物联网技术在输变电设备状态监测中的应用.doc

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1、 194 价值工程 摘要 ： 物联网技术在输变电设备状态监测中的应用 Application of Internet of Things Technology in Condition Monitoring of Transmission and Distribution Equipment 尹喜阳 YIN Xi-yang； 陈文康 CHEN Wen-kang； 曲思衡 QU Si-heng； 刘红昌 LIU Hong-chang （ 国网天津市电力公司信息通信公司，天津 300010； 天津市普迅电力信息技术有限公司，天津 300308） （ State Grid Tianjin Elect

2、ric Power Information and Communication Company， Tianjin 300010， China； Tianjin Puxun Electric Power Information Technology Co.， Ltd.， Tianjin 300308， China） 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: W

3、ith 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 t

4、ransmission 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 tr

5、ansformation equipment. 关键词 ： 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 DOI:10.14018/13-1085/n.2018.11.078 0 引言 计算 机、智能 手 机等，可以进 一步实现 计算机 与用户 之间 众

6、所周知，在迈入 21 世纪之后，人们经济水平得 到提 的交互。 升，与此同时对电 网运行提出 了更加高 的要求 ，在近几 年 1.2 物联网体系的设计 的不 断扩容下，电 网得到规模 化发展 ，不仅应 用了网络 平 协调器、路由器、终端设备是不可或缺的，作为 物联网 台，并且还实现了 对电网运行 信息的 有效掌握 ，特别是 在 的核心，协调器主要包括了组网的构建以及设 备的维护， 输变 电设备状况 监测中，将物 联网技术 应 用其 中，能够 真 以及无线数据传输等等，作用则是保证执行硬 件的完善。 正实现远程控制，实现电网的智能化发展与进步。 另外 ，网络设计 主要是以电 路设计为 基础，是

7、应用网 络连 1 物联网技术的基本概述 接 的方式，实现 主控芯片与 网关接口 的相互关 联，并 能够 从理论上分析，所谓的物联网被称为物物相连 的互联 及时的将路由器连接到终端之上。当然，在整 个设计过程 网，主要是应用各种设备与系统，比如红外感应器 、全球定 中需要多方面分析与考虑，要对节点的设计加 以分析，并 位系统、激光扫描器等，严格按照相关的协议，实 现物品与 在无形中提高路由器的兼容性，保证路由器与终 端设备节 互联网的相互整合，属于网络中的一种。而输变电 设备状 点的完善。而协调器则主要旨在数据信号传输 的时候，其 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、

8、信息处理技术等将整体的运行状态加 以反映， 才能保证数据信息的有效传递。 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 力通信 工程及 技术管理 工作；陈 文康（ 1973-），男，四 川省成都人，高级工程师，从事电力信息化建设及管理 别 ，并且也能够 做好职能监 控，比如医 用无线 传感器 网络 工作；曲思 衡（ 1986-），男 ，河北沧州 人，工程 师，硕士 能够 及时将电缆 通信故障加 以解决 。从另外 一个角 度分 研究生 ，从事 电力通信 系统运 行管理 工作 ；刘红 昌 析， RFID 射频技术是现阶段数据传输的关键所 在，该技术 （ 1986-），男，河北保

9、定人 ，中级工 程师，从 事电力通信 结合无线传输可以制定模型，并且 能够提供全新 的智能电 工程及技术管理工作。 力传输检测。还有一点是在互联网的感知层以及传输设备 输出的信号要经过转化才能传输到网络平台中 ，只有如此 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 感知层、网络层、应用层构成了物联网体系，感知层的 能够实现对信息的手机，并且 还能够从本质上 出发制定完 主要作用是接受短距离范围的网络信息，尤其是在整个网 善的 独立信息 数据库，进而 形成网络 覆盖区域 ，这样 一来 络结构连接方面 ，感知层

10、的作 用十分 明显，能 够接受网 络 能够真正提升信息系统的操作能力，甚至还可 以实现日后 系统运行中的各 类信息，并 且将信息 传输到 相应设备 之 分析与预测的完善性。其中如果每一个系统制 造商不同， 中。网络层的作用则是实现网络数据信息的传输，保证信 那么则会导致同一个装置无法统一 标准，并且这种发展趋 息传输的有效性 ；应用层则涉 及到的 内容比较 多，包括 了 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 作者简介 ： 尹喜阳（ 1978-），男，河北沧州 人，高级 工程师，从事电 有无线传感网 络技术的物 联网技术 ，能够

11、实 现技术 的识 Value Engineering 195 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

12、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

13、 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

14、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

15、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，

16、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。从另外一个角度 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

17、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

18、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。 参考文献 ： 1张艳杰 .物联网技术在输变电设备状态监测中的应用 J.科 技资讯， 2012（ 28）： 103. 2曹一家，何杰，黄小庆，张志丹 .物联网技 术在输变电 设备 状态监测中的应用 J.电力科学与技术学报， 2012（ 03）： 16-27. 3王春新，杨洪，王焕娟，张君艳 .物联网技 术在输变电 设备 管理中的应用 J.电力系统通信， 2011（ 05）： 116-122. 4尹成，夏云峰，杨武

19、.信息物联网在输变电设备在线监测中 的应用 J.山东工业技术， 2015（ 06）： 187-188. 5戴文，阮羚，丁坚勇，熊王斌，冯天佑 .物联网技术在智能电 网 输变电设备 在线监测中 的应用 J.湖北电力 ， 2013， 37（ 03）： 8- 10. 6王伟，金建新，潘克勤，王丹焦，李晓青 .基于物联网的输变电 设备状态监测及其智能化管理研究 J.机电一体化， 2013， 19（ 04）： 42-46. 7Li Jian， Zhang Jin, Wang Can, Li Xudong, Huang Dali, schaewu. Transformer substation integ

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