基于物联网技术的电网安全过程控制系统

基于物联网技术的电网安全过程控制系统

王冠宇

国网烟台供电公司 山东烟台 264000

摘要：随着物联网技术的快速发展和智能电网产品的开发、试点和完善，物联网相关技术被广泛应用于电力系统的发电、输电、改造、配电等环节，最大程度地消除电力安全生产过程中的隐患，为电力的安全生产过程提供了有效的技术保障，给电力企业和国家带来巨大的经济效益

关键词：物联网技术；射频技术；电力工程。

1物联网技术概述

1.1物联网技术

射频识别技术。无线射频识别技术(RadioFrequency工dentification, RF工D)是一种非接触式自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并能迅速跟踪项目和交换数据。最基本的RF工D系统由三个部分组成:标签、读取器和天线。标签由祸合元件及芯片组成。每个标签都有一个唯一的电子编码，附着在物体识别目标对象。读取器:读取(有时写入)标签信息的设各，可设计为手持式或固定式;天线:标签和阅读器之间的无线电频率信号传输。无线电频率识别技术是最重要的一个技术在物联网技术的应用。

1.2 特 征

电网智能化发展标志着现实生活人们对其需求量较大，且具备很强的依赖性。 其本身所具备的优势特征是无可替代的， 具备很强的现实影响意义。 首先是在互联网技术辅助之下，电网具备较强的自愈功能，在运行阶段遇到故障问题，能够及时的进行应对避免故障问题扩大化， 影响居民或企业单位的正常生活以及工作。 相对于以往的电网运行机制来看，该供电系统建立自愈性较强，有赖于物联网技术的支持。 如果在电网运行阶段发现故障问题， 需要第一时间将故障问题进行分析处理，避免故障问题逐步恶化，影响整个区域的电力输送质量，是达成电网智能化的可靠性依据条件。 其次就是物联网技术应用于电网运行阶段，还具备较强的安全性，通过对一些故障危害问题就是进行检测，就能在安全事故产生之前，将系统内存在的故障隐患问题集中控制， 通过先进的技术手段就是的排除处理，提升电网运行基本效率。 还有一方面就是考虑到电力企业单位在运行阶段， 会因为成本支出而影响自身的运营状况。 所以为了促进电力企业的长远发展进步，需要合理利用物联网技术， 将智能电网系统完善建立以缩减运行成本呢。 物联网技术能够帮助电网系统将能源的流动性、灵活性逐步增强， 从侧面来看技术应用能够实现对电网系统的优化处理，当电网传输阶段的电能工作效率逐步增强，智能电网的运行成本也能得到全面控制。

2物联网技术在配电网安全生产过程的应用

RFID 传感技术的应用。通过 RFID 及超微功耗传感器技术对“操作工单、操作班组人员、车辆工器具、配网设备、运行环境”等各生产相关的物理要素进行身份标识与操作流程识别认证，实现对操作环节与规程的精细化管理。低功耗自组传感网络技术的应用。基于运营商的 GPRS/4G 骨干通信网络，通过 RFID/LoRa/BLE低功耗自组网络通信技术，对操作人员身份、动态和生产工器具、配网设备、运行环境及其生产流程进行在线监测，实现生产过程安全管控的实时化监控。三维人脸识别技术的应用。利用三维人脸识别与机器自学技术，有效避免传统平面人脸识别系统的环境敏感性缺陷，提高系统的环境适应性，在户外自然环境和大自由度人体姿态下可以快速准确地进行人脸可靠识别，实现对人员到岗到位的管控。移动 GIS 技术的应用。基于移动 GIS 技术，为系统的扁平化、移动化、智能化作业管理提供有效的技术支撑，可对多任务配网生产活动的时空信息并行掌控并进行时空大数据智能融合分析，实现配网生产的可视化、全局化管控。基于物联网现场安全生产监督的应用。为了有效避免检查过程中不按步骤、漏检和无目的的巡查现象，需要对企业安全生产隐患、危险点和危险源、工作现场的安全措施、操作规程等监督检查。

3基于物联的安全管控系统

图 1 所示，配电安全生产全过程管控系统主要包含感知层、网络层和应用层，利用物联网、RFID技术、GIS 地理信息、传感技术和安全隔离等相关技术，实现人员、设备、车辆以及环境静态与动态信息的综合管理，可有效管控配网生产作业的各个环节，实现对物联网据资源统一管理和调度的设计目标。

4硬件选型

设计标签选型。针对电力设备的特殊性，所使用的标签应具有耐金属、防水性能好、耐辐射、耐高温等特点。电子标签用于存储唯一电气设备的识别代码。发卡管理员对设备标签进行初始化和写入，建立电子标签的添加和设备信息关联关系的维护。移动终端选型。移动终端需要支持安装电气安全TF加密卡,确保数据传输到后台服务器通过安全访问平台。根据现场反馈情况，标签读取器和移动终端组成为一体的机，也能通过蓝牙等连接完成数据交互。

5应用功能的设计

设备台账信息管理。在各类电力设备上张贴电子标签，对地理位置和设备的信息进行管理。移动终端读取标签信息后，在移动终端展示设备可视化信息。

人员定位管理。利用穿戴式人员定位标签，对生产人员进行智能识别、身份信息采集和人员定位;根据工作票信息数据，对进入工作场所的人员进行智能识别，包括进入许可、人员技能资格验证、人员编号要求等。

车辆管理。对驾驶员信息、车辆进出记录、车辆实时轨迹、车辆信息、车辆调度任务等进行展示与管理，通过 GIS 平台展示车辆实时与历史轨迹，并支持相关信息的导入与导出及手机在线查阅。

工具器管理。建立作业工器具信息库，包括基本信息、技术参数、仪器状态、附件信息、保管位置、保管班组及保管人和联系方式等，对作业工器具进行信息化管理。

任务管理。根据现场实际情况，将任务下发至工作未负荷的人员、车辆；任务查询，通过时间、责任人、任务类型、任务状态等查询任务；任务审核，班组长对任务执行情况进行审核；缺陷登记：任务执行中，工作人员如发现设备缺陷，可以进行在线填报，除文字描述外，还可以通过图片、视频等方式进行辅助展示。

设备状态监控。安装温度和湿度监测、泄漏监测、有毒气体监测、易燃易爆气体监测,在配电房间等,并通过视频监控实时监测电力生产。通过这些传感设备当前环境和网络传输数据,管理员可以远程监控现场的状态。

数据超出正常范围，提示管理员查看并采取适当措施查找源头，消除隐患。现场终端功能。安全生产管理人员在远端开展作业现场的视频督导、位置监督、远程专家指导，实时把控现场安全的管控现状；现场作业人员依托移动终端实现现场勘查、任务下载、作业安全管控、关键环节取证、现场问题检索、缺陷登记等管控支撑。

结束语

物联网技术是现代传感技术、通信技术和计算机技术高度发展和综合应用的产物。充分利用物联网信息技术来改善安全生产过程管理的能力和水平,设备状态监控和电力企业的安全监管,促进企业经济效益的提高,减少安全生产事故的发生。物联网是电力安全生产管理中的重要技术支撑手段之一，物联网技术广泛应用于电力安全生产管理中，是电力安全生产的必然需求，也是社会发展的必然趋势。

参考文献

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