樊陽陽，劉振勇

（1.安陽優(yōu)創(chuàng)電力設計院有限責任公司，河南 安陽 455000；2.國網(wǎng)安陽供電公司，河南 安陽 455000）

0 引 言

自黨的十九大以來，我國開始實施制造強國發(fā)展戰(zhàn)略，加大先進制造業(yè)發(fā)展力度，促進互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實體經(jīng)濟間的深度融合。傳統(tǒng)企業(yè)發(fā)展中，品牌影響力是競爭的核心，而新時期物聯(lián)網(wǎng)平臺成為競爭的主體。移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展環(huán)境下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是繼電商經(jīng)濟后企業(yè)面臨的又一發(fā)展機遇。隨著互聯(lián)網(wǎng)5G時代的到來，電網(wǎng)行業(yè)中應用并推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為電力系統(tǒng)打造了新的發(fā)展局面。

1 物聯(lián)網(wǎng)相關知識概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵

專業(yè)用語中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是網(wǎng)絡技術(shù)的一種，是以互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡為基礎而建立的，并借助該核心網(wǎng)絡有效連接不同的物品[1]，通過用戶端各物品得到延伸與擴展，以實現(xiàn)通信與信息的交換。簡單來講，物聯(lián)網(wǎng)是通過植入微型感應芯片使物體智能化，再利用現(xiàn)代無線網(wǎng)絡技術(shù)與人類“溝通”，最終實現(xiàn)物與物間的“交流”。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點

首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是利用整合通信射頻識別與數(shù)據(jù)通信技術(shù)形成相應的網(wǎng)絡技術(shù)體系，特點在于方便社會各行業(yè)領域信息交流與發(fā)展，共享信息與技術(shù)，借助已設定的規(guī)范，促進物聯(lián)網(wǎng)主體交流。其次，作為一種信息交流媒介，物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)嶓w萬物與虛擬互聯(lián)網(wǎng)世界融為一體，以此構(gòu)建整合而統(tǒng)一化的網(wǎng)絡系統(tǒng)[2]。如果物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成熟，各項運轉(zhuǎn)都會以互聯(lián)互通網(wǎng)絡的整合與完善為基礎，開展各項社會經(jīng)濟活動。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)F(xiàn)實與虛擬世界聯(lián)通，獲得更好的處理效果。最后，應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的系統(tǒng)工程，運用系統(tǒng)為其提供支撐力，傳統(tǒng)網(wǎng)絡系統(tǒng)視為信息傳輸端點，而業(yè)務應用為信息分類整合提供依據(jù)，基于無線通信系統(tǒng)傳輸信息。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的不足

現(xiàn)階段，我國對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加大了支持與發(fā)展力度。因該技術(shù)發(fā)展不成熟，缺乏規(guī)范化的指導，也沒有可供參考的操作流程，物體缺乏統(tǒng)一編碼與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對應。同時，作為與網(wǎng)絡技術(shù)的相關應用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息安全依然存在一些問題。隨著時代的進步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍需發(fā)展與完善。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋領域

當今時代，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著廣泛的應用范圍，如交通、工業(yè)、教育、醫(yī)療管理、環(huán)境保護、通信網(wǎng)絡、市政建設與國家電網(wǎng)等領域[3]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面，提高了社會經(jīng)濟發(fā)展與居民生活水平。當前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋很多領域，如傳感器、通信射頻識別及嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)領域。

2.1 傳感器技術(shù)領域

互聯(lián)網(wǎng)應用中，傳感器技術(shù)是一項關鍵技術(shù)，也是獲得信息的重要手段。國家GB7665-2005標準中這樣界定：能感受被測量并根據(jù)相關規(guī)律轉(zhuǎn)換為可用輸出信號，這種器件或裝置即為傳感器。例如，應用較為廣泛的電子秤與空調(diào)制冷劑的精確控制技術(shù)，都是傳感技術(shù)中某項技術(shù)應用的具體表現(xiàn)。

2.2 通信射頻識別

傳感器技術(shù)中，該技術(shù)也是一種重要的技術(shù)方式，是將無線射頻與嵌入式技術(shù)融為一體的綜合技術(shù)，與條碼掃描技術(shù)相似。在自動化控制系統(tǒng)中，該識別技術(shù)簡單實用且操作方便，有很強的適應性。日常生產(chǎn)與生活中，門禁系統(tǒng)、自動收費、車輛識別及物流跟蹤等都是比較常見的通信射頻識別技術(shù)。

2.3 嵌入系統(tǒng)識別技術(shù)

該技術(shù)是一項將軟件、傳感器、集成單路及電子應用等技術(shù)融為一體的復雜技術(shù)，也就是分類處理所接收信息的過程。例如，小到日常生活中的收音機，大到航天衛(wèi)星系統(tǒng)，都是該技術(shù)應用的體現(xiàn)[4]。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體應用

電力系統(tǒng)中應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對電力系統(tǒng)設備資源使用效率、系統(tǒng)電氣設備可靠運行以及智能化水平的提高等具有重要意義。

3.1 應用于智能電網(wǎng)建設

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，感知層為“物物相連與信息交互”奠定了基礎。它可分解成感知控制與通信延伸兩個子方向?qū)?，分別與智能信息識別與物理實體連接功能相對應[5]。智能電網(wǎng)中，通過安裝智能采集設備，感知控制層獲得電網(wǎng)信息；通信延伸子層則利用光纖通信與無線傳感技術(shù)，在線動態(tài)監(jiān)測電網(wǎng)運行信息與各電氣設備運行情況。

