李煒 馬瑩

摘 要：隨著目前進入信息全球化時代，我國電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)入了智能化階段。輸變電設(shè)備作為組成電網(wǎng)的重要部件，其智能化關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)也顯得尤為重要。因此，本文將以物聯(lián)網(wǎng)與云計算在輸變電設(shè)備智能化關(guān)鍵技術(shù)中的應(yīng)用為方向，淺析其發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：輸變電設(shè)備；智能化關(guān)鍵技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)與云計算；問題與對策

輸變電設(shè)備是電網(wǎng)建設(shè)中的重要構(gòu)成部分，因此，輸變電設(shè)備的質(zhì)量與運行狀況直接影響著電網(wǎng)電能的輸送安全，一旦出現(xiàn)問題就會有造成重大安全事故的風險。尤其是目前由于人們生活水平的不斷提高，對電能的需求也不斷提高，因此也對輸變電設(shè)備的質(zhì)量提出了更高要求。但目前，輸變電設(shè)備的發(fā)展還不能完全滿足讓人們?nèi)找嬖鲩L的需求，因此，由于元件故障，大面積停電事件屢見不鮮，尤其是由于物聯(lián)網(wǎng)與云計算在我國的發(fā)展仍屬于起步階段，因此本文將對物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)進行分析，并對其在輸變電設(shè)備中的應(yīng)用進行相應(yīng)的技術(shù)分析。

1 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用構(gòu)架分析

1.1 感知層

感知層是物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)中的底層，這一層的主要作用是對輸變電設(shè)備智能化，也就是智能電網(wǎng)進行監(jiān)測，具體包括輸電、變電、配電、用電幾個環(huán)節(jié)，但這其中，最重要的環(huán)節(jié)就是輸變電環(huán)節(jié)，因此，感知層需要應(yīng)用的技術(shù)具體包括檢查技術(shù)、短距離有線通訊技術(shù)和短距離無線通訊技術(shù)。通常感知層還可以進一步劃分為兩個子層，第一個子層是利用傳感器、數(shù)碼相機、攝像機等設(shè)備來對其他設(shè)備及環(huán)境進行相關(guān)信息和數(shù)據(jù)的收集和分析；第二個子層通過利用短途傳輸技術(shù)對所收集的信息和數(shù)據(jù)進行傳遞。一般來說這兩個子層在僅有唯一識別碼的情況下，兩個子層可以并為一層或者說兩個子層很難明確區(qū)別出來。

1.2 網(wǎng)絡(luò)層

在智能電網(wǎng)中的信息通常需要進行遠距離傳輸，但感知層的傳輸距離較短，無法完成這一任務(wù)，因此，網(wǎng)絡(luò)層就是用來進行遠距離信息和數(shù)據(jù)的傳輸，解決感知層所無法解決的遠距離信息輸送問題。網(wǎng)絡(luò)層需要應(yīng)用的技術(shù)具體包括一系列網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠距離有線通信技術(shù)和遠距離無線通信技術(shù)等。在網(wǎng)絡(luò)層中，當所收集到的信息和數(shù)據(jù)可以通過多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行即時的信息傳遞，通過這種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)傳遞。尤其是在將三網(wǎng)融合時，有線電視網(wǎng)也可以起到智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)層的作用。當網(wǎng)絡(luò)層在進行輸變電設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測時，又可分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。其中接入網(wǎng)通常可分為電力光纖接入網(wǎng)和寬帶無線接入網(wǎng)，當電力接入專網(wǎng)與電力核心網(wǎng)互聯(lián)時，可將所收集到的數(shù)據(jù)和信息進行即時、準確的傳送。

1.3 應(yīng)用層

在智能電網(wǎng)中，應(yīng)用層的作用是進行搜集到信息和數(shù)據(jù)的處理和解決人機界面存在的問題。所處理的信息和數(shù)據(jù)就是通過網(wǎng)絡(luò)層傳達的數(shù)據(jù)，同時通過這一機器設(shè)備與人進行交互。應(yīng)用層也可分為兩個子層：第一層是應(yīng)用層的序?qū)?，這一部分的作用是處理智能電網(wǎng)多種業(yè)務(wù)上的數(shù)據(jù)處理需要，并且，由于目前物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了深度信息化，因而對數(shù)據(jù)的處理覆蓋了智能電網(wǎng)的多個領(lǐng)域；第二個子層是設(shè)備的終端層，這一子層的作用是提供人機界面和電力應(yīng)用的平臺，通過這些平臺利用傳感方式，以此處理所獲得的大量信息和數(shù)據(jù)同時可以進行更加深入、細致的管理。最后，在應(yīng)用層上搭建新型的互動平臺，便于和用戶進行實時互動。

