电力物联网技术合集12篇

时间:2023-10-27 10:31:01

电力物联网技术

电力物联网技术篇1

2019年国家电网提出“三型两网,世界一流”的发展目标,明确指出打造“两网”的建设目标。其中,两网不仅包括坚强智能电网,实现各级网络的协调统一运行,更加重要的是突出了泛在电力联网的建设,实现了电力系统万物互联,人机交互,具有全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活性的特点[1]。但是在实际应用过程中,泛在电力物联网的接入网技术还没有进行基础确定,对泛在电力物联网的具体应用产生了一定的影响。因此,加强对泛在电力物联网的接入网技术的研究具有重要的实际意义。

1泛在电力物联网概述

泛在电力物联网是国家电网提出的“三型两网”建设和运营目标,能够在一定程度上提升企业的核心竞争实力,促进企业综合能力的提升,有助于提升企业积极应对来自内外的挑战。合理应用泛在电力物联网,可确保电网系统安全运行,并实现精细化管理,提升投资效益,提升电力系统的服务质量,最大程度上体现了电网的独特优势。泛在电力物联网的总体结构不仅涵盖了感知层、网络层,而且还包含了平台层和应用层,四个部分的结构对整体物联网的架构正常运作起到了举足轻重的作用。感应层主要是对通信技术标准进行统一,扩展信息接收范围。对终端数据信息进行采集,实现对终端业务的有效控制,促进配电侧以及用电侧信息深度覆盖,有效提升终端智能化和边缘计算水平[2]。为了进一步拓宽感知层接收信息的范围,需加大对感知层的终端投入,例如智能电表、智能传感器等,实现对发、输、变、配、用等全过程的信息采集。平台层是实现泛在电力物联网和两网融合建设的关键环节。在国网云一体化云平台的基础上,促进超大规模终端统一物联管理,建设全业务统一数据中心,提高数据处理效率。在数据中心和物联管理中心的基础上,实现存储和共享数据功能。对海量的电力终端物联进行管理,实现数据的集中采集和共享,深度挖掘数据潜在价值,为平台提供数据支撑,促进联网设备的精细化管理。由此可见,平台层在整个电力物联网中发挥着重要关键作用,不仅承接了2B以及2C业务,而且可高效处理电力数据,促进整体架构运作效率的提升[3]。为提升电力物联网数据的安全性,增强网络扩展,加强对电力无线专网的建设是最为有效的方式。电力无线专网安全性比较高,运行成本低,对于有效解决泛在电力物联网机入网技术的应用具有重要实际意义。在通信卫星和5G等现代化无线通信技术的基础上,电力无线专网可高速实时传输数据信息,并能够在传输过程中保障数据信息的安全性和可靠性。有效建设网络层不仅可以增强网络带宽,而且在一定程度上可以促进全覆盖,符合新兴业务的发展需求。应用层是建设泛在电力物联网的主要目标,在平台层数据信息的基础上,为电网调度和检查维修提供依据,提升企业经营管理效率提升,为客户提供更加优质的电力服务,提高清洁能源的消纳能力,确保电网系统运行的安全性和可靠性。在对外业务中,主要是提供智能服务,助推新型业务发展,实现对外业务战略转型,建设能源生态体系。

2泛在电力物联网接入网技术

在泛在电力物联网的综合结构中,网络层在多层骨干网、数据网、传输网等方面的建设已经比较全面,实现了信号接收全面覆盖。但是在应用接入网技术方面还存在一定的问题,严重影响了泛在电力物联网“最后一千米”的接入效率。应用接入网技术的方式主要包括有线接入和无线接入两种类型。其中有线接入主要包括光纤、电力载波通信技术等。无线接入方式主要包括电力无线专网、移动运营商网络(5G)、物联网网络等。国家电网要结合实际需要,对接入方式进行科学合理的分析,从而选择最佳的接入方案,有效解决泛在电力物联网接入问题。下面主要对各种类型的接入技术的特点进行具体分析和研究,以便为国家电网选择合适的接入网技术提供参考依据。

2.1光纤接入网技术

光纤接入网技术主要由两种网络技术构成,即有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。有源光网络(AON)主要包括SDH技术、ATM技术和以太网技术。只有无源器件构成的光配线网被称为无源光网络[4]。无源光网络(PON)是FTTX的关键技术。无源光网络技术系统不仅包括光网络单元和光分配网络,而且还涵盖了线路终端。无源光网络(PON)能够减少主干光纤资源和网络层次,在远距离传输时,能够提升双向高带宽能力,包容性较强,能够适应多种接入任务。此外这种接入技术在运营过程中消耗成本较低,非常适合应用在小面积密集用户区域。在利用光纤接入技术时,为了提高信息传输的速度和效率,适应现代化社会发展对信息的高需求,在加强主干传输网络的同时,注重对用户接入部分的技术应用。根据光纤到达值的差异性,把光纤宽带接入分为以下几种方式:FTB、FTTC、FTTCaB、FTTH,并把他们并称为FTTx。FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的终端,能全面接入光纤信息。在应用FTTH技术时,要结合光纤的具体宽带特点和属性,为用户提供无限带宽,最大程度上满足用户的个性化需求。实际应用FTTH技术后应用效果良好,并得到了居民用户、企业用户等人群的良好评价。制定了统一的技术标准和建设要求,进一步促进了FTTH技术的有效应用。总体而言,光纤接入技术具有实时性、带宽大、信号传输稳定的优势,但是也必须客观评价其缺点,例如建设时间长、涉及环节较多、难以协调等。因此,光纤接入技术主要在高速传输等业务中进行被使用。

2.2电力无线专网技术

目前电力无线专网技术主要包括LTE230和IoT230两种技术类型[5]。LTE230和IoT230都使用了无线蜂窝网架构,本文主要从以下几方面对两种技术应用进行全面分析比较,以便对其性能和特点进行深度了解,为选择更加合适的接入网技术提供参考依据:①传输速率。LTE230终端速率较高,支持视频等电力宽带业务,IoT230主要在窄带低速电力业务中被应用。②连接数量。在技术理论方面,两者都可以实现50000的连接量,但是在实际的、应用过程中,LTE230实现了10000以上的终端应用,而IoT230还没有进行实际的应用连接。③移动性。LTE230在实际的业务应用中支持越区切换,在电力移动业务的传输业务方面发挥了重要的积极作用。现阶段IoT230只能接入固定终端。④传输时延。LTE230和IoT230在传输时延上的差距较小,都可以满足电网传输时延要求。⑤覆盖率。在条件比较差的区域,没有实现完全覆盖。⑥成本。在实际应用中两种技术的成本消耗较为相近。⑦业务支持。LTE230具备宽带移动功能,并在实际业务中得到广泛应用,尤其是在分布式能源接入、应急抢修等方面发挥了重要优势作用。但是目前IoT230这方面的功能还不能实现。

2.3运营商公网

通常情况下运营商公网租用4G或者5G网络以供使用。运营商公网技术的优势主要是信号覆盖范围较广,初建阶段没有建设成本,但是长期使用成本较高,安全性较差。

2.4物联网通信技术

一般情况下,物联网通信技术主要包括以下两方面的技术应用:①短距离通信技术主要在信号传输距离比较短的情况下被使用,在实际应用过程中广泛应用的技术有Wi-Fi、Z-wave等技术;②广域网通信技术也被称为LPWAN,主要应用在智能抄表中方面。LPWAN包括以下两种类型:①非授权频段应用技术,如Lora、Sigfox等技术;②授权频段广泛应用的技术是NB技术等。一般情况下,物联网通信技术应用成本较低,部署环节较为简便,可以利用多种形式,但是信号传输安全性较低。

3结语

综上所述,在国家电网发展过程中,建设泛在电力物联网成为重要的发展趋势。泛在电力物联网接入网技术主要包括有线接入技术和无线接入技术。对它们的优势和缺点进行了科学合理地分析和比较,并结合实际情况,选择最佳的接入方案,促进中国电网系统的稳定运行。

参考文献:

[1]宁武杰.通信传输中的接入网技术研究[J].中国新通信,2020,22(14):39.

[2]郝飞.探析电力系统中信息技术与通信技术的融合策略[J].中国新通信,2020,22(11):45.

[3]刘启智.通信传输中的接入网技术研究[J].信息通信,2020(3):239-240.

电力物联网技术篇2

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 15-0000-01

ZigBee Technology Application in the Power Network of Thing

Lu Bo

(Jiangsu Huaian City Maternal and Child Health Hospital,Huaian223002,China)

Abstract:The Internet of things technology can realize the state monitoring of power equipment,electric power production management,electric power assets life cycle management,intelligent electricity.Use of Internet of things technology will contribute to the realization of intelligent electric two-way interactive services,electricity information collection,home energy management and vehicle charging and discharging,for the realization of user and network bidirectional interaction,improve power supply reliability and electricity efficiency and energy saving and emission reduction to provide technical support.Wireless sensor network is one of the key things,while ZigBee technology of wireless sensor networks is a hot technology,ZigBee technology is a kind of short distance,low rate wireless sensor network technology,and can be widely applied in the field of electric power network.

