蔣勇 吳培軍

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平也在提高。在生活中的用電量加大就是標志之一。而我國為了更好的輸送電能，就要隨著世界的送電技術(shù)改革自身。因此，面對現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我國要更好的把它應用到實際中，并且通過新的技術(shù)對輸電線路在線檢測系統(tǒng)進行全方位的檢測并改進。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能電網(wǎng);輸電線路;在線監(jiān)測

隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求不斷攀升，電網(wǎng)規(guī)模逐步擴大，對輸電線路巡線、安全防范等工作難度也越來越大。及時發(fā)現(xiàn)和掌握輸電線路氣象環(huán)境、導線溫度、導線舞動、線路覆冰、桿塔傾斜、人為破壞、異物入侵等情況，對提高輸電網(wǎng)的負載能力、安全運行、防止事故發(fā)生具有極其重要的意義。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是隨著科技發(fā)展的潮流以及人們對生活水平高標準的期望產(chǎn)生的一種技術(shù)，這種技術(shù)可以更好的保證人們的用電安全以及對電網(wǎng)的隨時監(jiān)控。保證了人們的對高標準生活的要求。并且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的檢測系統(tǒng)，可以隨時檢測出出現(xiàn)的各種問題。因此運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸電線路上在線監(jiān)測是十分有必要的。

1.1概念

物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義就是物體連接的網(wǎng)絡。但是實際上它不僅僅是物體和物體的連接，還有人和物體的連接。但是無論何種連接方式，都需要介入無線網(wǎng)絡中，才能發(fā)揮其應有的作用。并對物體有關(guān)標示進行及時連接網(wǎng)絡。

在1999年由麻省理工學院提出對物聯(lián)網(wǎng)的定義，物聯(lián)網(wǎng)即把通過射頻識別等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接從而實現(xiàn)對所有物品的識別和管理的技術(shù)稱為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征

①可感知性可感知性指的是物聯(lián)網(wǎng)能夠搜集物體上的信息，也就是通過射頻識別等方式進而感知物體，采集信息，實現(xiàn)對物體的認識。物聯(lián)網(wǎng)的引進和使用很好的體現(xiàn)了可知性的特征，能夠更好的采集信息和感知物體。

②可互通性可互通性是指在特定的情境下，只要把物體接入到信息網(wǎng)絡中，就能實現(xiàn)信息的交互、信息的識別和互通。

③智能化智能化是物聯(lián)網(wǎng)所具有的較為高端獨特的特點，通過使用各類先進智能設備，物聯(lián)網(wǎng)就能解析出很多相關(guān)信息，這在一定程度上減少了信息處理的時間，進而提高了設備的智能化水平。

2基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

①感知層。感知層的主要任務是在輸變電和配電的各個環(huán)節(jié)中給各類電力設備安裝信息感知設備，這些感知設備通常包括電子標簽（FRID）、智能傳感器、二維碼、紅外感應器和激光掃描儀。物聯(lián)網(wǎng)將所有的電力設備組成一個可連通的大網(wǎng)絡，在這個網(wǎng)絡環(huán)境下建立起統(tǒng)一的感知信息模型，進而將電網(wǎng)設備的數(shù)據(jù)匯聚到控制器上，最后通過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)存儲至電力內(nèi)網(wǎng)中。

②網(wǎng)絡層。網(wǎng)絡層是把傳感器所感知到的數(shù)據(jù)傳遞到電力系統(tǒng)中，使用一定的通信設備把所搜集到的實時信息準確無誤的傳輸?shù)诫娏?nèi)網(wǎng)中，以提供給各項設備調(diào)度使用，網(wǎng)絡層則是通過各種不同的信息傳遞方式但是使用統(tǒng)一的信息傳遞規(guī)約把感知到的實時數(shù)據(jù)輸送至電路系統(tǒng)中進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理，將所有的有效信息集中到匯聚控制器中，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，通過對信息進行集中處理，實現(xiàn)個電網(wǎng)中數(shù)據(jù)的實時轉(zhuǎn)發(fā)傳遞集中。在這一過程中控制器是能夠統(tǒng)一處理各智能傳感器數(shù)據(jù)的設備，集成無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)以及GPRS/GSM/CDMA等無線遠程控制系統(tǒng)把所搜集的信息傳遞到電網(wǎng)內(nèi)部，同時匯聚控制器可以對現(xiàn)階段的信息進行下一步的加工再處理，通過初步處理，最后將信息傳遞至應用層內(nèi)。

③應用層。應用層的最重要的功能是把來自網(wǎng)絡層的信息進行預加工，統(tǒng)一編碼存儲，最后針對這些信息判斷線路中是否存在故障。應用層是對來自網(wǎng)絡層的信息進行加工處理，其處理方式主要通過對大量的信息數(shù)據(jù)進行建模，把得到的數(shù)據(jù)應用至正常運行的線路中，通過對所存在變量的實時監(jiān)控，同時對比正常運行時的變量數(shù)值，通過對比推測實際運行的線路是否存在問題，保證在第一時間監(jiān)測到線路存在的問題，為之后的故障維修提供重要信息。