2 輸變電設(shè)備中物聯(lián)網(wǎng)與云計算的關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 無線傳感技術(shù)

在監(jiān)測輸變電設(shè)備狀態(tài)時通常會利用各類檢測傳感技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)等，通過這些無線傳感技術(shù)來對輸變電設(shè)備進行信息管理，然后將傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet、GPRS、CDMA相連接，以便轉(zhuǎn)換通信協(xié)議。傳感器還可以布置協(xié)調(diào)節(jié)點與網(wǎng)管節(jié)點，通過不同功能的需求完成節(jié)點身份的認證和分組信息的轉(zhuǎn)發(fā)。其中網(wǎng)關(guān)節(jié)點既可以是一個增強功能的節(jié)點又可以是一個能夠?qū)崿F(xiàn)實際通訊、擁有強大計算能力與很多類型的數(shù)據(jù)資源的系統(tǒng)。通過無線傳感技術(shù)的應(yīng)用可以下發(fā)管理節(jié)點監(jiān)控任務(wù)，最終將所收集到的數(shù)據(jù)信息實時同步到外部網(wǎng)絡(luò)。

2.2 射頻識別技術(shù)

輸變電設(shè)備作為電力系統(tǒng)中最重要的一類設(shè)備，其效能和電力生產(chǎn)水平都影響著電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。輸變電設(shè)備在大多數(shù)電網(wǎng)公司中主要負責設(shè)備臺帳、參數(shù)及設(shè)備檢修及運營的管理，其中MIS系統(tǒng)用于設(shè)備臺賬的管理；設(shè)備參數(shù)通常采用設(shè)備設(shè)置中的固定參數(shù)；設(shè)備檢修和運行通常采用定時檢修和狀態(tài)檢修機制。但目前，大多數(shù)廠商的檢測裝置無法實現(xiàn)對統(tǒng)一數(shù)據(jù)的管理及共享，因此需要應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)射頻技術(shù)實際解決這類問題。其工作的基本原理是：當標簽進入磁場后，閱讀器發(fā)出的射頻信息被接收并通過感應(yīng)電流中的能量接受到存儲在芯片中的信息，經(jīng)過地區(qū)解碼后將解碼信息進一步傳遞到中央信息系統(tǒng)進行進一步的信息處理。另外，除了特定的閱讀器能夠感應(yīng)固定距離中的電子標簽信息，移動式閱讀器也可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的接入，通過移動電子商務(wù)平臺解讀標簽代碼，實現(xiàn)信息的快速精準查找。

2.3 智能化分析與數(shù)據(jù)挖掘

智能化分析與數(shù)據(jù)挖掘就是在基于云計算的前提下，將人工與機器自動化的反饋實現(xiàn)有效結(jié)合，通過挖掘和分析離線數(shù)據(jù)，進一步增加知識庫的內(nèi)容，通過更具個性化的自定義智能化策略，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的自主性，進一步提高其擴展性。具體來看，智能化分析與數(shù)據(jù)挖掘可以根據(jù)輸變電設(shè)備實際發(fā)生的報警信號實現(xiàn)觸發(fā)報警，通過機械化自動化的智能搜索與服務(wù)，提供科學有效的處理方案，以便為工作人員提供有效的附加幫助，工作人員在利用智能化解決方案時加入人工反饋與決策，最后進行實際的方案處理，同時實施將報警信號與處理方案同步到數(shù)據(jù)庫，在相同故障再次發(fā)生時提供有效解決方案。

3 總結(jié)

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)與云計算的應(yīng)用是實現(xiàn)輸變電設(shè)備的智能化最關(guān)鍵最重要的策略之一，只有充分利用物聯(lián)網(wǎng)與云計算，才能有效實現(xiàn)輸變電設(shè)備的供電質(zhì)量和供電效率的提高，為輸變電設(shè)備提供良好的運行環(huán)境，提升設(shè)備運行的準確性和安全性。

參考文獻：

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