Keywords:ZigBee;Network of things;Power intelligent

一、物联网

(一)物联网定义。物联网(The Internet of Things)是指“物物相连的互联网”,通过射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)、传感器、全球定位系统等,按约定的协议,把物品与网络连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[1]。(二)物联网的发展。物联网(又名传感网)被认为是继计算机、互联网之后的第三次数字技术革命,备受国内外关注。美国、日本、韩国、欧洲等先后提出了国家层面的物联网发展战略。我国政府非常重视物联网发展,吴邦国、等党和国家领导人先后多次提出要抓住物联网技术的发展机遇,要占领世界制高点,目前,物联网作为未来我国重点发展的七大新兴技术之一被纳入国家战略,并写进两会。

二、ZigBee技术

(一)ZigBee技术简介。为了满足传感器这样小型、低成本设备无线联网的要求,2000年12月IEEE成立了IEEE802.15.4任务组。这个组致力于定义一种供廉价的、便携或移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术。ZigBee联盟由英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司组成,如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入。相对于现有的各种短距离无线通信技术,ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术。同时由于ZigBee技术的低数据速率和通信范围较小的特点,也决定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。(二)ZigBee技术的特点:(1)网络容量大:ZigBee支持星状、片状和网状网络结构。(2)安全性高:ZigBee提供了数据完整性检查和鉴定功能。(3)可靠性高:采用了碰撞避免机制。(4)功耗低:ZigBee设备只有激活和睡眠两种状态,工作周期很短。(5)时延短:通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。(6)成本低:ZigBee协议是免专利费的。(7)有效范围小:ZigBee的通信有效覆盖范围在10~75m之间。

三、ZigBee技术在电力物联网中的应用

(一)面向智能电网应用的物联网架构。面向智能电网应用的物联网主要分为感知层、网络层和应用服务层。感知层主要通过传感器、射频识别等技术手段实现对相关信息的采集;网络层依托电力信息通信网,实现感知层各类电力信息的传输;应用服务层主要采用智能计算、模式识别等技术实现电网信息的综合分析和处理,实现智能化的决策、控制和服务。(二)电力设备状态监测。利用物联网技术在常规机组内部布置传感监测点,了解机组运行情况,包括各种技术指标与参数,提高常规机组状态监测水平。通过在水电站坝体设置传感器网络,可以监测坝体变化情况,规避水库运行可能存在的风险。同样,物联网技术可以对风能、太阳能等新能源发电进行监测、控制和功率预测。输电线路状态在线监测是物联网的重要应用之一。利用物联网技术,可以提高对输电线路运行状况的感知能力,可监测的主要内容包括气象条件、覆冰、导地线微风振动、导线温度与弧垂、输电线路风偏、杆塔倾斜等。(三)电力生产管理。由于电力生产管理的复杂性,电力现场作业管理难度较大,常有误操作、误进入等安全隐患。利用物联网技术可以进行身份识别、电子工作票管理、环境信息监测、远程监控等,实现调度指挥中心与现场作业人员的实时互动。ZigBee技术运用,通过在塔基下、杆塔上及输电线路上安装地埋振动传感器、壁挂振动传感器、倾斜传感器、距离传感器、防拆螺栓等,结合输电线路状态在线监测系统,可以很好地实现对重要杆塔的实时监测和防护。(四)智能用电。利用物联网技术有助于实现智能用电双向交互服务、用电信息采集、家居智能化、家庭能效管理、分布式电源接入以及电动汽车充放电,为实现用户与电网的双向互动、提高供电可靠性与用电效率以及节能减排提供技术保障。

四、结论

智能电网与物联网的相互渗透和深度融合能有效整合通信基础设施资源和电力基础设施资源,提高电力信息化水平,改善现有电力基础设施利用效率。运用ZigBee技术使电网智能化将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,并将深刻影响和有力推动其他行业的物联网应用,进而提高我国工业生产和公众生活等各个方面的信息化水平。

参考文献:

[1]刘振亚.智能电网与物联网[J].智能电网知识读本

电力物联网技术篇3

1LoRa在物联网中的技术应用

1.1背景。物联网(IOT)是指通过各种信息传感器、RFID技术,实时采集任何需要监控、连接和交互的对象或过程,以及声音、光、热、电、机械、化学、生物和位置等需要采集的信息,全球定位系统、红外传感器、激光扫描仪等设备和技术通过各种可能的网络接入,实现物体与人之间无处不在的联系,实现对物体和过程的智能感知、识别和管理。运营商提供的4G网络是人们生活中使用最广泛的网络,比WiFi运用更广。可以实现远距离传输,室内外皆可,速度非常快。这项技术看似优越,但耗电量大,因此只能在物联网场景中使用,终端可以自己获取电力,比如某公司的共享自行车,使用太阳能电池板获取电力。在远程场景中,如果终端无法解决供电问题,则需要一种低功耗、大覆盖的技术来满足这种场景下物联网的通信需求。因此,在商业和技术的推动下,一些专家和企业开发了一种新的通信技术LPWAN,即低功耗广域网技术,以解决这一问题。物联网是通过RFID技术、无线传感器技术和定位技术,自动识别、收集和感知货物的标识信息、属性信息和周围环境信息,并借助各种电子信息传输技术,将货物的相关信息聚合成一个统一的信息网络,利用各种云计算、模糊识别、数据挖掘和语义分析等智能计算技术,对货物的相关信息进行分析和融合最终实现对物质世界的高度认知和智能决策控制。1.2LoRa技术简介。LoRa是semtech公司创建的低功耗局域网无线标准,低功耗一般很难覆盖远距离,远距离一般功耗高,要想马儿不吃草还要跑得远,好像难以办到。LoRa的名字就是远距离无线电(LongRangeRadio),它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3~5倍。它主要用于物联网和电池供电的WLAN和WAN设备。LoRa是基于亚GHz频段的,这使得在低功耗的情况下更容易进行远距离通信。LoRa网络的架设跟蜂窝网络类似,很多LoRa的运营商都是蜂窝网络运营商,他们只是在原有蜂窝网络基站的基础上增加天线来提供LoRa网络服务,很多情况下,LoRa天线和蜂窝网络天线共用,因为频率非常接近,所以LoRa有明显的成本优势。1.2.1LoRa无线系统主要功能包括。(1)远距离可达30英里,室外直线距离。(2)节点有数百万个。(3)电池寿命长达数十年。1.2.2LoRa技术要素。(1)RF接口LoRa的物理层管理节点或端点之间传输的RF信号,即接收信号的传感器和LoRa网关。它控制信号频率、调制格式、功率电平、发射和接收元件之间的信令等相关课题。(2)LoRa网络架构元素有整体系统架构、回程、服务器和应用计算机、RF元件。1.3LoRa调制。LoRa是一种特殊的无线扩频调制解调技术。它与其它调制方式如FSK(频移键控)、GMSK(高斯最小频移键控)、BPSK(二进制相移键控)及其衍生物有着明显的对比。它结合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术,具有前所未有的性能。在此之前,只有一些军事通信系统会集成这些技术。随着LoRa的引入,嵌入式无线通信领域的形势发生了根本性的变化。LoRa调制解调器采用扩频通信技术和前向纠错技术,它融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术。扩频通信技术是一种信息传输方式,信号的带宽远远大于传输信息所需的最小带宽;频带的扩展由一个独立的码序列来完成,通过编码和调制来实现,独立于发送的信息数据;在接收端,相同的代码用于同步接收、解扩和恢复发送的信息数据;前向纠错编码技术是给待传输数据序列中增加了一些冗余信息,这样,数据传输进程中注入的错误码元在接收端就会被及时纠正。这一技术减少了以往创建“自修复”数据包来重发的需求,且在解决由多径衰落引发的突发性误码中表现良好。其特点有第一是扩大了无线通讯链路的覆盖范围(实现了远距离无线传输);第二则是具有更强的抗干扰能力。对于同信道GMSK干扰信号的抑制能力达到20dB。凭借这么强的抗干扰性,LoRa调制系统不仅可以用于频谱使用率较高的频段,也可以用于混合通讯网络,以便在网络中原有的调制方案失败时扩大覆盖范围。

2LoRa技术

电力物联网技术篇4

引言

本文对电力应急物资的管理从建设自动化硬件、开发信息化软件、优化物资调配送业务等方面进行了分析,提出了健全应急保障机制,结合新型物联网技术,建立一套应急资源统筹调配、需求快速响应、保障准确高效的应急物资管理新模式。

应急物资就是突发事件应对过程中所需要的各类物资,在突发事件应急救援工作中发挥着极其重要的作用,是成功应对突发事件的重要物质基础与基本保障。电力应急物资管理作为电力行业中应急体系的重要组成部分,极大影响社会生产和人们的生活,对于电网安全稳定运行具有非常重要的作用。

目前国际一流企业的应急物资信息化程度较高,对必要的信息传递证据管理良好,应急物资管理信息准确、及时。另外,具有统一的应急物流信息共享和平台,应急指挥机构可以准确掌握突发事件的详细资料及应急物资的运作情况,实现应急物资的快速配送。

1 自动化仓储硬件设施的建立

物资仓储的硬件设施是开展应急物资管理的基础,通过引进先进的物联网技术,切实将新型硬件设备投入日常物资工作中使用、改进,从而有效提高配送效率,实现应急物资的快速供应。

1.1 无线射频技术(RFID)的应用

在应急物资储备管理中应用无线射频技术(RFID),实现物资快进快出,批量扫描的优势,提高出入库效率。RFID是一种非接触式的自动无线电射频识别技术,具有非接触读取、快速扫描、寿命长以及多个标签同时可读取性等优点,能够适应电力物资管理过程中的物资数量多、种类杂的特点。根据RFID电子标签信息量存储大的特点,对价值较高的电气设备绑定标签后,实现重要物资的全过程管控,在物资出库以后根据它查询方便的优势逐步与物资的全寿命管理相衔接,提高售后服务质量。对于价值较低、体积较小,数量较大物资采取无线射频和条形码结合应用,对托盘进行无线射频管理,并将托盘码、储位码、物料编码之间进行信息绑定,同时通过无线外扫描在计算机中自动读取物料名称、规格型号、数量等数据,确保信息数据在出库、入库、盘库等环节过程中的快速准确传递,实现电力应急物资“账、卡、物”的动态实时一致。

1.2 自动化立体货架的建立

建设自动化立体货架,主要存放工器具、金具、铁附件等整包、整箱类轻型物资,并可实现物资零星出和整托盘出的业务,实现配变、整盘线缆等重型电力物资上立体货架技术的运用,从而达到大量减少库存占地面积,盘活物资存储空间,提高货位的利用率的目的。

2 应急物资信息管理系统的搭建

科学建立信息系统可实现应急物资管理信息准确、及时,此外应急指挥机构可以准确掌握突发事件的详细资料及应急物资的运作情况,实现应急物资的快速配送。

2.1 图像监控系统的应用

在应急物资仓库全方位安装高清摄像头,通过图像监控系统保障应急物资存储的安全可靠,并对工作过程进行视频管控。通过进一步的功能延伸,在运行现场(变电和线路)安装图像监控,实现灾害天气中运行设备的远程监控管理。便于及时掌握在建受灾情况,提前做好应急物资准备,保证物资配送的及时、有序。

