陳鵬 袁慧

摘?要：智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)智能通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，是現(xiàn)代化信息通信技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，對(duì)電力系統(tǒng)整體效力的提升有極大的推動(dòng)作用。本文旨在對(duì)面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)智能通信技術(shù)進(jìn)行論述，將從智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的概念簡(jiǎn)述，物聯(lián)網(wǎng)的諸多用途，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用三個(gè)層面來進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)?物聯(lián)網(wǎng)?智能通信技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）10（a）-0060-02

現(xiàn)代社會(huì)，電力資源是人類不可或缺的能源，但當(dāng)今社會(huì)，能源短缺與環(huán)境問題日益突出，發(fā)展智能電網(wǎng)是解決上述問題的有效手段。世界上諸多國(guó)家重視智能電網(wǎng)的建設(shè)，雖采用的建設(shè)模式有所不同，但是物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)已然被很多國(guó)家所采用。在電力需求與電力技術(shù)研發(fā)的雙重作用之下，物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用愈加廣泛，并且大有迅速熱遍全球之勢(shì)，應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的遠(yuǎn)大前景，相關(guān)領(lǐng)域的研究更有深遠(yuǎn)的意義。

1智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)概念簡(jiǎn)述

1.1智能電網(wǎng)

通過采用現(xiàn)代化的信息手段，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)諸多系統(tǒng)，如發(fā)電、輸電、配電、供電、售電、用電等環(huán)節(jié)的智能交流，可以將這樣的電力網(wǎng)絡(luò)稱之為智能電網(wǎng)。一般而言，智能電網(wǎng)存在如下諸多優(yōu)勢(shì)：能夠?qū)崿F(xiàn)自我修復(fù)；能夠有效抵御外來襲擊；能夠?qū)τ脩粜纬杉?lì)，促使他們主動(dòng)參與電網(wǎng)運(yùn)作；完善電力系統(tǒng)，減少電量損失；優(yōu)化資源設(shè)置，有效降低電網(wǎng)運(yùn)行資本；實(shí)現(xiàn)對(duì)多種發(fā)電及蓄電形式的容納；推動(dòng)電力市場(chǎng)的繁榮發(fā)展。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)

隨著科技的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已然成為互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的概念是由美國(guó)教授Kevin Ashton于1999年所提出，經(jīng)過一定發(fā)展，在2005年于威尼斯所召開的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，物聯(lián)網(wǎng)概念最終形成。通俗而言，物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的網(wǎng)絡(luò)”，它的形成需要特定的感知元件，如傳感器、射頻識(shí)別、二維碼等，通過對(duì)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)人與物或物與物間的互聯(lián)。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)代已然到來，近乎世界上的所有物體，都可以通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)交換。

2 物聯(lián)網(wǎng)的諸多用途

隨著現(xiàn)代信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣，作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)重要組成部分的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也有頗為廣泛的用途，現(xiàn)簡(jiǎn)略介紹如下。

2.1智能物流

物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用，以智能配送的可視化管理網(wǎng)絡(luò)、全自動(dòng)的物流配送、網(wǎng)絡(luò)化信息共享平臺(tái)為主，因?yàn)椴捎昧丝晒┓治雠c模擬的軟件，從而形成供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，無論是企業(yè)生產(chǎn)地點(diǎn)的確定、采購(gòu)地點(diǎn)的設(shè)置，還是庫(kù)存分配戰(zhàn)略的制定，都能有效地降低配送成本，改善服務(wù)質(zhì)量。

2.2智能電網(wǎng)

將物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)的諸多環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力交換情況的改善，以及電網(wǎng)利用率的提升。有了物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，能夠有效接收風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等分布型的能源進(jìn)入電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主網(wǎng)的補(bǔ)助性發(fā)電。我國(guó)現(xiàn)階段已開始實(shí)施階梯性電價(jià)，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶電力負(fù)荷的實(shí)時(shí)監(jiān)控，這給用電戶提供了自行選擇電價(jià)及能源類型的權(quán)利。

2.3生態(tài)監(jiān)視

物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)還可應(yīng)用到生態(tài)監(jiān)視領(lǐng)域，如城市大氣、飲用水源地、生態(tài)補(bǔ)償?shù)?。通過對(duì)RFID技術(shù)以及視頻感知、聲學(xué)、光學(xué)、生物、化學(xué)、紅外、衛(wèi)星等傳感器的使用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控領(lǐng)域的全面感知，再將所得信息進(jìn)行傳輸，利用生態(tài)分析、決策支持系統(tǒng)、云計(jì)算等智能系統(tǒng)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域的智能監(jiān)視。

2.4電子保健

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，醫(yī)療信息化得以體現(xiàn)，這離不開物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的普遍應(yīng)用。電子病歷、醫(yī)學(xué)圖像存檔、通信系統(tǒng)、微機(jī)醫(yī)囑錄入系統(tǒng)與微機(jī)臨床決策支持系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，能有效減少醫(yī)療差錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療成本的監(jiān)控管理，維護(hù)病人的隱私，有效延長(zhǎng)病患醫(yī)療記錄的壽命。與上述內(nèi)容相配合的，還有門診管理系統(tǒng)、臨床信息系統(tǒng)、住院管理系統(tǒng)、物資管理系統(tǒng)、藥品管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、OA管理系統(tǒng)等，從而形成醫(yī)院的整體信息系統(tǒng)，保障醫(yī)院醫(yī)療的信息化。

