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浅谈物联网技术与电力设备管理:物联网技术电力设备管理应用

【文章摘要】

随着我国经济的发展，我国对于电力能源的需求量也越来越大，而经济形势的转变势必带来供能和用能方式的重大变化，为了提高电力设备的管理水平，提升电力系统的可靠性与稳定性，将物联网技术应用于电力设备管理之中是必然的趋势。本文将结合物联网的相关概念以及相关支撑技术，探究互联网技术在电力设备管理中的应用。

【关键词】

互联网技术；电力设备；管理；应用现如今，可持续发展已经成为了人类共同的目标，未来能源开发与消耗势必要转变方式，这就需要发展与经济社会相适应的低碳电力之路。基于此种目的，推进电网管理智能化是当今电力系统发展的方向，而物联网技术在电力设备管理中的应用，则有助于促使电网管理智能化进程的加快。由此可见，对物联网技术进行探讨，有着十分重要的价值。

1物联网简介

目前被广泛认同的物联网的定义为：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通过信息的高效采集与传递，资源能够得到最大化程度的利用，以此改善人与自然之间的关系。

2物联网的4大支撑技术

2.1识别技术

识别技术是物联网中信息收集与传递的基础，是实现物品可视化管理的重要手段。当前识别技术主要是通过无线电信号对特定目标进行非接触式的主动识别和管理，在人们的生产生活之中发挥着巨大的作用。

2.2红外感应技术

一般来说，所有的物体都是具有温度的，只要有温度就会向外辐射一定的红外线，采集物体向外辐射的红外线就能够对物体进行判断，同样不用与物体进行直接的接触，并且灵敏程度也相对较高。

2.3全球定位技术

GPS是由美国主导建立的全球定位系统，能够为用户提供高精度的位置、速度以及时间信息，对于电力设备管理来讲，全球定位技术不仅能够帮助设备防盗，能够监测电力设备的故障地点，同时为各种系统提供精确的时间标准，提高电网的智能化程度。

2.4M2M技术

M2M技术指的是末端设备之间的互联与集中管理，其实质是设备与设备之间、设备与人之间的信息的交互，通过不同系统之间信息的传递，能够在一定程度上优化电网的成本配置，增强电力设备运行的稳定性，降低人力维护的成本，由此推动电网向高效、稳定、节能、环保方向发展。

3物联网在智能电网建设中的应用

我国国土面积广袤，但是目前电网已经覆盖了我国的绝大部分地区，由大量电力设备形成的中枢在电网的运行中起着重要的作用，这些电力设备并不全是布置在城市之中，在人烟稀少的地方同样会有，而在自然环境条件恶劣的情况下电力设备难免会出现各种问题，如电力设备失窃或者出现故障，这些问题很容易导致电网不能正常运行，带来巨大的经济损失。而为了避免这种情况，电力公司可以使用物联网技术来监控电力资产，有效管理所有的电力资产，确保电网的稳定运行。

3.1设备的防盗监控

物联网技术在电力设备管理中的应用最为广泛的就是设备的防盗监控，通过在电力设施周边布置传感器，可以实时了解电力设施的运行状况，如温度、电池电量等信息，这些信息在采集之后统一交由后台监控人员进行处理，可供判断电力设施是否处在正常运行的状态。再者全球定位系统可以及时监测电力设备的移动状况，一旦有人恶意偷窃电力设备，后台控制人员可以及时得知消息，侦测被盗设备的运行状况，为警务人员的工作提供便利。

3.2固定资产的管理

对于企业来讲计算固定资产的价值的工程相当庞大，在固定资产上贴附RFID标签，利用RFID标签非接触读写的特性，定时对标签进行扫描就可以了解固定资产有无损失，既方便了固定资产的管理，又减轻了相关工作人员的工作量，并且节约了大量的人力物力。

3.3电力资产管理主要内容

1）小型监控模块。

通过在特殊位置设定相应的传感器，能够及时了解电力设备所处环境的状况，如果出现高温高湿等异常环境，信息可以通过标准无线传输技术由小型监控模块发送到后台控制端，及时通知相关人员进行检修。对于失窃的设备还可以用内置的追踪器进行追踪，既可以挽回电力设备失窃带来的损失，也能够对不法分子形成震慑；