2.2 车辆定位系统的应用

利用GPS车辆定位系统全程管控运输过程,按照配送系统事先维护的驾驶员、配送车和送货路线等车辆调度信息,及时准确将物资送至目的地,运输过程中由GPS车辆定位系统进行实时监控,保障应急物资供应的可靠。

2.3 数据分析系统的应用

为将应急物资管理工作做实、做准,开发应急物资数据分析系统,具备自动生成数据报表、形象生动反应应急指挥信息等多项功能。通过系统实时分析库存量、利用率、轮换率等指标,科学指导维护保养周期、物资轮换、任务计划的修订和调整,实现物资储备、配送的准确、高效。

3 应急物资管理业务的优化

完善的业务流程是精益化应急物资管理新模式的重要保证,通过对岗位职责细化,成立应急物资保障组,业务流程规范化、标准化,实现应急需求快速响应,充分提升应急保障能力。

3.1 设立应急仓储班

在应急物资储备单位设应急仓储班,定编8人其中班长1名,应急调度专责1名,仓储业务员1名,运维业务员1名,运输设备操作员2名,库工2名。负责应急物资储备的日常管理,储备物资的维护保养工作,开展日常盘点和巡查,提出轮换计划,在应急状态下做好值班和出入库工作。

3.2 成立应急物资保障组

应急物资保障组全面领导灾害抢险救灾工作,开展灾害发生事件预测分析,制订应对方案,落实风险预控措施;组织开展防汛抗台等应急演练,强化应急响应能力;定期对相关单位进行检查,组织制定并实施灾害应急处理措施,对发现异常及时汇报处理。

3.3 设置区域应急指挥中心

区域应急指挥中心接受省电力公司统一应急调拨管理,开展应急物资配送业务。对于重大自然灾害等突发事件,按照《国家电网公司应急物资管理办法(试行)》、《浙江省电力公司应急物资管理办法(试行)》立即启动应急预案,实现资源统筹调配、需求快速响应、保障准确高效,提升物资应急保障能力。

3.4 开展模块化管理

物资部门与业务支撑单位共同研究,以标准化设计为基础,依托信息化软件,通过反向思维管理,开展配变台区模块化试点。配变台区模块化试点以计划模块化、存储模块化、配送模块化的方式管理,需求部门只需提供需求台区的容量和个数,配送中心即可将模块化存储的整套台区材料全部配送,保证台区领用时的快速、准确,通过提前备妥物资,有效提高配送速度。

3.5 优化应急物资维护保养

应急物资的维护保养是应急物资管理的一项重点工作,通过完善应急物资维护保养流程,维护自动预警信息系统以及规范维修保养工作,多点结合开展应急物资维护保养和轮换工作。企业根据信息管理系统中发出的应急物资维护、更换预警,安排专人对应急物资进行定期保养,科学轮换和质量抽检等工作,实现应急物资维护周期、轮换周期、寿命周期可控化,优化业务流程,保障应急物资的日常运维管理。

4 结语

应急物资管理模式通过规范管理,优化物资调配送业务,以自动化硬件为依托,运用先进的信息化辅助软件,综合利用GPS车辆定位、RFID识别技术、图像监控等前沿科技,实现物资调配、储存、配送等多种功能的综合管控,可以保障抢险、救灾、及为恢复电网运行和供电所需物资的供应,保证应急物资配送的快捷、高效、有序,最大限度地满足对应急物资的需求。

参考文献:

[1]姜玉宏,颜华,欧忠文,刘绪宇.应急物流中应急物资的管理研究[J].物流技术,2007(6).

电力物联网技术篇5

1、引言

随着电力市场化工作的推进,发电企业对成本越来越敏感,成本管理得到了越来越多的重视。而我国燃煤火力发电厂的燃煤成本均占发电成本的70%左右,燃料管理水平是直接影响发电成本的要素之一,体现了发电企业的生产和经营水平。但由于燃煤市场及其物质形态本身的特性,电厂燃煤管理一直存在数据收集困难、信息不够精细的问题。并进而导致了管理粗放,无法为上网竞价提供及时准确的决策支持。

物联网技术,通俗地说,就是万物互联,指把传感器、控制器、机器、人员和物体等通过电子网络化的方式联结在一起,形成人与物、物与物的相联,以达到实现事物信息化、远程管理控制和智能化互动的目的。信息技术每一阶段的发展,均引领了各行各业管理方式方法的大量创新,物联网技术作为信息技术发展到一个新阶段的产物,同样对管理领域带来了一些新思维。应用物联网技术,可以为发电厂的燃煤管理实现精细化管理提供技术支撑。本文拟论述物联网技术在发电厂燃煤全流程管理中的一些应用方法。

2、设计原则

为降低信息及信息系统的维护成本,应用物联网技术的管理信息系统主体应采用集中式部署;但同时,因联结的设备和系统较多,与其它系统以及子系统之间的数据接口,应分布式就地部署,以减少因物理距离而导致的数据故障发生的几率。此外,系统应具有足够的可扩充性,以适应需联网的事物(设备)的调整变化和增减。

应用物联网技术的数字化煤场系统、燃料管理信息系统等等,均属于信息化建设的实践和实现,必须遵循信息化建设规划的思想,在整体性、先进性和可扩充性上作充分的考虑,建立经济合理、资源优化的系统设计方案,并具体细化到信息系统分析设计和软件系统工程上来。

3、系统架构设计

系统软件架构,采用现阶段成熟的3层体系结构,分为用户界面层、业务逻辑层和数据处理层3个层次。其中用户界面层(客户端)主要运行于IE浏览器,业务逻辑层作为WEB的服务器端代码,运行于Web Server,并直接或通过应用服务连接数据库。在业务逻辑层,可以根据燃煤运输方式以及电厂间特质有针对性地进行订制化设计。数据处理层则主要负责共性的数据完整性校验及存储处理等操作。为提高数据的保密能力,数据处理层一般采用存储过程实现。

由于涉及发电厂燃煤管理的物联网设备和相关信息系统众多,可以考虑设计专门的数据总线来进行各接口的数据传输和收集。数据总线的通讯方式宜采用Web Service,数据格式应采用XML或JSON。系统通过支持SOAP,使之具有高可扩展性。由于与燃煤管理相关的审批工作较多,在进行相关系统建设时,可以引入专业的工作流引擎,以适应业务审批权限流程多变的需求。

在硬件架构上,系统由web服务器、数据库服务器和视频服务器、接口设备四部分组成。可以引入使用的物联网设备,包括GPS、智能IC卡、RFID、条形码、激光扫描器等等,也可结合实现了联网功能的斗轮机定位系统、车牌识别系统、红外检测设备、皮带称、地磅、视频监控等。

4、精细化管理

在燃煤管理中应用物联网技术,首先是提高了管理的精细化情度。

通过应用各种煤堆3D模型构建工具(联网的设备),结合生产调度数据构建一套燃煤堆取管理系统,能够实现燃煤根据不同煤种、不同矿点分堆、分层堆放。同时根据燃煤堆放信息实现堆场二维模拟显示。通过读取斗轮机行走记录、煤场视频监控实现堆取料操作的全程可控和可逆化查询。并根据燃煤进场信息、堆取料信息、采制化信息、煤场碾压记录信息、燃煤倒场信息全天候对煤场形态进行监测,实现煤种、位置、品质、堆放时间、重量的多属性数据动态呈现。对于具备条件的发电企业,还可以在此基础上进行多煤种的掺烧管理,实现环保和经济效益的最大化。在燃煤堆取管理中,通常需要通过联网的激光盘煤仪、斗轮机定位系统或者视频图像识别工具,对煤堆的外形进行扫描或识别,以生成煤堆的立体模型,并以时间轴记录其变化过程。除此之外,相关的物联网设备还包括皮带称或自动化的地磅、轨道衡等联网的计量设备,以提供准确的计量数据,作为系统的基础或修正依据。

物联网技术在燃煤精细化管理中的另一典型应用是实时煤仓管理。通过结合SIS(生产信息实时监测系统)和采自其它物联网设备的数据,可以将各原煤仓的存煤状态实时反应到用户界面层。具体包括各原煤仓中每种煤的剩余煤量(上煤量-耗用煤量),煤仓中的煤质(热值、挥发分、硫分)和单价情况,以及不同煤质的煤在给煤机特定功率下可以耗用的时间(小时)。根据上煤和耗用量以及原煤仓形状,可以计算出每种煤相对应的高度,并向用户呈现出来。对于开展了掺烧管理的企业,还可在界面中同时将掺配方案中制定的上煤方案用虚拟上煤的方式展现,包括煤质和单价以及预计耗用时间等。

事实上,在燃煤管理的大多数环节,均可通过物联网技术,实现精细化管理。例如:根据煤船的GPS定位,可以准确得知到港时间;采用在线自动采样和在线化验设备,可以提高燃煤采样和化验的精确度和实时性;通过各种联网设备,实现对接船、接车、数量验收、卸煤、质量验收完成情况等进行跟踪,还可实现对卸煤、验收过程的精细化管理。等等。

5、闭环监管

物联网技术对于燃煤管理的另一重大作用,是可以实现对燃煤管理业务的全流程监管,尤其是燃煤的采、制、化过程监管。由于煤炭资源质量的不稳定和多样性,一直以来,燃煤都是是以热值结算的。因此,采样、制样、化验的结果直接影响燃煤的结算价格,是发电企业生产管理中的重点监管环节。

结合监控视频库的管理,使采、制、化全程可追溯,已成为基本的监管手段。最新的采制化管理信息系统,可以在数据表单上,即时呈现该批次燃煤的采、制、化过程视频,使管理人员在查阅表单时同时查看相应的视频成为常态化的操作,显著提高了监管的力度。

此外,作为事前限制措施,还可以采用以下物联网设备来加强采制化的管理:

IC卡:在采样间、制样间配置IC卡系统,用于记录“何人何时”进行采、制样,可设置三卡认证,通过读取采样的操作人员和操作时间对采样过程进行监督和管理。

RFID、条码:煤样从采样至存样的过程,为了增加煤样防伪性,在煤质检验过程中采用RFID和条码管理技术。在每份煤样袋上粘贴对应采样批号的条码,并扣上RFID,“煤样”就具有了“唯一身份”,除了打印条码的工作人员清楚编码对应的内容:燃煤入场批次、车次、日期时间等之外,其它化验人员在不清楚批次、车次的情况下,更能公平公正地做好化验工作。在燃煤采制化管理系统中,根据存储煤样的煤柜当前存储状况,分配煤样存放位置。只要对条码的编号进行跟踪,就可以对煤样进行有效的管理。

人脸识别设备:部分发电企业,存在公共码头,不便于安装固定监管设备。配备一套人脸识别机,可实现在码头采样时,记录采样操作人员的信息和GPS位置信息,以通过移动互联网回传数据库服务器。监管人员随时可以通过信息网络查询相关记录。

电力物联网技术篇6

该系统主要由两大部分组成:前端监测终端(下位机)和后台主站系统(上位机)。前端监测终端安装在线路杆塔上,主要由各种传感器、摄像机、主处理器单元、通信模块和供电单元构成。传感器包含拉力传感器、风速传感器、风向传感器、环境温度传感器、湿度传感器、倾角传感器、泄漏电流传感器及导线温度传感器等。前端监测终端采集上述传感器的数据以及图像数据,通过gprs/cdma/sms网络传送到在internet上的上位机(接收中心),上位机把当前的图像数据和相关传感器数据存到数据库或者硬盘中,电力监控网用户通过监控软件访问接收中心并从数据库或硬盘中读取当前杆塔位置的信息,为输电线路灾害预警提供依据。

该系统主要功能包括覆冰状态监测、气象参数监测、图像监测功能、电气参数监测、力学参数监测及导线温度监测等功能。

覆冰状态监测:通过相关的在线监测设备,实时测量导线重量、绝缘子串风偏角、风速、风向、温度等参数,分析软件综合上述数据、导线相关参数及相关数据模型,计算出目前导/地线的等值覆冰厚度。

气象参数监测:微气象监测通过在线监测线路环境温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力等参数,对气象数据进行综合分析,将所有数据通过各种报表、统计图、曲线等方式显示给用户。

图像监测:通过在杆塔上/或输电线上安装摄像装置,实现在线监测输电线路运行状况。通过图像监测可以直观地实现对线路覆冰情况的观测。远程图像监控适用于危险点、突发事故点的有效监控。

电气参数监测:电气参数监测主要指绝缘子泄露电流监测。采集运行状态下绝缘子表面的泄露电流和脉冲频次及温度、湿度等参数,将采集到的信息以gsm/gprs/cdma方式传输到监控中心,经过系统分析软件的智能分析和判断,显示出绝缘子表面的积污状态及其发展趋势,绘出各种变化曲线,在污秽过限时,发出报警信号;同时,系统分析软件能根据各监测终端采集的运行数据,自动绘制出各地市甚至整个区域的污区分布图,在经过一段时间后,系统还可以更新污区分布图,有效防止和减少线路污闪及冰闪事故,提高线路安全运行及信息化管理水平。

电力物联网技术篇7

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.06.120

物联网是基于互联网所实现的通过红外感应器、激光扫描器、射频识别(RFID)、全球定位系统等信息传感设备,并依据约定协议实现物物相联的网络平台,并对具体活动进行智能监控与管理,完成通讯与信息的交换。[1]在物联网应用逐渐频繁的整体环境下,现代物流也不断发展与兴起,而跨境电子商务则是在现今的整体环境下而兴起的全新物流发展模式,实现物流活动与应用的全球化布局,这在经济全球化的整体环境下有显著的应用优势。

1 现代物联网技术助力跨境电子商务模式的影响

1.1 物联网提升了产业供应链的跨境配套能力

基于现代物联网技术的应用,并充分结合国际贸易的运作特点,能够合理有效缩减贸易货物供应链,实现国际贸易中商品的快速流转。并且在基于互联网技术的应用下,能够合理控制并降低成本损耗,优化企业经营效益。如现今应用最为广泛的国家贸易电子交易,基于互联网技术的助力,其能够有效改善交易双方企业间的经营效益,进而创造良好社会效益。

1.2 物联网游离拓展跨境电子商务贸易范围

基于物联网技术应用下,商品相关信息能够更加及时地查询和获取,诸如产地、贸易优惠条款、商品集散分布等,为消费者提供更多的消费依据与基本保障,进而有力拓宽经营活动中的交易范围。[2]如我国最著名的义乌小商品批发市场,其为提高自身的现代化信息水平与经营及服务范围和领域,推出了小商品二维信息码,实现小商品批发产业到物联网时代的过渡,而且有数据显示,义乌小商品市场的外贸出口额已经超过400亿美元,并且在社会经济形式及贸易全球化的环境下,其外贸范围还会继续扩大。

1.3 物联网能够合理保障跨境电子商务结算的安全性

在电子商务化的整体交易运作环境下,现代物联网技术在国家贸易中的应用也愈加频繁,使其交易流程更加简单高效的同时,商品交易效率不断提升。电子商务模式下实现物联网技术的应用,不仅能够将原有交易活动中的线下交易转移至线上平台,简化原有交易流程,且操作活动相对简易,仅需贸易双方完成指令与信息交换,并且在物联网技术智能化操作下带队整个贸易交易流程进行实时监控,充分掌握商品的实际流转情况,且能够及时有效地发现贸易过程中的突发问题,并采取迅速有效的解决措施,确保贸易活动正常进行。整体而言,基于现代化物联网助力下的跨境电子商务模式想着更加有效、便捷的动态机制运行,有效确保了贸易货物的即时发货、物流及时配送、价款快速交易等,缩短了原有贸易过程中的花费时间,体现了现代化国际贸易便捷、智能等显著特征。[3]

1.4 物联网为跨境电子商务客户提供信息安全保障

传统国际贸易中,交易双方需面对面会见,在实现跨境电子商务模式后,则改变了传统运行模式,交易活动具有明显的开放性特征,但其运行状态下客户的信息安全并不能得到充分保障,并且在电子商务模式下,贸易过程中的交易活动相对烦琐,充分推动了国际贸易电算化。在该模式状态下,实现现代化物联网技术的应用,能够将贸易活动中烦琐的价款给付、商品物流、债务清偿等操作流程,应用物联网平台进行操作,实现系统化的管理,优化贸易安全性。如在物联网应用平台下,不再是传统的专人指派询问,而可便快捷地实现商品物流的查询、债务清偿、价款给付等基本活动,并且依据客户群体设置查询权限,并将非公开交易事项进行智能屏蔽,确保核心商业机密不被泄露。

2 现代物联网技术助力跨境电子商务模式升级的途径

2.1 优化互联网应用成本

有调查数据显示,当前,我国的跨境电子商务平台已超过5000家,商务业务也已逾20万家参加企业。该数据表明,当前环境下跨境电子商务在我国处理蓬勃发展的“市场启动期”,但在实际发展中,其所存在的一些问题,也为消费者所不满,如配送时间长、破损丢失、清关障碍、无法退换等,这在一定程度上制约和阻碍了跨境电子商务的健康可持续发展。[4]在逐渐的发展中,在跨境电子商务中实现了现代物联网技术的应用,其有效地解决了原有发展中存在的问题,但由于应用过程中,物联网技术产业中存在的协同不力、技术封锁等问题,而导致应用成本相对较高,产生新的制约跨境电子商务现代化发展的问题。故而,需采取针对性的有效措施以实现跨境电子商务模式升级,政府可通过制定物联网技术产业的中长期发展规划,为行业内部系统整合创建良好环境,优化企业发展过程中的物联网产业布局,合理实现技术协同,降低应用成本。

2.2 加大物联网信息技术研发力度

物联网是基于互联网技术而实现衍生与发展的,故而实现电子数据的网络交换是其发展的必经阶段,其中包括跨境电子商务贸易中的商业机密,在此虚拟路径中传播时会存在较大安全隐患。故而在设备方面进行信息安全强化,如可以引进国外成熟的技术设备,以满足实际发展的需求,此外,国家物联网发展规划中也需将信息安全放到应有的重视高度。如,在国家创建良好政策环境的情况下,可由相关企业成立物联网信息安全的技术研发机构,进行技术软件及相关设备的研发,并同国际相协同,进行资源共享,有效提高基于现代物联网技术应用下跨境电子商务应用中的信息安全,实现模式升级。

2.3 构建统一的法律机制

在跨境电子商务中实现现代物联网技术的应用,就实际发展来看,其将物物相联扩展至全球范围,在实现模式升级过程中就需加大国际间的协同。基于此,需在应用发展过程中,有效解决物联网技术应用与电子商务隐匿性方面的不足,为商品物流、交易结算、信息安全等基本活动提供良好的运行平台,故而,需在实现国际间协同的基础上,创建具有全球统一性的法律机制,从法律层面优化物联网技术应用下带给跨境电子商务发展的问题。[5]如对于传播木马、病毒等恶意攻击程序,影响物联网在跨境电子商务模式发展中的事件,由贸易各国进行协同配合,打击违法行为,构建良好物联网运行平台,实现电子商务模式安全升级。

3 结 论

跨境电子商务是经济全球化环境下对国家的对外贸易发展起着重要作用,并在其贸易模式的实现下,改变了传统贸易发展方式渠道,合理突破固有营销方式的制约,为贸易企业探索多样化的营销渠道提供了基点,在贸易增长点的创造方面发挥重要作用,但其发展至现代化贸易环境下,实现物联网技术的应用是顺应时展潮流,并在物联网技术同现代化贸易环境相契合的状态下,对于实现跨境电子商务模式升级具有显著促进作用。

参考文献:

[1]严圣阳.以物联网技术改善跨境电子商务模式的思考[J].对外经贸实务,2015(5):38-40.

[2]金虹,林晓伟.我国跨境电子商务的发展模式与策略建议[J].宏观经济研究,2015(9):40-49.