2.5智能交通

世界交通問題令人堪憂，每年因交通事故及交通堵塞所造成的經(jīng)濟(jì)損失是極為慘重的，而尾氣排放所造成的環(huán)境污染也愈加困擾著人們。與傳統(tǒng)的交通管理相比，實(shí)行智能交通管理，能夠有效地減低交通事故的發(fā)生率，減少交通堵塞的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的有效監(jiān)管，從而減少車輛尾氣的排放。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中主要涉及到的是射頻識(shí)別技術(shù)、無線傳感器與聚合技術(shù)。射頻識(shí)別技術(shù)是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，能夠通過射頻模式信號(hào)來自動(dòng)識(shí)別對(duì)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取與采集。極具代表性的是RFID系統(tǒng)，它由電子標(biāo)簽、信息讀寫器及信息處理系統(tǒng)三部分組成，其工作原理按如下步驟進(jìn)行：在通過特定的信息讀寫器之時(shí)，物品上所帶有的電子標(biāo)簽會(huì)被讀寫器所激活，標(biāo)簽所攜帶的信息將被無線電波所傳輸，送至讀寫器及信息處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息的自動(dòng)采集。

無線傳感器是常用的器件及裝置，能夠?qū)︻A(yù)定指標(biāo)進(jìn)行感知，并依據(jù)特定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)。一般而言，無限傳感器由敏感元件及轉(zhuǎn)換元件兩部分組成。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，納米技術(shù)及MEMS技術(shù)被廣泛應(yīng)用，無線傳感器的智能化日益凸顯，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)境的實(shí)現(xiàn)起到巨大推動(dòng)作用。通過采用一定協(xié)議技術(shù)，可以為不同無線傳感器分配特定的IP地址，形成良好的基礎(chǔ)網(wǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多層傳感器間網(wǎng)絡(luò)信息的融合。無線傳感器與聚合技術(shù)的應(yīng)用，形成了新型的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)，具有低速率、低功耗與短距離傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)。

3.2應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

在智能電網(wǎng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)智能通信技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)表現(xiàn)為三個(gè)層面，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層。通過感知層，采用以RFID為主的技術(shù)手段，來采集智能電網(wǎng)中諸多環(huán)節(jié)的有用信息。通過網(wǎng)絡(luò)層，以智能電網(wǎng)中的光纖網(wǎng)為主、線載波通信網(wǎng)為輔，實(shí)現(xiàn)對(duì)感知層所獲取的各類信息的傳輸，這樣的傳輸可以在廣域和局域范圍內(nèi)進(jìn)行。通過應(yīng)用層，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與電力行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的決策、監(jiān)控以及服務(wù)的智能化管理。

3.3發(fā)展前景

對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)而言，智能用電的海量數(shù)據(jù)也是一種巨大的財(cái)富，對(duì)于這些數(shù)據(jù)內(nèi)在價(jià)值的挖掘，是智能用電領(lǐng)域的重要研究方向之一。因?yàn)閺倪@些用電數(shù)據(jù)上，我們可以大體領(lǐng)略到社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，可以了解用電戶的消費(fèi)能力與社會(huì)屬性。如通過對(duì)長(zhǎng)期不用電的家庭數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，我們可以得出該城市房屋的空置率；通過對(duì)用戶電費(fèi)繳納情況的分析，可以得出該用戶的信用度。通過采用物聯(lián)網(wǎng)智能通信技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)企業(yè)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，以實(shí)現(xiàn)其自身價(jià)值的挖掘，還可以為政府及社會(huì)其他行業(yè)提供有用數(shù)據(jù)，從這個(gè)角度講，電網(wǎng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了僅是能源服務(wù)企業(yè)的突破，也成為依據(jù)數(shù)據(jù)分析創(chuàng)造價(jià)值的企業(yè)。

智能用電在園區(qū)、社區(qū)及樓宇間的推廣是一種必然的趨勢(shì)，將覆蓋到整個(gè)城市，形成一種智能能源網(wǎng)絡(luò)，這便于人們對(duì)綠色低碳的生活方式與生活環(huán)境的構(gòu)建，也有益于諸多社會(huì)功能的完善與拓展。因?yàn)橛袑?duì)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算等諸多信息通信技術(shù)的綜合采用，面向整個(gè)城市的基礎(chǔ)管理網(wǎng)絡(luò)形成，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)醫(yī)療、交通、城市服務(wù)、公共安全等諸多領(lǐng)域的支持，從這一角度而言，智能用電又對(duì)城市能源管理有巨大的意義。

對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智能通信技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行展望，除了要繼續(xù)加深在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的實(shí)踐之外，還要依據(jù)國(guó)際智能用電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，積極與他國(guó)進(jìn)行實(shí)際交流，相互借鑒經(jīng)驗(yàn)，探討增進(jìn)領(lǐng)域發(fā)展的策略，以實(shí)現(xiàn)智能用電的全球化發(fā)展。

4結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)智能通信技術(shù)推動(dòng)智能電網(wǎng)整體發(fā)展的重要手段，對(duì)智能電網(wǎng)的研究突破，不能忽視了這種通信技術(shù)的實(shí)踐與運(yùn)用。智能用電呈現(xiàn)全球化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)智能用電的研究工作，如果只局限在國(guó)內(nèi)，不與國(guó)際的同行交流與合作，那將無異于閉門造車，是不利于我國(guó)智能用電領(lǐng)域的整體的發(fā)展的，正因如此，加強(qiáng)該領(lǐng)域國(guó)際間的合作與交流是必須的。

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