物联网技术在输变电设备状态监测中的应用

发表时间:2021/1/4   来源:《科学与技术》2020年9月第26期   作者:陈冀 赵旭昇 薛涵拓 范城
[导读] 随着科学技术的不断发展,物联网技术在诸多领域中得到广泛的应用,其中输变电设备状态监测是物联网技术应用的重要领域之一。
        陈冀  赵旭昇 薛涵拓 范城
        国网浙江省电力有限公司乐清市供电公司325600
        摘要:随着科学技术的不断发展,物联网技术在诸多领域中得到广泛的应用,其中输变电设备状态监测是物联网技术应用的重要领域之一。充分发挥物联网技术优势,能够使电网运行各项技术指标得到合理的控制,进而推动输变电设备管理向智能化的方向发展。基于此,本文对物联网技术在输变电设备状态监测中的应用进行了探讨。
        关键词:物联网技术;输变电设备;状态监测
        
        输变电设备状态监测是一项较为系统化的工作,尤其是在新时期的背景下,该类设备的运行周期越来越长,要想切实提高监测质量,就必须对其进行全生命周期综合监测管理,而物联网技术正是一种可以实现二十四小时无人化智能感应监测的先进科技,将物联网技术应用于输变电设备状态监测工作当中,是符合时代发展趋势以及行业发展要求的。因此,相关行业工作人员应当对此引起足够重视,同时在实际工作中加强物联网技术的融合应用力度。
        
        1物联网的基本概念
        从理论上分析,所谓的物联网被称为物物相连的互联网,主要是应用各种设备与系统,比如红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,严格按照相关的协议,实现物品与互联网的相互整合,属于网络中的一种。而输变电设备状态监测是保障电网运行的基础与保障,主要是通过应用传感器技术、信息处理技术等将整体的运行状态加以反映,及时发现其中所存在的问题,并进行解决。
        
        2物联网技术特征
        2.1实时感知
        近年来,随着科学技术的不断发展,感知技术也得到了提高,各类感知技术已经普遍应用于工业生产等领域。物联网技术通过对不同类型传感器的综合运用,让每个传感器能够发挥信息源的作用。传感器的高灵敏性让数据信息能够反映出设备实时状态变化。不同的传感器所获取的信息具有不同的内容和个性化的格式,通过互联网技术输送到计算机系统加以分析,进而对设备状态信息进行预判,从而达到实时监测的效果。
        2.2网络应用
        物联网是基于互联网技术发展技术上而衍生出来的,是互联网应用领域的进一步延伸。物联网能够通过有线网络和无线网络进行监测数据的实时传输。但是,由于物联网所涉及的数据信息量较大,对网络要求也相应提高,为了能够发挥出物联网数据时效性,需要采用各类技术手段提高数据对异构网络和协议的适应性。
        2.3智能处理
        物联网不仅能够通过传感器和网络连接发挥数据信息采集和传输方面的优势,其自身也具备较强的智能处理能力,能够对所监测设备进行智能控制。大数据、云计算以及智能识别等技术的发展推动物联网技术应用领域的不断拓展,加快了输变电设备管理的智能化进程。
        
        3物联网技术在输变电设备状态监测中的具体应用
        3.1应用于智能感知层
        智能感知可以说是物联网技术的基础作用功能,实现方法是把具有感知功能的设备整合到一起,比如定位系统、传感器等,这样当输变电设备运行过程中数据发生变化时,这些感知设备就会分别执行自己的职责对变化数据进行捕捉和定位,从而有效收集输变电设备的运行信息,便于及时进行设备参数调整和维护。