电力物联网技术篇8

1引言

针对目前电力运行环境的日趋复杂、电网基础架构与不断增长的电力需求之间的矛盾日渐尖锐、电能质量差、用户与电网公司交互作用少等诸多问题,国内外对“智能电网”的研究牵起一股热潮[1,2,3]。智能电网是以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。而近年来提出的“物联网”是通过传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接,进行信息交换和通信,以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[4]。鉴于此,物联网作为“智能信息感知末梢”,可成为推动智能电网发展的重要技术手段。未来智能电网的建设将融合物联网技术,物联网应用于智能电网最有可能实现原创性突破、占据世界制高点的领域。本文分析智能电网、物联网发展现状和关键技术,同时提出面向智能电网的物联网技术的解决方案和技术架构。

2智能电网及其关键技术

国内外许多研究机构和企业正在积极推动智能电网建设,如知识电网(IntelliGrid)、现代电网(Modern Grid)、网络智能(Grid Wise)、数字电网(Digital Grid)与智能电网(Smart Grid )等,而本质内容基本相似,那就是以先进的计算机、电子设备和高级元器件等为基础,通过引入通讯、自动控制和其他信息技术,从而实现对电力网络的改造,达到电力网络更加经济、可靠、安全、环保的目标。

智能电网主要包括发电、输电、变电、配电、调度、用电等环节,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。其中发电涉及风电、光伏接入、分布式电源建设等技术领域,输电涉及互济、超导、特高压、网架等,配电涉及微网、虚拟电厂、先进电表网络设施、需求侧响应等,用电涉及智能用电、用电自动控制、电动汽车、储能技术等。智能电网涉及面广,为了理解智能电网,可以将智能电网分成基础电网设施层、信息采集层、数据传输层、数据集成层、应用管理层的五层架构,如图1。

图1

智能电网具备可靠、自愈、经济、兼容、集成和安全等特点[1]。其主要支撑技术是通信技术、信息技术、规划控制技术,包括电能质量、功率因数、相位、故障时间、变压器和线路负荷等数据在内的参考量测技术及相关传感器技术,实现收集、储存、分析、处理、显示海量信息数据的可靠信息技术,高速、双向、实时、集成的通信技术,具备资源优化配置、科学决策、电网运行高效管理、科学决策、电网运行高效管理、电网异常及事故快速响应的智能调度技术,电能量消费与预测技术,中压或低压配电网上的分布式能量介入技术等[5]。

3物联网技术

物联网的概念是在1999年提出的。物联网的英文名称为“The Internet of Things”。由该名称可见,物联网就是“物物相连的互联网”,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等等,赋予物体智能,并通过接口与互联网相连而成为一个物品与物品相连的巨大的分布式协同网络。

“物联网”是利用无所不在的网络技术(有线的、无线的)建立起来的,其中非常重要的技术是RFID电子标签技术。它是以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑的一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Internet更为庞大的网络。物联网成为RFID技术发展的趋势。在这个网络中,系统可以自动地、实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。

物联网本质上是一个信号采集和处理的网络。物联网利用各种传感器或人为设置的各种身份识别码,把物质世界中的各种信息变为电信号,电信号通过信息传输网络传送到计算机处理系统和显示系统,经过计算机处理后的数据存储备查,在必要时计算机将发出报警信号或者是控制信号,报警信号或者是控制信号由通信网络送到指定的地方报警或是由指定预设装置执行控制。物联网包含了传感器(信息采集系统)、电子标签、网络传输系统、数据处理系统、显示系统、报警系统以及控制执行系统。物联网技术体系如图2所示。

物联网技术体系可以分为三个层次,一是感知\延伸层,即以传感器、二维码、RFID、多媒体信息为主,实现数据采集。为了连接物联网的“智能信息感知末梢”设备以及解决前端预处理问题,需要用到无线/有线传输、组网技术、信息处理技术和中间件技术。二是网络层,即通过现有的互联网、移动通信网、M2M无线连接或者下一代承载网,实现数据的传输和计算。物联网前端设备采集的数据量超大,而且需要处理数据异构问题和网络层与感知层/延伸层互通,因而应用了异构网融合技术、资源和存储管理、云计算、电信网增强和远程控制等技术。三是应用层,包括应用支撑(信息处理)子层和信息应用层,最终通过对收集的数据进行处理,应用强大的计算机系统和智能软件的识别判断,把结果输出到显示系统,或者进行相应的报警,最终反馈到控制执行系统中。在整个物联网技术体系架构中应用到的公共技术包括,网络管理、QOS管理、安全技术、标识解析、网络架构和业务需求。

图2

4面向智能电网的物联网应用

智能电网与物联网的相互渗透和深度融合是信息通信技术发展到一定阶段的必然结果,能有效整合通信基础设施资源和电力基础设施资源,提高电力信息化水平,改善现有电力基础设施利用效率。一方面,作为“智能信息感知末梢”,物联网以其独特的优势,能在多种场合满足智能电网信息获取的实时性、准确性、全面性等需求,有助于实现对电力设备资产、生产过程的全方位采集和监控,有助于降低线损、提高电能传输效率和使用效率,有助于提升电网企业与用户的互动能力。另一方面,电网智能化是物联网的重要应用领域。在文[6,7]中提出“电力物联网(Internet of Things in Power Systems, IOTIPS)”的概念,指的是电力系统各种电气设备之间以及设备与人员之间通过各种信息传感设备或分布式识读器,如RFID装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等种种装置,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,形成一个巨大的智能网络。结合智能电网系统架构和物联网技术体系结构,可提出面向智能电网的物联网解决方案,如图3所示。

图 3

上图可以看到智能电网与物联网的有效结合应用。物联网在智能电网中的应用有:用电信息采集系统;智能电表;智能插座;智能互动终端;智能家电及智能家居;分布式能源接入及控制系统;智能用户服务系统;智能输电线路巡检系统、智能输电线路视频监控系统;智能型全方位电力户外设施防盗综合预警系统;变电站全方位多媒体远程监控。

传感器作为智能电网终端设备的一个基本的环节,在电力系统中具有广阔的应用空间,将在电网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量及用户交互等方面发挥巨大作用,可以全方位提高智能电网各个环节的信息感知深度、广度以及密度,为实现电力系统的智能化以及电力流、信息流、业务流的高度融合提供基础数据支持。物联网的相应技术和产品将可以广泛应用于电力系统的发、输、变、配、用环节,并产生巨大的经济效益和社会效益。

5 结论

随着智能电网和物联网技术的进一步发展,物联网技术必将进一步渗透到智能电网的发展和建设中,并成为推动智能电网发展的重要技术手段,有助于解决电网各环节重要运行参数的在线监测和实时信息掌控。本文分析智能电网、物联网发展现状和关键技术,同时提出面向智能电网的物联网解决方案和应用前景,具有重要的研究意义。

参考文献

[1] 武建东. 互动电网再造高端信息化中国[J]. 电气时代,2009(4):26-28,30.

[2] 肖世杰. 构建中国智能电网技术思考[J]. 电力系统自动化,2009,39(9):1-4.

[3] 余贻鑫.智能电网的技术组成和实现顺序[J]. 南方电网技术, 2009,3(2):1-5.

[4] 刘兆元.物联网业务关键技术与模式探讨[J].广东通信技术,2009,(12):2-7.

[5] 熊华. 物联网促进智能电网建设探讨[J]. 电力信息化,2010,08(18):33-36.

[6] 李勋,龚庆武,乔卉. 物联网在电力系统的应用展望[J].电力系统保护与控制,2010,38(22):232-236.

电力物联网技术篇9

[中图分类号]F426[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2014)18-0022-03

物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应、全球定位、激光扫描等信息传感设备,遵循一定的技术协议把实物与互联网、电信网或通信专网等通信信息网连接起来的智能网络,其主要的功能在于通过信息交互实现对实物的识别、定位、跟踪、监控和管理服务。物联网通过智能传感设备与通信信息网构建的智能网络使得实物之间形成协同和互动,相互感知、实时反馈。物联网技术的适用性非常广泛,畜牧溯源、无线种植、机场防入侵、个人保健、城市安全、数字家庭、文物保护、空间海洋探索、智能电网领域等。而物联网技术与智能电网的融合将为电网建设提供更大的发展空间,在电力生产、电力输送、电网管理等领域发挥重要作用。2012年,作为我国电网行业全面推进智能电网建设的第二年,智能电网互动化、信息化、智能化的建设已进入关键时期。智能电网的核心在于,构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户,实现对电能的最优配置与利用,提高电网运行的可靠性和能源利用效率。由此可见,物联网技术将成为智能电网最重要的技术支撑。

1物联网技术结构体系

物联网要实现规模化的应用,整个产业链需要进行系统的分析和梳理,达成共识,才能形成合力,形成技术和产业的突破。对概念和体系架构形成系统的、一致的认识,我们可以把物联网划分为一个多层次技术组成的体系。从物联网的定义及各类技术所起的作用来看,物联网的关键核心技术应该是无线传感器网络(WSN)技术,WSN技术贯穿物联网的全部层次,是其他层面技术的整合应用,对物联网的发展有提纲挈领的作用。WSN技术的发展,能为其他层面的技术提供更明确的方向。从技术体系来看,核心技术之感知层包括传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统和GPS技术;核心技术之信息汇聚层包括传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术;核心技术之传输层包括通信网、互联网、3G网络、GPRS网络、广电网络、NGB;核心技术之运营层包括专家系统、云计算、API接口、客户管理、GIS、ERP等;核心技术之应用层则包括垂直行业应用、系统集成、资源打包等。从现实角度来讲,应用层主要是根据行业特点,借助互联网技术手段,开发各类的行业应用解决方案,将物联网的优势与行业的生产经营、信息化管理、组织调度结合起来,形成各类的物联网解决方案,构建智能化的行业应用。如交通行业,涉及的就是智能交通技术;电力行业采用的是智能电网技术;物流行业采用的是智慧物流技术等。行业的应用还要更多涉及系统集成技术、资源打包技术等。

2物联网技术和智能电网的技术结合

智能电网的本质是能源替代和兼容利用,它需要在开放的系统和共享信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。信息流的控制是整个智能电网的核心,我们讲的物联网其实有三个大的要素:信息的采集、信息的传递和信息的处理,其中,关键性的技术可能是在信息采集上面。物联网最大的革命性变化就是信息采集手段的不同,即通过传感器等实时获取需要采集的物品、地点及其属性变化等信息。