2）传输网络模块。

各项传感器监测到的信息需要及时传递到后台控制端，这就需要传输网络模块。在通信线路无法架设的地方尽量使用无线网络进行传输，从而降低网络架设的成本。实现信息的及时传递；

3）电力资产管理平台模块。

将由各种传感器传感的数据进行汇总和分析，及时监测电力资产的变化，提高电力设备的管理水平。

4结束语

综上，我国经济的发展需要大量的电力能源作为支撑，而可持续的发展观念又要求电力网络向智能化转变，对此需要不断推进物联网技术在电力设备管理中的应用，提高对于电力设备的管理水平，实现对于电力设备运行状态的实时管理，继而最大程度的保障电网运行的稳定性，为我国的经济和社会发展提供高质量的电能供应。

作者：张维志 单位：国网河北阜城县供电公司

浅谈物联网技术与电力设备管理:物联网技术在电力设备巡检中的应用

摘 要

现代网络技术的应用水平逐步提高，网络技术应用程度拓展到社会生活中的各个领域，物联网技术是基于互联网信息传输技术的基础上开展的一种新型识别检测技术，物联网技术在电力设备巡检中的应用能够可以提高电力巡检的质量，降低巡检人员的工作压力，实现我国电力供应系统正常运行。

【关键词】物联网技术 电力设备巡检 应用

随着社会计算机研发水平和应用水平的逐步发展，基于互联网技术的基础上，结合RFID技术、红外感应技术、全球定位技术以及激光技术于一体的物联网技术。本文基于网联网技术的电力设备巡检系统的设计原理与实现过程，对物联网技术在电力设备巡检中应用进行研究，推进我国电力供应系统中技术手段的不断创新应用。

1 物联网技术概述

1.1 物联网技术概念

物联网技术是基于“互联网技术”的基础上，应用互联网数据传输连接技术，充分结合射频识别技术（RFID技术）、红外线识别感应技术、GPS全球定位技术、远程激光扫描技术等信息传输手段，进行识别检测技术，这种综合技术的智能化程度高，识别定位准确性高，被广泛应用于社会生产生活的各个领域。物联网技术在电力设备巡检中应用，与传统的电力设备巡检方式相比，能够扩大电力设备巡检的范围，巡检技术能够克服强磁力、高温、水环境的检验，缩小了电力设备巡检的安全隐患，同时物联网的信息空间存储范围较大，存储信息的安全性较高，使电力设备应用检验程度实现智能化发展。

1.2 物联网技术的工作流程

物联网技术的实现是通过计算机与外部检测设别连接实现的。首先系统内部数据库管理系统通过激光扫描技术对电力设备进行逐步状态扫描；其次，结合RFID技术、红外线检测技术对电力运行设备进行全面扫描；再次，GPS系统对滇西设备中结合计算机网络数据信息对电力设备中存在问题进行定位研究，分析设电力设备的检测数据；最后，对设备中传输的数据进行网络信息设备自动存储，完成物联网技术在电力设备巡检中的应用，提高电力应用管理水平的应用和发展。

2 物联网技术在电力设备巡检中的应用

如图1为物联网技术在电力设备巡检中应用流程图。图中将系统流程图表表述为服务器到检测系统的建立设备检测传输，将物联网技术在电力设备巡检中的应用分为RFID技术、激光扫描技术、红外线检测技术、全球定位系统几部分，分别讨论技术在电力设备巡检中的应用。

2.1 RFID技术进行电力设备应用状态识别

RFID技术是应用红外热线感应技术进行物体设别状态识别，应用RFID技术对电力设备的原始状态进行扫描检验，RFID技术中蓝牙传输功能对巡检的电力设备情况转化为电力信息直接输入到计算机自动读写标签中，对巡检记录进行初步记录。例如：应用物联网技术进行巡查检验，检验产品为输电线设备操作设备，RFID技术的应用可以将输电线设备操作设备生产合格标准进行转化，并且输出巡检检电力设备的最佳检验标准，巡检人员确定本次检验程序的最优值，保障电力设备检验质量。