電網(wǎng)建設中敷設電力光纖網(wǎng)絡、載波通信網(wǎng)與其他網(wǎng)絡技術(shù)，轉(zhuǎn)發(fā)傳輸感知層采集的電網(wǎng)信息與設備數(shù)據(jù)，確保互聯(lián)數(shù)據(jù)安全實現(xiàn)可靠傳輸，以降低外部因素對電網(wǎng)通信造成的影響。應用層涉及電網(wǎng)基礎設施與各類高級應用等內(nèi)容，其中基礎設施用于為各應用提供調(diào)用信息資源的接口，高級應用則是利用智能計算機技術(shù)對電網(wǎng)運行生產(chǎn)與日常管理進行設計。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎的電力現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)督，以射頻識別與標識編碼為基礎的電力資產(chǎn)全過程周期管理，實現(xiàn)智能家居應用，這些為智能電網(wǎng)建設發(fā)揮著重要作用。

3.2 應用于設備狀態(tài)檢修

電力系統(tǒng)電網(wǎng)設備狀態(tài)檢修中應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可準確了解設備運行狀態(tài)和運行周期，為及時發(fā)現(xiàn)存在的問題提供技術(shù)保障。相較之常規(guī)檢修技術(shù)，狀態(tài)檢修利于統(tǒng)一監(jiān)控變電站與輸電線路實現(xiàn)智能化檢修目標。實際檢修工作中，應用大量傳感設備，增強設備信息獲得、存儲與傳輸?shù)目煽颗c便捷性，以此為狀態(tài)檢修工作奠定良好的基礎。隨著時代的進步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展水平不斷提高，電力設備檢修效率逐步提高，有效降低了人力資源損耗，可預防常規(guī)檢修可能引起的故障遺落，從根本上保障設備的檢修質(zhì)量。

3.3 應用于設備狀態(tài)監(jiān)測

除了狀態(tài)檢修，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也廣泛應用于設備運行狀態(tài)監(jiān)測。其中，最重要的是應用于配電網(wǎng)在線監(jiān)測。根據(jù)配電網(wǎng)自動化建設和體系架構(gòu)，利用以太網(wǎng)無源光網(wǎng)技術(shù)與配電線路載波通信、無線局域網(wǎng)等技術(shù)緩解信息感知與采集問題，對配電網(wǎng)設備進行更好的遠程監(jiān)測，包含識別操作人員身份、電子票證管理與遠程互動等，以此為有效進行狀態(tài)檢修與標準化作業(yè)提供輔導作用[6]。

3.4 應用于設備巡檢

電網(wǎng)系統(tǒng)運行中，可應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行智能設備巡檢。具體流程是利用電網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫結(jié)合激光掃描技術(shù)，有效識別各類設備運行狀態(tài)。同時，結(jié)合RFID技術(shù)與紅紫外檢測技術(shù)，有效檢測運行狀態(tài)設備。此外，應用GPS定位系統(tǒng)定位、定點與定向分析所掃描的數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)設備運行出現(xiàn)的問題，形成最終分析結(jié)果并自動進行儲存與傳輸。

4 電網(wǎng)系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的未來應用與發(fā)展趨勢

電力企業(yè)發(fā)展中，部分生產(chǎn)與經(jīng)營場所中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，優(yōu)化升級配電自動化系統(tǒng)，為客戶提供更好的服務，以此提高辦公電話、計量與應急燈等應用效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用與電力系統(tǒng)有效融合，滿足人們生活與工作用電需求的同時，推動了電力企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。電網(wǎng)系統(tǒng)中應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化升級輸電技術(shù)網(wǎng)絡，可改善基礎網(wǎng)絡輸電通信能力，確保輸電通信網(wǎng)絡運行更加可靠與穩(wěn)定。當前，物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)由封閉的垂直一體化模式轉(zhuǎn)向水平開放化模式，且水平開放化模式是以物聯(lián)網(wǎng)平臺與端系統(tǒng)為核心的，逐步經(jīng)歷人工智能、大數(shù)據(jù)處理及邊緣計算等新通信技術(shù)。電力企業(yè)構(gòu)建開放化的物聯(lián)網(wǎng)平臺，工作重心也由標準化通信與泛在低功耗接入向數(shù)據(jù)充分共享、安全體系構(gòu)建等層次轉(zhuǎn)變。

5 結(jié) 論

本文詳細論述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，總結(jié)了其在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的具體應用，發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用具有一定的優(yōu)越性：（1）利用輸出通信補充基礎網(wǎng)絡，逐步完善電力網(wǎng)絡，以增強輸電通信網(wǎng)的可靠性；（2）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠彌補公網(wǎng)與無線通信網(wǎng)不具備的功能，極端天氣條件下可用于電力應急通信和通信抗災體系；（3）實時控制系統(tǒng)具備快速處理緊急事故與狀態(tài)恢復能力，對其他部門也開放，利于信息交換；（4）促進電力系統(tǒng)實現(xiàn)“無紙化”辦公目標，向低碳經(jīng)濟目標轉(zhuǎn)換。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展意味著新信息技術(shù)的發(fā)展。未來，通過各方面的努力，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展前景廣闊，必將推動社會經(jīng)濟取得更好的發(fā)展。