智能电网主要是通过终端传感器在客户之间、客户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,实现数据读取的实时、高速、双向的效果,从而整体提高电网的综合效率。智能电网实现电力流、信息流、业务流高度一体化的前提,在于信息的无损采集、流畅传输、有序应用。各个层级的通信支撑体系是智能电网信息运转的有效载体。通过充分利用智能电网多元、海量信息的潜在价值,可服务于智能电网生产流程的精细化管理和标准化建设,提高电网调度的智能化和科学决策水平,提升电力系统运行的安全性和经济性。

3智能电网中物联网技术应用分析

智能电网建设的价值目标主要体现在四个方面,一是让现有的输电能力和各级电力设备利用率,能够通过更好的监控,提高输电利用率;二是通过监控降低冗余从而提高电网设备的利用率;三是加强用户端需求监控和检测,保证用户的用电质量,进而提供更好的用电服务;四是便于大规模可再生能源的接入。

智能电网从功能上可以分层解构为中间物理系统、高层控制中心及周边监控系统。智能电网与传统电网的区别在于增加智能传感设备,采集更多的数据和信息,消除电网检测的盲点。现阶段电网中仅有对电站的电流电压和量测的装置,通常220千伏以上的节点才有,所以必须进一步提升节点分布,增加智能传感设备,分层分区进行数据采集。同时要增加一些检测控制,加强传感测量的保护。目前的电网在通信网络方面已进行了很多融合应用,如果要提升电网的智能化水平,必须基于物联网智能监控增加互联网、通信网络方面的信息采集,从调度中心的角度,现在EMS调度中心需要增加更加智能的分析决策和智能化的执行。

从智能电网或物联网的发展来看,两者都必须具备基础架构特性,所谓基础架构特性简言之即为工业化、标准化、层次化和结构化的技术体系。从应用价值来看,基础架构对工业经济发展起支撑作用;从应用体验来看,具备基础架构特性的技术才能提供更加便利和经济的服务。所以物联网若要在智能电网中大规模应用,势必要将两张网进行工业化、标准化、层次化和结构化融合,让物联智能电网成为一个一体化的技术体系。由于智能电网是多元化的系统集成体,其硬件、软件包括软硬件的集成都需要构建交互渠道,传统的互联网技术构建的软件内部的交互无法满足智能电网多元化的交互需求,且由于软硬件的模式、标准存在差异性和多元性,势必需要打通这种差异和多元的交互瓶颈,所以软件方面要通过中间件技术提炼架构特性。智能电网的信息流同样是软硬件多元的流动渠道,传感网要把传感器获取的信息加进到架构里面,这就需要加强从传感到控制的实时配合,把数据中心和用户紧密结合起来,加强两者之间的信息流动,可以使数据中心的资源提供给用户。

物联网是感知、控制、执行的全过程技术体系,网中所有的资源、设备、元件必须通过一定的中间件载体进行集成。从现阶段来看,这种中间件载体的发展还无法满足大规模集成应用。如果要形成一个系统的基础架构解决方案,务必需要一个更理想的中间件来打通所有环节。至少要把嵌入式的传感器实时计算实时传输、海量数据中心、用户移动终端设备这三方面很好地结合起来。这就需要对用户进行移动数据终端拓展,对数据源传感器两边进行拓展,从而做到一定程度的集成应用。从目前的实例应用来看,大电网光域气网的阻尼控制系统,基于海量的实测数据,能够对系统的运行状态,进行实时的分析和辨识,考虑电网的相关设备的性能,对是否出现低频振荡,是否出现稳定性方面的隐患,能够形成预警,以形成相应的决策措施,在事故发生时能够使装置进行协调工作,能够恢复策略,能够协调措施。

物联网是一个集感知、通信、网络、计算控制系统为一体的数物复合型系统,物联网发展就是基础架构智能化的过程,需要从基础架构学的角度进行科学、系统研究。物联网是否成功取决于行业应用是否成功,智能电网是其中的典型代表。物联网的感知和控制是通过通信、网络和计算的环节集成在一起,有效的物联网软件中间件是其中的关键。物联网软件中间件实现嵌入式计算的实时性,数据中心的高效性和终端设备的移动性的完美结合。

4物联网技术在智能电网中的应用体现

其一,物联网将电厂设备纳入监控。电厂的生产设备采用并联结构,每条生产线路上都进行了相应的编号,当某一路设备出现故障时,如线路电压的不稳定,炉膛压力异常情况,希望通过采集器采集到的各种数据,如有功功率,主蒸汽等数据,经判断后将必要的预警和报告信息准确发送至相关负责人。通过电厂生产监控系统,协助电厂从定时的人工监控转变为全时的自动监控。其二,物联网让配电网络更智能。配网自动化终端由配网设备和移动数据终端构成,采用RS485/232接口和配网设备连接,将相应监控数据通过GPRS网络传输到M2M终端监控管理系统。应用中心系统采用专线或隧道的方式,与M2M终端监控管理系统联结。 M2M终端监控管理系统负责接收配网设备上传的业务数据和网络管理数据。业务数据也可通过移动数据终端接收后,直接上传到应用中心系统。该应用方案中,通过物联网技术可以对变压器的各相电表电度量、大用户用电情况等信息进行监视;通过分析配电终端监控器上传的信息,来判断故障区域;还可以及时发现存在故障的设备点,并基于配变控制终端实施远程控制操作,进行故障区段与非故障区段配电网的隔离;对于监测到的跳闸等异常状态,可以快速实施远程合闸动作。其三,物联网让设备巡检更便捷。在电力设备、杆塔上安装RFID标签,RFID标签就像身份证一样,记录其一切信息,包括编号,建成时间、日常维护、修理过程及次数,此外还可以记录杆塔相关地理位置和经纬坐标,以便构建基于GIS的电力网分布图。根据基于GIS的电力网分布图来查看设备、杆塔分布,以便快速确定问题杆塔的地理位置,从而为巡检人员提供有效的标示信息。此外,通过物联网可以实时采集电表运行指标给抄表平台,实现对电表的实时计费管理,真正实现对最终用户用电量调度管理。

5智能电网中物联网技术的应用价值

物联网技术将进一步助力智能电网的实现,如设备状态的预测和调控,资产全寿命周期管理的辅助决策,电网与用户间的智能互动等。具体表现为:通过在常规机组内布置各种传感器掌握机组运行状态,包括各种技术指标与参数,可提高常规机组运行维护水平;通过在坝体部署压力传感器群监测坝体变形情况,规避水库调度风险;通过各类气象传感器实时采集风电场、光伏发电厂的风速、风向、温度、湿度、气压、降雨、辐射等微气象信息,实现新能源发电的监控和预测;通过各类传感器监测输变电设备的微气象环境、线路覆冰、导线微风振动幅度、导线温度与弧垂、输电线路风偏、杆塔倾斜度、图像视频、绝缘子污秽度等信息,与电网运行信息进行融合、分析,及时发现并消除缺陷,提高电网运行水平;通过在杆塔、输电线路或重要设备上部署各种传感器,实现目标识别、侵害行为的有效分类和区域定位,提高电力设备全方位防护水平;通过传感器监测电力现场作业人员、设备、环境等方面信息,实现智能化互动,减少误操作风险和安全隐患,提高作业效率和安全性;通过智能监控和实时反馈能及时获知用户侧需求,有助于实现智能用电双向交互服务、智能家居、家庭能效管理、分布式电源接入以及电动汽车充放电,提高供电可靠性和用电效率,并为节能减排提供技术保障;通过各类传感器监测电力设备的全景状态信息,评估设备状态并预估寿命,为周期成本最优提供辅助决策等功能,实现电力资产全寿命周期管理,提高电网运行水平、管理水平。总而言之,智能电网和物联网的深度融合发展不仅能加强电厂、电网以及用户间的互联互动,提高电网信息化、自动化、互动化水平,也将使生活更智能、更节能,极大提升生活品质。

6物联网技术在智能电网中的应用现状及不足

物联网作为一个新兴产业,目前还处在起步阶段。其本身的发展及其行业应用方面都存在一定的不足。就物联网技术本身而言存在下列问题:首先,技术标准不完善、编码标准不统一。目前多种物品编码方式共存,企业无所适从,甚至很多自行编码,不利于统一管理和信息共享;海量的物品编码后,每个编码到底对应什么物品、承载什么样的信息、提供什么类型的服务、适配什么样的服务接口等,需要公共统一的解析平台进行查询、解析、翻译和定位。目前中科院计算机网络信息中心推出了“物联网标识公共服务平台”,初步实现物联网从局域到互联、企业应用从互联网到物联网的跨越,推动物联网产业从技术理念走向日常公共应用服务。其次,技术不成熟、推广应用成本高。物联网应用大多需自建,互联网环境下为企业提供了很多可选的SaaS服务,企业的运营成本较低、可选择余地较大,应用种类丰富。物联网应用大多需要企业自行建设,项目建设存在物品没有真正上网,投入资金大、运营成本高等风险。再次,物联网信息系统尚未完全开放。物品的网络没有过渡到物联网,应用系统封闭,信息不能互通。产业链上下游之间存在信息甚至应用共享的需求,同时开放和互联也是互联网的核心特征之一。需要打破信息孤岛,构建可管理、可交换、可对接的通用的应用和数据规范。最后,物联网应用信息尚存在一定安全隐患。互联网存在的信息安全问题,同样在物联网上存在,甚至物联网上还有大量潜在的信息安全风险尚未发现。物联网分为传感与M2M等部分,是传感模块和组网模块共同构成的多元复合型网络,由于网络终端海量化且信号多暴露在公共场所,一旦软件传输和软件控制出现问题,后果可能非常严重。

参考文献:

[1]党琦.基于射频识别技术的IT资产管理系统设计与实现[D].北京:北京邮电大学,2009.

[2]赵雨,陈金鹰,丁然,等.物联网引领第三次信息产业革命[C].四川省通信学会2010年学术年会论文集,2010:22-25.

[3]钱彬,莫日宏.物联网:为电网装上智慧大脑[J].中国电信业,2010(10):53-55.