2.2 激光扫描技术进行电力系统信息数据管理

激光扫描技术的应用的主要作用是对电力设备应用的内在数据进行扫描管理，与RFID技术的工作原理存在一定的相同之处，这两种技术都是通过外部扫描进行电力设备巡检，但激光扫描技术中应用超射线光波进行检验，并且主要是对电力设备内部程序的正常与否进行检验，激光扫描技术的检验在技术范围上突破了传统只能对电力设备外部检验狭隘性，真正实现了对电力设备系统的全面检验。例如：某电力设备生产企业对电力生产产品进行巡检，应用激光扫描技术对部分电力设备自动化程序进行检验，激光扫描技术能够克服电力设备工作状态下强电流，强电压的工作运行环境，对电力设备的内部系统正常运行情况进行精确检验，大大提高了电力应用系统中的电力设备应用的安全性和可靠性，保障我国电力系统正常供电传输。

2.3 红外线检测技术进行电力设备应用情况扫描

红外线检测技术进行电力设备应用情况扫描。是应用红外线监测技术对电力设备应用中强电压环境中电流、电阻、电压的稳定性进行检验。红外线检测技术在巡检中的应用不仅仅局限于电力设备生产环境下的检验，同样也对电力设备应用状态下进行外部扫描控制，这种物联网巡检技术能够降低巡检人员的工作压力，提高巡检质量，为我国电力系统的正常运行提供可靠地安全检测保障。

2.4 全球定位系统对电力识别应用定位识别

全球定位系统对电力识别应用定位识别是针对物联网技术对设备巡检进行点位处理，一方面，能够对电力设备应用的地理位置进行精确定位，实现了电力设备巡检的全面性；另一方面，结合网络信息存储系统自动化进行系统存储，对电力设备检测系统中存在的检测问题和检测结果进行董伟存储，全球定位系统依据电力设备检验的空间位置进行信息存储，保障了信息存储的可靠性，实现了电力设备检验的全面、高效化发展。

3 结论

物联网技术是现代科技水平逐步创新发展的重要体现，RFID等物联网技术在电力系统相关设备巡检过程中的应用，能够扩大电力设备巡检范围，提高巡检的精确度和安全度，为我国电力系统的创新发展提供了发展技术支持。

浅谈物联网技术与电力设备管理:基于物联网技术的电力设备温升预警系统应用

摘要：本文介绍和分析了基于物联网技术的电力设备温升预警系统的工作原理、系统构成、系统特点及应用。通过基于物联网技术的电力设备温升预警系统对关键节点的温度进行实时监控和远程采集，可实现替代人工手持红外测温设备定期巡检的传统测温方式。

关键词： 电力设备；温升；物联网技术；预警；应用

1引言

随着用户对供电可靠性的要求越来越高，相应的对变电站、开闭所等站房内的设备运行的安全稳定性也提出了更高的要求。高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备，在长期运行过程中容易出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动，触点和母线排连接处老化等问题，导致接触电阻增大，随着电力系统的发展，负荷越来越大，极易引起温升过高，如得不到及时解决将使绝缘部件性能降低，甚至导致击穿，造成恶性事故，从而造成重大经济损失。近年来，在变电站和开闭所内已发生多起开关过热事故，造成火灾和大面积停电事故，所以解决开关过热是杜绝此类事故发生的关键，而实现温度在线监控是保证高低压设备安全用行的重要手段。

本文介绍和分析基于物联网技术和数字温度传感相结合的方法组成的在线无线测温系统的工作原理、系统构成、特点及应用, 通过基于物联网技术的电力设备温升预警系统对关键节点的温度进行实时监控和远程采集，可实现替代人工手持红外测温设备定期巡检的传统测温方式无法实现的诸多功能和现场无法解决的问题。

2系统工作原理

无线式在线测温系统一般由无线测温传感器、无线测温采集终端及无线测温采集系统组成。温度传感器安装于被测点上，根据被测发热点的温度变化，以无线方式将数据传送到采集终端上，实现对被测点温度信息进行实时采集，每个传感器具有唯一的ID编号，以确保传输正确性。无线测温采集终端安装在测温现场，用来收集温度传感器的温度信号，将其重新打包，通过有线或无线方式发送至无线测温管理系统。无线测温管理系统安装于中心监控室，将传感器采集的温度信号进行数字化分析处理，实时监控现场设备运行情况，并可发出预警信号，并具备历史查询等功能。