        3.2应用于智能网络层
        通常情况下,输变电设备的物联网信号传输通信层都比较多,常见的主要有三种:第一种是传感网络,主要功能是智能监测,然后将获取到的数据在线核查UN书给终端控制设备,最后还要将相关信息同时传送给变电站和供电局;第二种便是变电站,其主要作用原理是把数据传输给智能监控系统,再利用网络平台进行信息筛选后,把各类信息传输到相应的信息管理模块。由于变电站的智能终端不唯一,所以这种信号传输通信层的建立需要先连接通道,然后分析各输变电线路的拓展性和兼容性。第三种就是供电局,供电局的物联网网络通信层作用是比较显而易见的,其主要为收集、整理和归纳网络数据信息而存在的。随着物联网、智能化技术的发展,人们对供电局的网络层信息交互要求越来越严格,面临该项挑战,相关行业工作人员必须对现有资源进行整合重组。在整合重组的过程中,会涉及到大量的过往数据,这些数据需要被传送给信息处理中心进行大数据综合归类整理,这样以往很多数据结构比较混乱的信息资源,都可以通过此次整合重组获得重新梳理,为日后一系列监测工作的顺利开展奠定可靠的基础。
        3.3应用于智能应用层
        智能应用层是落实监测输变电设备状态动作的直接作用层,其所包含的内容同样比较繁杂。利用物联网技术构建好输变电设备状态监测智能应用层,对实现全生命周期智能监测管理具有重要的作用,比如可以实现故障智能诊断、智能预警以及设备问题评估等,在提高输变电设备使用寿命的同时,也有助于降低其维护成本。
        3.4应用于信息整合层
        信息整合层同样是输变电设备物联网中不可或缺的一部分,其中信息集成平台可以作为信息整合层的信息处理中心,主要采取面向服务架构以及服务总线的模式,实现信息的标准接入,并且还可以利用多源异构数据的相关特征进行提取、挖掘,真正实现海量数据的整合,对整个设备全寿命周期管理加以支撑。从另外一个角度分析,因为信息集成平台在电网业务中的不同,所以需要多方面分析与研究,要保证层层落实,实现业务的完善性,且还需要严格按照需求加以配置。
        3.5自动监测
        输变电设备状态自动监测系统包括三大模块,分别为前段感知设备、太阳能供电系统以及集成传输系统。集成传输系统以输变电线路中的单基杆塔作为数据采集单元,将监测装置按照统一标准接到通信设备上,对数据进行采集;在装置设置中,设计多个端口,根据监测现场不同环境可以对设备进行调整,使采集的数据更加具有针对性。通过现场监测数据传输,监控中心收到监测视频和数据后经过处理发送到运行维护工作人员终端设备上,达到对输变电设备自动监测的目的。这样不仅能够解决自然环境对巡线工作的限制,还能够减少人力资源的占用,降低输变电设备巡查和维护成本。近年来,通过将自动监测系统与夜视功能结合,实现了夜间输变电设备监测功能。此外,将线路激光警示装置应用在输变电设备和线路中,能够避免外力损害带来的线路跳闸。可见,物联网技术与其他先进技术有效结合,能够进一步扩大输变电设备监测和管控功能。
        3.6设备全寿命周期管理
        全寿命周期管理是对输变电设备设计、生产、安装、运行维护及报废等全部环节的综合管理,通过射频识别技术的应用,能够对RFID所存储的数据信息进行采集,进而实现数据的分类汇总和分析处理,对设备的全寿命周期进行管理,改变传统输变电设备管理办法,形成数字化设备管理方式,为各个线路设计、运行维护、设备采购等方案优化提供数据支持,提高经营决策准确性。通过物联网技术应用,能够提高设备全寿命管理水平,延长设备使用寿命,从而提高电力企业经济效益。
        
        4结束语
        在输变电设备状态监测中应用物联网技术,不仅能够提高状态监测的准确性和时效性,还能进行高效的数据分析,对设备进行全寿命周期管理,提高电力企业的经济效益。

        参考文献
        [1]何延峰,王兵.探究物联网技术在输变电设备状态监测中的应用[J].百科论坛电子杂志,2018(04):366-366.
        [2]杨建国,李宁,杨佳睿,马玉慧,崔春晖.基于CIM的输变电设备低温条件下全天候运行状态监测[J].机电信息,2020,0(11):11-12.
        [3]李蹊,李则戎,黎嘉乐.物联网技术在智能电网监测中的运用[J].通信电源技术,2020,37(7):110-112.
        [4]迟佳.物联网技术在智能电网输变电设备中的运用[J].科技创新与应用,2019,0(20):178-179.
       
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