电力物联网技术篇10

【关键词】计算机 物联网技术 应用 发展

近年来,我国现代化科学技术快速发展,计算机物联网技术是一种集信息共享、交流和传播的科技手段,具有高效、稳定、有效的特点,其在各个领域和行业中的应用越来越广泛,极大地推动各行各业的发展。

1 计算机物联网技术概述

计算机物联网技术主要包括三个技术层次:应用层、网络层和感知层,网络层又包括处理层和传输层。计算机物联网技术应用层包括数据存储、信息共享、交流平台等技术,其可有效实现物与人、物与物之间的感知和识别,是信息通讯和交换的关键平台;网络层主要用于传输相关信息数据,其不仅包括云计算、GRS/GIS技术、智能技术等处理层技术,而且包括移动通讯网、固网、互联网、卫星通信等传输层技术。感知层主要用于采集信息资料,包括识别码、智能机械、传感器、RFID、条形码和IC卡等技术。

2 计算机物联网的关键技术

2.1 网络通信技术

随着计算机物联网的不断发展,在计算机物联网技术中网络通信技术发挥非常重要的作用,网路通信技术包括网关技术、无线技术、有线技术等,M2M技术是一种重要的网络通信技术,其和有效结合近距离传输技术,如BlueTooth、RFID、Wi-Fi等,无线通信是M2M技术的关键,其发展空间非常广阔,其为物联网传递信息提供了重要的技术保障。

2.2 云计算

云计算技术在不同计算机中分布计算资源,用户可自由切换资源,结合具体需求,访问专门计算系统。物联网系统的云计算技术通过网络有效整合计算实体,极大地提高计算能力。

2.3 射频识别技术

射频识别技术是物联网中的一项重要技术,其也称为电子标签,其作为物联网的核心和基础部分,其利用射频信息,有效传输物联网信息,从而科学识别这些信息。射频识别技术包含天线、阅读器、标签等部分,其在实际应用中运用先进技术手段,有效识别不同状态下的物体,这项技术具有较强的抗干扰能力,不需要耗费大量人力,因此应用广泛。

3 计算机物联网技术应用和发展

3.1 物流领域

近年来,我国物流行业快速发展,发展规模持续扩大,而计算机物联网技术在物流领域应用广泛,发挥着非常重要的作用。物流领域的计算机物联网技术主要利用其智能性、集成性的特点,这使得物流系统的智能化程度更高,并且通过模仿人类智能,全面掌握物流领域的各种信息,实时监控物流运输的路线和车辆情况,掌握物流运输货物的性能和状态。同时,物流领域中计算机物联网技术的应用,便于工作人员实时掌握物流运输情况,科学采集重要物流信息。

3.2 家庭住宅

计算机物联网技术在家庭住宅中的应用,其通过利用各种现代化网络技术,极大地改变了家居生活方式,其包括灯光控制系统、温度调节系统、布线系统、住宅安放系统等,住户能够利用计算机物联网技术可以有效应用和操控家庭住宅中各种内部系统,科学管理家庭住宅中的各种应用系统,高效集成家居设施,为用户提供更多便利,营造舒适、高效的居住环境。

3.3 交通行业

当前,我国交通系统快速发展,智能化交通建设进程持续加快,而计算机物联网技术有效结合计算机技术、数据控制技术、通讯传输技术、信息技术、电子传感技术等先进技术,其在交通行业的应用也加快了智能化交通建设,并且其在智能交通管理系统中的运用,极大地推动了智能化交通系统发展。同时,计算机物联网技术具有准确、高效、实时等特点,其在智能化交通建设中的应用,有效利用现有的交通设施,不仅可减轻城市交通环境污染,而且有效减少交通系统超负荷量,全面提高城市交通系统的运输效率,因此在交通运输方面应加大对计算机物联网技术的应用和发展。

3.4 电网

计算机物联网技术除了在交通行业和电力行业中的应用,其应用前景非常广阔,应用价值较好。而计算机物联网技术在电网中的应用,极大地推动了电网智能化发展,有效提高了电力系统的安全性、可靠性和稳定性,全面提升电网运行的经济效益。而通过运用计算机物联网技术,实时监测电力系统的数据信息,一旦发现电网运行异常情况,可以帮助电力工作人员及时、有效地解决电网故障问题,采取有效的应急处理方案,确保电力系统的安全、稳定运行,减少电力企业的经济损失。电力系统和计算机物联网技术的有效结合,不仅可满足电力用户对于电网运行需求,而且可完善电力系统设置,有效提高电能质量。

3.5 农业

计算机物联网技术在农业领域中的应用,主要是有效结合农业生产的智能系统、安全系统和控制系统,高效整合云计算技术,极大地推动了农业生产的信息化、数字化和智能化发展。计算机物联网技术在农业生产中的应用,其全面考虑各种农业生产因素,如人工因素、环境因素等,通过传感器上传相关信息,所以相关工作人员可高效整合分析农业生产各项信息,通过远程操作和监控,加强农业生产各个环节的管理和控制,全面提高农业生产整体效益。同时,在农业生产中运用计算机物联网技术,可促进农业生产转变为高效农业、低碳农业、绿色农业,推动现代化农业发展,并且其可优化农业生产结构,不断提高农业生产效益,带动农业经济的可持续发展。

4 结束语

计算机物联网技术是一项重要的现代化科学技术,其在多个领域和行业的应用,极大地推动了各行业发展。相关工作人员应严格把握物联网的各项关键技术,结合计算机物联网技术特点,加大对计算机物联网技术的分析和研究,优化计算机物联网技术应用,充分发挥计算机物联网技术应用优势,推动各行各业的不断发展。

参考文献

[1]凌敏.浅谈物联网的关键技术及计算机物联网的应用[J].无线互联科技,2015(24):56-57.

[2]雷琦.计算机物联网技术在各个领域的应用[J].通讯世界,2016(04):99.

[3]邱月嫦.计算机物联网技术的应用及其带来的影响[J].电子技术与软件工程,2016(15):20.

[4]邹静,罗媛.探究计算机物联网技术在多领域的应用[J].科学中国人,2014(22):46.

作者简介

电力物联网技术篇11

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)11-0006-01

一、计算机物联网技术的内容简介

从根本上来说,计算机物联网技术是一种基于计算机信息技术而构建形成的网络技术,它具有三个技术体系层次,分别是感知层、网络层以及应用层,其中网络层又可分为传输层和处理层首先是感知层,感知层包含的技术有IC卡与条形码、RFID、传感器、智能机械、识别码等,它主要负责的是信息资料的采集。其次是网络层,网络层既包括传输层中的技术卫星通信、互联网、固网、移动通讯网等,又包括处理层中包含的技术,即智能技术、GIS/GRS技术、云计算等,因此,网络层主要负责的是信息数据的传输工作第三层是应用层,该层包括交流平台、信息共享、数据存储等技术,它能有效实现物与物之间、人与物之间的识别和感知,是信息交换与通讯的重要平台。

二、计算机物联网技术在各个领域的实践应用

1.计算物联网在交通方面的相关应用

交通的管理必须注重其质量和效率,计算机物联网技术能实现交通管理部门的科学系统管理,有效推动交通的现代化运作和发展、物联网技术让交通信息传播和共享更加方便快捷,保证了交通的安全稳定运作,避免了各种交通事故的频繁发生。众所周知,我国的人口数量众多,城市交通运行压力大,往往要面对大密度的车流,在管理上存在很大的困难。交通部门通过充分计算机物联网技术能有效保证社会交通安全,实现交通的高效化、有序化的管理。 例如在高速公路收费管理上,通过利用ETC技术,办理ETC的每一辆车每当通过收费站前的关口,系统会自动识别车辆的出入口信息,从而完成收费扣费的程序,大大降低了收费工作人员的任务量,提高了高速公路的收费工作效率和质量。

2.计算机物联网在物流方面的相关应用

未来物流的发展势必朝着信息化的方向发展,在计算机物联网技术的辅助下,物流产业将变得更加的安全可靠,各项信息能在计算机网络平台实现快速传播、共享,物流企业能利用物联网技术保证内部物流管理的智能化和自动化,方便工作人员管理物流货物和查询,实现对物品的实时跟踪。物联网技术的应用管理按照人类大脑系统巧妙模仿人类的思维方式,从而实现技术的操作和运用,让物流控制和管理工作变得智能化和高效化,推动社会经济的快速发展。

3.计算机物联网在家庭生活中的应用

随着人们生活水平不断的提高,计算机物联网技术早己和大众生活密切相关,主要被应用在家电、家具等行业、物联网技术在生活领域上的实践应用,最大程度方便了人们的生活,为群众节省了更多的时间,丰富了精神物质文化。例如,出现了越来越多的人有了培养室内植物的爱好,然而口常由于要工作或者照料家庭,未能拥有大量的时间和精力打理植被,而通过利用计算机物联网技术能实现各种植被的自我调节,保证植物的稳定健康成长。

4.计算机物联网在电网方面的应用

电网企业最重要的工作就是为大众提供安全可靠的电力,而计算机物联网技术能有效实现电网系统化、信息化以及高效化的发展、在现代化社会背景下,人们对于高质量的电力需求越来越大,对于人口密集的城市范围内,通过合理采用物联网技术,能有效解决掉配电终端、配电主站之间的通信,专业技术人员将电力企业的各项生产设备连接上物联网,实现企业配网自动化的“三遥信息”131面对当前电网行业配电终端数量多和频繁变动的弊端,物联网能成功避免掉这个问题,降低企业的工作成木,有效提高企业电网的可制性和可观测性,在第一时间监测到电力故障,及时采取解决措施,保障企业稳定安全的运行,持续不断为社会输送高质量的电力。

三、计算机物联网技术的应用给社会带来的影响

除了上文所讲述的家庭生活领域、物流领域、农业领域之外,计算机物联网技术在教学领域、交通领域、电网领域、食品安全领域、医疗领域、安全防护领域、污水处理领域、建筑领域等多个领域中都有应用。总的来说,计算机物联网技术给社会所带来的影响主要体现在三个方面。首先是计算机物联网技术的应用方便了人们的生产与生活。例如:物联网技术在农业生产上的应用,提高了农业生产的质量物联网技术在家庭生活中的应用,能够实现对家居情况的远程监控,可以让住户在同家前打开所需要的电器,为自己营造一个舒适的生活环境,也可以让用户对自己家的安全情况进行掌握,有效避免了盗窃情况的发生。其次,计算机物联网技术有效实现了节能减排。例如:物联网技术可以对各地交通进行监控,帮助司机选择合适快捷的路线,以此减少能源浪费另外,供电部门也可以利用物联网技术来对用户用电的情况进行随时了解,进而对电网进行智能化的处理和设置,还可以在第一时间发现用电异常,让相关工作人员针对这些异常及时的做出应对方案,这样不仅有效避免了电力能源的耗费,达到节能减排的效果,还提高了电网系统的安全性能,减少了电网企业不必要的经济损失。最后,计算机物联网技术的应用推动了社会经济的增长。

结束语

计算机物联网技术的全面普及推广应用延伸发展至社会生活诸多领域均通过不同程度地系统化、有序化的形式促进社会进一步发展计算机物联网技术应用一方面能够有利于人们生活迈向高速智能化方向一方面能够促进社会向信息化、智能化方向进步。如此多维化、多角度的信息技术方法不断通过更为全面的方式进入社会经济急速发展的视野注力于现代技术进步为当代生活社会提供源源不断的发展动力。

参考文献

[1]邹静,罗媛.探究计算机物联网技术在多领域的应用[J].科学中国人,2014(22):46.

