物联网与通信技术在电力检修中的应用与展望

物联网与通信技术在电力检修中的应用与展望

韩林 安泽

乌兰察布电业局修试管理处 内蒙古乌兰察布市 012000

摘要： 结合目前已发展出的新型技术及产品在电力智能巡检、状态检修以及远程监控、培训等方面的应用,探讨和展望物联网融合5G通信技术在电力检修中的应用前景。

关键词：物联网；通信技术；电力检修；应用；展望

1物联网的概述及安全性、重点通信传输

        物联网概念最初由美国麻省理工学院于1999年提出。物联网根据其实施方式可称之为“传感网”，是指将各种信息传感设备和互联网结合起来，形成庞大的信息传输反馈网络，对所有终端设备进行远程识别和控制，形成一个智慧的网络体系。2004年，日本总务省提出了u-Japan计划，致力于实现人与人、物与物、人与物之间的联系。2006年韩国确立了u-Korea计划，旨在通过智能型网络和设备，实现科技智慧服务。2009年欧盟发表了物联网行动计划，同时IBM和美国智库向政府提交了复苏计划。同年，温家宝总理通过“感知中国”的讲话，要求推进我国物联网建设，并在无锡成立了“感知中国”研究中心。2019年3月，国家电网有限公司发布了《泛在电力物联网建设大纲》，泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体体现，将电力用户及设备、电网企业及设备、发电企业及设备、供应商及设备，以及人和物连接起来，为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务;以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为行业和市场提供价值服务。

2物联网技术的关键核心

        据调研，国际电联报告中明确标注了关于现阶段物联网4项关键核心技术，分别为对事物进行标识的RFID射频识别技术、对事物进行感知的传感网络技术、对事物进行思考的智能技术以及对事物进行微缩的纳米技术。具体地，REID射频识别技术可以借助射频信号进行自动识别以及搜集信息等各项工作，其优点是在任何恶劣环境下都能够进行非接触式的各项自动识别工作。无线传感器网络从技术层面来讲，是一项涵盖搜集信息、处理信息以及传送信息一体化的先进网络信息系统，其最大优势为功耗较低且便于移动和铺设。传感器网络技术主要内容核心为对各类测试技术（网络化测试技术）进行系统研究，这一技术正在进行自我检测以及自我控制等方面的不断升级，变得更加可靠安全。智能技术有效的赋予物体相应智能性，并且能够充分对物体各种现状进行综合分析，第一时间做出反应，落实相关处理工作。纳米技术的主要涵盖纳米体系物理学、纳米材料学、纳米化学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加r学、纳米力学七大学科，这七大学科在现阶段可以总体归纳为纳米材料、纳米尺度的表征和检测以及纳米器件这三大科研领域。

3电力系统物联网技术应用

        根据智能电网建设的需求，物联网技术能够较好地满足电力设备之间、人与电力设备之间的信息交互要求，从而实现了物联网技术与智能电网技术的充分融合与相互促进。因此对于物联网技术在电力系统的应用研究，增强系统中各类电气设备运行可靠性，提高智能化水平具有重要的意义。

        3.1在智能电网建设中的应用

        物联网中感知层是实现“物物相联、信息交互”的重要基础，一般情况下可分解为感知控制层与通信延伸层两个子方向，分别对应着智能信息识别控制、物理实体联接等功能。就智能电网中应用而言，感知控制子层通过安装的智能采集设备实现对电网信息的获取，而通信延伸子层则通过光纤通信以及相应的无线传感技术实现了电网运行信息以及各类电气设备运行状态的在线、动态监测，保证电网供电可靠、用户用电智能化。通过电网建设过程中敷设的电力光纤网络、载波通信网以及其他无线网络等技术，对感知层采集到的电网信息以及设备数据进行转发传输，同时保证互联数据安全以及传输过程的可靠，确保电网通信不受外部因素干扰。应用层则可分为电网基础设施以及各种高级应用两大内容，基础设施为各种应用提供信息资源的调用接口，高级应用则通过智能计算技术设计到电网运行生产与日常管理中的众多环节，基于物联网技术的电力现场作业监管、基于射频识别与标识编码的电力资产全寿命周期管理、家居智能用电应用领域的实现，都对智能电网建设起到了较强的促进作用。