3系统组成

电力设备温升预警系统由终端单元和监控中心构成，终端单元包含测温终端和数传基站构成，监控中心由数据解析服务器和系统管理软件组成。

采用433MHz的无线技术平台 ，测温终端一体化、微型化的封装，采用等电位安装技术将测温终端直接安装在开闭所配电柜、低压配电电缆和母排接头、闸刀触点和其他连接部等处实现温升的在线监测。无线测温发射器与被测点直接接触，测得的温度及时准确，温升情况通过远传基站传输给远端的控制中心实现温度测量的自动管理。当被测点温度超过预先设定的阈值时，就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。具体功能模块实现如下：

1、测温终端功能模块

测温终端通过RFID无线射频与测温数据终端相连，主要具有以下功能：

1）实时温度的检测

2）温度越限和温度突变越限判决和报警信息上传；

3）温度数据的定时采集上传；

4）接受测温数据终端温度采集指令，采集即时温度上传。

2、无线数传基站模块

无线数传基站通过RFID与测温终端相连，并通过SRS232/485 或者GPRS 方与监控中心之间实现通讯。无线数传基站主要具有以下功能：

1）接收测温终端温度采集数据并上传至监控中心；

2）接受监控中心温度采集指令并转发给相应的测温终端；

3）显示测温终端温度采集数据；

4）显示测温终端报警数据并以声音提示；

5）输入并发送温度采集指令至指定的测温终端。

3、后台管理模块

系统管理的物理体系结构可以为单机系统，也可以采用单服务器客户端系统。典型的单服务器的物理体系结构由数据服务器、客户端及一些组网设备组成。

系统软件功能模块组成

1. 配置管理模快

2. 告警管理模块

3. 日志管理模块

4. 系统管理模块

4系统的特点及应用

该系统的主要优点：

1、检测精度高、实时性强

1）测温终端温度检测精度可达到：±1℃。

2）测温终端温度检测分辨率为：0.1℃

3）测温终端温度检测时间间隔为：≦10s

2、通信方式灵活可靠

1）作为终端单元的测温终端和测温数据终端之间采用无线通信，使测温终端的安装最大可能的不受安装地点的限制。

2.）测温数据终端与监控中心之间可采取灵活多样的通信方式，例如RRS485、SMS、GPRS等。

3、安装方式灵活多样

1）由于测温终端和测温数据终端之间采用无线通信，测温终端不需要任何有线连接，因此安装地点限制比较小。

2）测温终端采用多种安装卡具，适用于设备和线路上不同的安装方式的需求。

综上所述，此系统的无线测温方式具有施工安装容易、不受空间及距离影响、测温准确性高、实时性强、有较好的绝缘性、抗电磁干扰性和安全性较高等特点，解决了传统测温方式为通过人工手持红外测温设备定期巡检的测点多、劳动强度大；某些地区或设备不适合人工检测、不能及时发现温升；开关柜内无法进行测量；测温不准确，人为、环境干扰因素大；无法积累历史数据，无法分析温升变化（尤其是对设备老化问题的分析）；无法向综合自动化系统发送温度信息等缺点。该系统可应用于高、低开关柜温度实时在线监测，替代红外人工巡检测温；二次电缆沟、低压大电流电缆温度在线监测；高压电容器、电抗器在线运行温度低成本实时监测；变电站高压刀闸等一次设备连接部件的温度在线低成本实时监测；开闭所、配变、柱上开关温度监测等。

但应用的同时应注意，报警温度设置是否合理是正确使用的关键。在使用该系统时，因设备及电缆等排列方式、通风条件、环境温度等各不相同，导致预警和报警温度存在差异，可能会导致误报。所以应对不同情况的设备的预警和报警温度作相应的理论计算。

结束语

基于物联网技术的电力设备温升预警系统实现了对电力系统的低压配电柜、开关柜、高压开关触点（以及人员无法接近的其它危险、恶劣环境）的温度进行实时在线检测，经过与电力自动化系统连接，在中心监控室内就可以实时监视运行设备的温度状况，真正做到了远距离遥测，解决了红外测温等方法需要人工到现场巡视、扫描造成延误而引起的故障。