电力物联网技术篇12

前言

为了进一步促进物联网技术的发展,让物联网在我国更多的产业中应用,国家对于合一技术也较为重视,为其开辟了许多的绿色通道,希望对于物联网技术进行更为深入的研究和示范。电力物联网主要是物联网在电力通信网中的应用,能结合电力通信网中的资源,以及电力系统的基础设施作为保障,进一步的提高电力系统的信息化水平。物联网自身结构需要发展,也需要更好的应用到电力通信网中,做好应用示范效果,这也是积极响应国家号召。

1物联网技术的优势

物联网主要是指一种信息传感设备,多种装置和互联网相结合,能形成一个巨大的网络,让其中的各种物品能通过互联网相连接,成为一个整体存在,并且借助物联网可以实现对物品的实时监控和追踪,在出现事件变化的时候可以主动触发。在计算机网络发展速度如此之快的时期,物联网并不是一个陌生的词汇,它改变了人们传统观念中对于信息传递的认知,基础设施并不会将实物和电子数据相分离,而是可以实现实物和宽带等统一存在的基础设施。这时基础设施就像是一个全新的位置一样,整个世界的运转尽收囊中。物联网的概念在世界范围内最早在20世纪末提出,从其定义来看,就是将一个范围内的物品通过识别等传感器的作用下和网络结合起来,实现对物体的智能化识别和管理,也就是说物联网就是将各种传感器和互联网相连接,而传感器则安装在各个物体上,这样就实现了物体与物体之间的连接和对话,这也是一种全新的技术类型。2005年在国际电信联盟的报告这指出,物联网无所不在,这也标志着一个全新时代的来临,世界上所有的物体无论大小,都可以借助物联网进行交换,相关技术应用也会更加广泛。之后在一系列的会议这提出并且深入探讨了物联网的概念,并且展望了物联网的发展前景和发展思路。我国在2009年首次公开提出物联网,通过特定的装置可以将原本无生命的物体变得智能化,可以实现物体之间的对话,能将物体相连接的网络也就是物联网。想要建立一个物联网,发挥其规模性和流动性,物联网必须要形成一定的规模,才能让其中的各个物体连接起来,才能让物体更为智能,同样的物联网一般情况下不能保持静止状态,其中的各个物体要动起来,保持流动性,甚至是高速运动,才能实现物体与物体之间的对话。这也可以看出,物联网对于我国的发展有重要的意义,需要着重认识传感器、物联网的关键技术,并且认识到其重要性,在电力通信网中的优势极为明显,能通过模型建立以及相关技术的完善,进一步的促进电力通信网的发展,也能对电力系统中的各个设备进行实时监控,发现问题可以在第一时间发出预警,这样能更好的让电力通信网在发展的过程中,保持电力设备的运行稳定,因此保证电力供应的稳定性,如图1所示。

2物联网在电力通信网中应用的关键技术

2.1建立电力通信信息模型

物联网在电力通信网中应用,形成电力物联网,其感知层可以借助多个传感器进行数据信息的收集、识别和整理,并且传感器本身的性能较好,利用较为多样化的传感器可以表达各种接口处的信息,但是信息的种类较多,数量较为庞大,这就让传感器的选择较为困难,而且相应的软件开发难度也会随之增加。衡量物联网进行数据交换的标准就是寻找到唯一的地址,再加上物联网在电力通信网领域的应用,使这一技术显得尤为重要。建立电力通信信息模型,能根据电力公司的实际情况,提高物联网在电力通信网中应用的信息交互效率,更好的实现信息交互,这也能为物联网在电力通信网中的应用提供一个专业化的技术基础支持。电力通信信息模型的数据重要是由各个节点以及相关设备和电子数据表组成,能对传感器进行系统的描述,也能更好的进行节点数据描述。传感器本身对于设备的相关数据信息进行收集,但是本身的存储空间有限,因此只能选择必要的数据进行保存。

2.2统一的通信规约

通信规约是电力物联网网络层的核心技术手段,尤其是随着电力通信网的终端增加,在数据采集上会遇到较大的问题,因此制定统一的通信规约对于电力物联网的建设来说极为重要。在电力物联网通信规约的选择上,需要有较强的可行性,这样制定的通信规约能保证信息模型的映射是一一对应的,能根据电力系统和电力设备的具体情况进行灵活的选择,适应更多类型的通信需求,也能让不同的电力设备中的电力通信信息模型进行紧密的连接。在网络层的通信规约设计中,需要借助APCI和SCSM技术,保证电力通信信息模型和网络应用协议不冲突,更好的适应电力通信网的发展,也能满足物联网在其中的应用。

2.3高并发系统实现技术

物联网在电力通信网这的应用,可以通过统一接入的方式,从底层的传感器进行数据收集,然后从网络层面进行读取,这样能对数据信息进行初步的处理,通过处理之后的数据信息能根据其分类的不同合理的分发到每一个服务模块中去,这样增加一步数据信息预处理的过程,能有效的减轻各个模块的压力。随着终端用户的数量增加,在数据的传输上难度也随之增加,传输压力过大已经严重地影响到了整个系统的发展,如果采用统一接入的方式,会让那个整个数据库面临着更大的压力,无论是数据的写入还是数据的访问,都会影响到系统的整体性能,甚至会直接导致系统失灵,不能正常工作。该电力公司的一些业务本身对于实时性的要求较高,不能等到数据采集录入数据库然后再次检索提取,而是要将采集上来的数据进行重新加工,然后直接传入到其他的应用中使用。该电力公司最终选择统一接入方式,这样在出现处理请求较高的情况可以集群执行,以免在后期系统的压力过大导致崩溃。统一接入的网络收集到的数据信息并不是直接录入数据库,而是通过应用层进行缓冲处理,然后对应组件读取缓冲数据,选择需要的数据信息写入数据库,这样能根据应用的具体需求进行处理,也能多线程共同完成工作,有效的提高了数据资源的处理效率。

3物联网在电力通信网中的应用方案

3.1应用目标

该电力公司是电力物联网的示范项目,选择在配电线路上进行电力物联网的实施,以便能将物联网更好的应用到电力通信网中,可以实现对电力公司配电线路的监测预警。具体来说,物联网在电力通信网中的应用,需要在配电网络中安装传感器,能实时监控电力公司配电网络的具体运行状况,监控其中的各种配电设施,并且根据现场的实际情况进行配电节点的安装,形成完整的配电网络,在出现问题的时候可以提出预警,也能在平时进行设备的监控和运行状态记录等功能。

3.2物联网在电力通信网中的具体应用方案

3.2.1已有网络情况(1)数据传输网络该电力公司目前已有的数据传输网络可以利用同步数据传输技术进行网络的充足,并且对于电力公司内部进行全面的覆盖,并且进行升级改造,这样能进行全方面的带宽提升,也能提高接入能力,满足各种电力物联网的需求。(2)通信网络该电力公司目前已有的通信网络为以太网通信网络,进行网络组织,这样能让整个网络覆盖到电力公司内部的各个配电节点处,完成对各个配电节点的终端处理和接口,实现各种业务处理。3.2.2接入方式结合该电力公司的实际情况,原本的以太网络和通信网络的带宽和正常接入方式能满足物联网的需求,不需要再另外建立接入网络,只利用原本的网络就可以完成物联网的正常接入,形成物联网网络层。整体的接入方式选择的是以太网络和通信网络方式,在电力公司的变电终端汇集,然后控制无线传感过程,并且结合各种监测与监控手段,进行对各类数据的控制,并且借助原本的电力通信网完成数据传输过程。

4物联网在电力通信网中的应用效果

利用目前已有的电力通信网可以与专用的数据传输网络相结合,共同完成数据传输过程,在实践中加以应用,从具体的应用效果来看,整体的表现情况良好,可以在电力物联网上实现运行,运行结果较为稳定,能满足电力通信业务的需求,也让电力通信过程更为安全可靠。

5结论

综上所述,在我国范围内运用先进技术组建物联网,相比于之前的网络形式,在表现上更为专业,也能改变原本的数据传输和处理方式,实现更好的扩展功能,保证数据传输的稳定,也能为之后的物联网发展提供重要的基础支持。利用目前已有的电力通信网,可以实现数据的传输,也不需要进行全新的通道建设,相比之下就节约了项目的整体成本,也节省了工作程序,这一过程也让物联网在电力通信网这的应用提供了充足的理论依据,让其能更好的进行推广。

参考文献

[1]胡俊杨,张正峰,李伟坚.物联网技术在电力通信资源管理中的应用研究[J].电信技术,2013,11:58~63.

[2]赵志宇.基于物联网技术的电力通信杆塔资源管理应用[J].电子科技,2013,11:160~162.

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