力設備溫升預警系統對關鍵節點的溫度進行實時監控和遠程采集，可實現替代人工手持紅外測溫設備定期巡檢的傳統測溫方式無法實現的諸多功能和現場無法解決的問題。

2系統工作原理

無線式在線測溫系統一般由無線測溫傳感器、無線測溫采集終端及無線測溫采集系統組成。溫度傳感器安裝于被測點上，根據被測發熱點的溫度變化，以無線方式將數據傳送到采集終端上，實現對被測點溫度信息進行實時采集，每個傳感器具有唯一的ID編號，以確保傳輸正確性。無線測溫采集終端安裝在測溫現場，用來收集溫度傳感器的溫度信號，將其重新打包，通過有線或無線方式發送至無線測溫管理系統。無線測溫管理系統安裝于中心監控室，將傳感器采集的溫度信號進行數字化分析處理，實時監控現場設備運行情況，并可發出預警信號，并具備歷史查詢等功能。

3系統組成

電力設備溫升預警系統由終端單元和監控中心構成，終端單元包含測溫終端和數傳基站構成，監控中心由數據解析服務器和系統管理軟件組成。

采用433MHz的無線技術平臺 ，測溫終端一體化、微型化的封裝，采用等電位安裝技術將測溫終端直接安裝在開閉所配電柜、低壓配電電纜和母排接頭、閘刀觸點和其他連接部等處實現溫升的在線監測。無線測溫發射器與被測點直接接觸，測得的溫度及時準確，溫升情況通過遠傳基站傳輸給遠端的控制中心實現溫度測量的自動管理。當被測點溫度超過預先設定的閾值時，就發出報警信號及時提醒有關人員采取措施。具體功能模塊實現如下：

1、測溫終端功能模塊

測溫終端通過RFID無線射頻與測溫數據終端相連，主要具有以下功能：

1）實時溫度的檢測

2）溫度越限和溫度突變越限判決和報警信息上傳；

3）溫度數據的定時采集上傳；

4）接受測溫數據終端溫度采集指令，采集即時溫度上傳。

2、無線數傳基站模塊

無線數傳基站通過RFID與測溫終端相連，并通過SRS232/485 或者GPRS 方與監控中心之間實現通訊。無線數傳基站主要具有以下功能：

1）接收測溫終端溫度采集數據并上傳至監控中心；

2）接受監控中心溫度采集指令并轉發給相應的測溫終端；

3）顯示測溫終端溫度采集數據；

4）顯示測溫終端報警數據并以聲音提示；

5）輸入并發送溫度采集指令至指定的測溫終端。

3、后臺管理模塊

系統管理的物理體系結構可以為單機系統，也可以采用單服務器客戶端系統。典型的單服務器的物理體系結構由數據服務器、客戶端及一些組網設備組成。

系統軟件功能模塊組成

1. 配置管理模快

2. 告警管理模塊

3. 日志管理模塊

4. 系統管理模塊

4系統的特點及應用

該系統的主要優點：

1、檢測精度高、實時性強

1）測溫終端溫度檢測精度可達到：±1℃。

2）測溫終端溫度檢測分辨率為：0.1℃

3）測溫終端溫度檢測時間間隔為：≦10s

2、通信方式靈活可靠

1）作為終端單元的測溫終端和測溫數據終端之間采用無線通信，使測溫終端的安裝最大可能的不受安裝地點的限制。

2.）測溫數據終端與監控中心之間可采取靈活多樣的通信方式，例如RRS485、SMS、GPRS等。

3、安裝方式靈活多樣

1）由于測溫終端和測溫數據終端之間采用無線通信，測溫終端不需要任何有線連接，因此安裝地點限制比較小。

2）測溫終端采用多種安裝卡具，適用于設備和線路上不同的安裝方式的需求。

綜上所述，此系統的無線測溫方式具有施工安裝容易、不受空間及距離影響、測溫準確性高、實時性強、有較好的絕緣性、抗電磁干擾性和安全性較高等特點，解決了傳統測溫方式為通過人工手持紅外測溫設備定期巡檢的測點多、勞動強度大；某些地區或設備不適合人工檢測、不能及時發現溫升；開關柜內無法進行測量；測溫不準確，人為、環境干擾因素大；無法積累歷史數據，無法分析溫升變化（尤其是對設備老化問題的分析）；無法向綜合自動化系統發送溫度信息等缺點。該系統可應用于高、低開關柜溫度實時在線監測，替代紅外人工巡檢測溫；二次電纜溝、低壓大電流電纜溫度在線監測；高壓電容器、電抗器在線運行溫度低成本實時監測；變電站高壓刀閘等一次設備連接部件的溫度在線低成本實時監測；開閉所、配變、柱上開關溫度監測等。

但應用的同時應注意，報警溫度設置是否合理是正確使用的關鍵。在使用該系統時，因設備及電纜等排列方式、通風條件、環境溫度等各不相同，導致預警和報警溫度存在差異，可能會導致誤報。所以應對不同情況的設備的預警和報警溫度作相應的理論計算。

結束語

基于物聯網技術的電力設備溫升預警系統實現了對電力系統的低壓配電柜、開關柜、高壓開關觸點（以及人員無法接近的其它危險、惡劣環境）的溫度進行實時在線檢測，經過與電力自動化系統連接，在中心監控室內就可以實時監視運行設備的溫度狀況，真正做到了遠距離遙測，解決了紅外測溫等方法需要人工到現場巡視、掃描造成延誤而引起的故障。