高永健
山东省和远智能科技股份有限公司 250101
摘要:中国经济向低碳经济转型,将给能源供应和使用带来重大变化,其中关键是水利和电力系统的转型。水电系统智能化建设与这一变化分不开。把新兴的物联网技术应用于水电自动化控制建设中,可提高企业管理水平,提高系统的可靠性和稳定性。本文首先介绍了物联网的概念和物联网的四大核心技术——识别技术、红外感知技术、卫星定位系统(GPS)和M2M技术。结合水电系统的特点,详细分析了物联网技术在水电自动化语言中的典型应用。
关键词:物联网技术、自动化控制、应用
一、工业物联网技术
(一)物联网的概念
现在更普遍地接受的事物的定义是:通过无线识别(RFID)、红外线传感器、全球定位系统(GPS)等激光扫描仪等信息感应传感器、根据合同协议将某物品与互联网连接实现信息交换和通信的智能识别、定位、监视、互联网管理等[1]。不需要通过传感器、RFID技术、全球定位系统(GPS)等技术对事物或过程进行实时的收集、连接、交流,收集声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等所需信息,通过各种可能的互联网接入,实现对商品和流程的智能化感知、识别和管理。
(二)物联网的四大支撑技术
1.识别技术标识技术
2.红外感应技术
3.全球定位技术
4.M2M技术
二、工业物联网技术通信控制终端在水利自动化控制中的应用
(一)无线传感网络
无线传感器网络可以说是物联网技术的核心,主要解决感知问题。无线传感器技术就像一个巨大的网络,将所有的传感器节点连接在一起。然而,这些传感器节点不是随机选择的。它们需要被筛选,然后变成线,最后变成面。在选择时,首先需要考虑水中周围的环境,不是每个节点都适合;您需要做的第二件事是将这些节点以单跳或多跳的方式连接在一起。最后,所有这些节点连接起来形成一个巨大的无形网络,收集数据,发送请求,最后配置和管理网络拓扑结构[2]。
(二)射频识别技术
无线电频率识别、射频识别技术是一种自动识别技术,没有联系的双向数据通信的无线电频率,记录媒体使用无线电频率的方式,来说,阅读和写作,以达到目标识别和数据交换的目的,它被认为是21世纪最有发展潜力的信息技术之一。在水利系统中,如果只使用传感器节点进行感知,对许多基本信息的理解会出现偏差,因此有必要进行技术结合。运用雨水情、水土保持、水质监测、工程运行、工程安全、视频监控等技术,可以让管理人员对现场有良好的了解,能够系统地掌握当地的水情,并采取一定的措施。
(三)3S技术
3S技术是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),一般称为空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通信技术、多学科结合,高度集成空间信息的获取、处理、管理、分析表达、传输和应用的现代信息技术。在水利信息系统中,利用该技术可以形成相关部分的集合,形成较强的技术系统,可以直接反映水利系统的一个层面,能够准确、及时地处理各种空间信息和环境信息。利用该技术对水利系统进行监测,可以及时发现并解决许多问题。根据以上数据的变化,我们可以观察到是否会出现干旱和洪水,也可以监测当地的水质来解决水质问题[3]。
(四)MSTP技术和3G技术
MSTP基于SDH平台,提供统一的网络管理作为多业务节点,可同时实现TDM、ATM和以太网等服务的接入、处理和传输。3G是第三代移动通信技术,支持高速数据传输,可减少人工数据输入和传输,节省时间。在水利信息系统中,这两种技术的结合可以降低成本,数据更加准确可靠。在全球范围内实现视频、图像、电话会议等信息服务,促进水利系统的工程监测和视频监测。
三、工业物联网技术通信控制终端在电气自动化控制中的应用
(一)发电环节
在发电阶段物联网技术可应用于发电厂设备状态测定、生物质能源发电、风力发电观测、电力预测、太阳能发电、设备管理、检测、检测等方面。如利用RFID、传感器检测、无线通信技术、数据挖掘等实现信息共享,实时分析天气变化对分布式发电输出的影响,预测分布式发电输出的变化,使分布式发电输出在可控范围内。
(二)输电环节
在传输过程中,通过传感器及时检测整个电网线路的实时运行状态,反馈给系统的全局能耗调度系统,并能帮助调度人员进入系统运行模式,在保证安全运行的前提下,优化输电网络可靠运行,节约能源,降低输电损耗,提高输电效率促进低碳经济[4]。
(三)变电环节
利用物联网技术可进行智能巡检,自动故障处理能力和快速反应能力。高压电气设备的状态感知;可靠、经济、智能化的设备管理。建立传感器网络监控网络,实现对影响变电站运行的各种因素的全方位智能监控。
(四)配电环节
根据电网通信的特点,目前电网通信不能采用单一的通信方式,主要依靠光纤通信,载波通信,租赁无线宽带通信和无线宽带技术。这些技术在安全性和经济性方面都存在一定缺陷。物联网可以更好地解决配电终端与配电主站之间的通信问题。把电网中的所有设备和部件与物联网,使电网的通信很容易。物联网能更好地解决配电终端数量多、变化快等问题。
(五)用电环节。
用电面向大众。应用物联网技术实现智能之家。智能之家中的各种电气设备都集成了智能电气芯片或设有智能电源插座,可以根据电器各自的运行特点优化运行,达到节能的目的。例如,它发现屋里没人就会自动熄火。实时监控电价信息变化,实现低电价运行。比如,它可以在白天与电力交易中心进行实时信息交换,在线销售太阳能电池板,获取利润。
结语:物联网代表着新一代信息技术的发展。由于还处于起步阶段,技术成熟度低,产品成熟度低,成本高,计划和管理等因素仍制约着它的发展。但经过各方共同努力,物联网将迎来光明的未来,将对促进经济发展发挥积极作用。
参考文献:
[1]冯涵. 浅析物联网与工业自动化[J]. 中国高新区, 2019, 1000(003):231-232.
[2]岳威. 人工智能技术在电气自动化中的应用[J]. 南方农机, 2019, 1050(007):18-19.
[3]朱赞. 智能控制仪表系统在农业电气自动化中的应用[J]. 农业技术与装备, 2020,361(01):39-40.
[4]王朝泽. 基于物联网的农田智能灌溉系统研究和设计[D]. 天津理工大学, 2019,23(78):56-57.