        3.2在设备状态检修中的应用

        通过物联网技术进行电网设备状态检修应用，能够准确掌握设备工作状态以及相应的运行寿命，为及时发现缺陷提供技术支撑。同常规检修相比，状态检修能够构建变电站与线路的监控统一，使得各方面检修工作更加智能化，通过大量传感设备的加入，使设备信息获取与存储传输具备高可靠性与高便捷性，进一步夯实了状态检修基础。在此基础上，随着物联网技术的进一步成熟，电力设备检修效率稳步提升，从而使得人力资源消耗降低，不仅能够避免常规检修时可能导致的故障遗漏等问题，还能有效保证检修质量。

        3.3设备状态监测应用

        除状态检修之外，对于设备运行状态的监控领域，物联网技术得到了较为广泛的应用，最为主要的是配电网在线监测应用。结合配电网自动化的建设与体系架构，通过以太网无源光网络技术以及配电线路载波通信或无线局域网等不同技术来解决信息感知与采集，同时解决了配电网设备的远程监测问题，包括操作人员身份识别、电子票证管理以及远程互动等内容，可有效辅导状态检修以及标准化作业的安全开展。

        3.4在设备巡检中的应用

        对于物联网技术在电网运行中的智能设备巡检应用，具体的工作流程是通过电网内部数据库系统与激光扫描技术对各类设备进行状态识别，并结合RFID技术以及红紫外监测技术对运行状态设备进行检测；其次利用GPS定位系统对扫描到的信息数据进行定位、定点、定项分析，找出设备运行存在问题，最终形成分析结果，并进行自动存储与上送。

4、分析 5G 通信与物联网系统的发展

　　物联网技术的普及和推广需要两个重要的条件：首先，要拥有网络覆盖支持的标准和网络体系；其次，物联网要具有较高的安全性。随着科学技术的高速发展，移动通信技术也逐渐从 4G 技术逐渐走向5G 技术。与 4G 技术相比，5G 技术拥有更低的延时性、高容量性，能够连接千亿级别的物联网应用，这为物联网技术快速发展提供了网络基础，这主要体现在以下三个方面：首先，由于 5G 通信网络的传输速率将超过当前 4G 网络的百倍以上，大大较少了各种移动终端进行网络数据交互所学的时间，使得各种移动终端由现在的控制信号逐渐转变为多元的信息交互，使得物联网技术不再桎梏与传统网络的限制。其次，5G 通信网络不但能够支持各种终端设备的直接互联以及高频段的数据互动，还具备了多天线传输等先进的通信网络技术，这不但转变了数据网络的传统蜂窝结构，还能够实现终端通信方式的多元化。在 5G 时代下，物联网将拥有更广阔的覆盖面积以及更多的频段，还能够实现终端通讯模块的小型化、微型化。最后，随着 5G 通讯技术的即将到来，为人工智能、智能导航、无人坚实等新兴技术的研发和应用提供了网络支持。在当前 4G 网络上所无法实现的功能，也能够在5G 网络中逐步得以实现，从而实现物联网功能和应用的发展和创新。

参考文献

　　[1]何浩 , 李勃 . 探究物联网技术在电力设备状态检修中的合理使用[J]. 电子世界,2019,07:33.

　　[2]周伟珍 . 电气设备状态检修工作中物联网技术的应用方法 [J]. 科技经济导刊,2019,2725:91.

[3]盛建雄.基于物联网的电力通信智能移动运维系统平台[J].自动化仪表,2019,40(11):31-35.