2.2關(guān)鍵技術(shù)

①物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)物到物、人到物和人到人的互連。物聯(lián)網(wǎng)具備全面感知、可靠傳輸和方便易用的特性。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為輸變電設備的在線監(jiān)測以及資產(chǎn)管理提供了技術(shù)保障。近年來物聯(lián)網(wǎng)RFID、傳感網(wǎng)絡技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)研究和應用取得了豐碩的成果。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為輸電線路監(jiān)測引入了新的理念、技術(shù)和方法。輸電線路具有地域分布廣、地理環(huán)境復雜、氣候多變等特點，因此需要通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全面地獲取設備、環(huán)境、導線、桿塔等多種設備信息進行綜合處理和判斷，全面的信息感知為輸電線路的全方位監(jiān)測和智能化管理提供了基礎。

②邊緣計算。邊緣計算是指在網(wǎng)絡邊緣執(zhí)行計算的一種新型計算模型。大量物聯(lián)網(wǎng)終端設備的應用，不僅帶來海量的數(shù)據(jù)，也為基于云平臺的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)帶來了帶寬負載、實時性、網(wǎng)絡穩(wěn)定性等諸多挑戰(zhàn)和瓶頸，為了解決上述困難，邊緣計算技術(shù)被迅速地納入物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)中。邊緣智能終端為具有邊緣計算、智能處理、存儲功能的小型邊緣計算設備，為物聯(lián)網(wǎng)信息采集設備提供接入管理、本地計算和數(shù)據(jù)的初步處理，分流云平臺的計算任務，降低上傳至云平臺的數(shù)據(jù)量，從而減輕主干鏈路帶寬負載，提高服務和信息反饋的實時性。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)未來發(fā)展及完善

①隨著輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)智能化發(fā)展要求的不斷提高，要積極拓展RFID、GSP及狀態(tài)傳感器等技術(shù)的引進和功能使用，逐漸建立和完善輸變電設備智能監(jiān)測模型，并在此基礎上加強全景狀態(tài)信息模型的研究。

②在大數(shù)據(jù)到來的信息化時代，輸電線路的在線監(jiān)測系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲、處理、分析以及信息的交互的需求也日益提升，所以需要根據(jù)輸電線路的要求進行一體化智能監(jiān)測系統(tǒng)的研究，使其具備一定的自治協(xié)同能力。

③從上述分析可以看出，全站設備狀態(tài)信息通信技術(shù)已經(jīng)成為輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)建設的基礎，所以基于IEC標準的物聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測通信技術(shù)和信息集成技術(shù)應該加強研發(fā)，并對有線/無線通信接口進行進一步的統(tǒng)一。

④互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也進一步推動了在線監(jiān)測系統(tǒng)硬件的發(fā)展，目前的主要電力傳感器采用的是光纖傳感，所以目前對于傳感器的研究方向應該加強電力專用傳感器的研發(fā)。

⑤在輸變電的設別狀態(tài)監(jiān)測過程匯中，還需要根據(jù)系統(tǒng)要求加強監(jiān)測設備的可靠供電問題監(jiān)測，保證監(jiān)測信息的可靠性。

⑥此外，根據(jù)目前的可視化系統(tǒng)的發(fā)展，應該積極引進三維立體全景全息可視化系統(tǒng)等先進技術(shù)，開發(fā)綜合信息可視化展示平臺，使得監(jiān)測系統(tǒng)工作能夠可視化、直觀化。

⑦要實現(xiàn)信息的互通和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建設，應該積極引進“云”技術(shù)，優(yōu)化基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模塊和存儲模塊，該技術(shù)的引進和應用也將推動在線監(jiān)測系統(tǒng)的全壽命周期管理。

結(jié)語：

隨著世界的技術(shù)發(fā)展，對于電力運輸應用都在逐漸采取最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎上對輸電線路進行在線監(jiān)測，能夠隨時隨地檢測出輸電線路出現(xiàn)的細微問題，在最大程度上減少不必要的損失。因此應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)是國家發(fā)展改革，世界進步的必要趨勢。

參考文獻

[1] 劉建明，趙子巖，季翔.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力輸配電系統(tǒng)中的研究與應用[J].物聯(lián)網(wǎng)學報，2018，2（1）：88-102.

[2] 鄔賀銓.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用的新進展[J].物聯(lián)網(wǎng)學報，2017，1（1）：1-6.

[3] 馬大燕.基于自動聚類模型的輸電線路外力破壞預警預測[J].電信科學，2019，35（3）：135-139.