关键词：物联网技术；电力系统；通信应用
随着物联网技术的发展，物联网技术在包括智能电网、智能交通、工业监测、公共安全等多个领域内被广泛应用。而物联网技术的发展也使得物联网在信息传送效率提升、生产率提高、企业管理成本降低等方面起到了重要的作用，通过电力通信及电力信息系统已经实现了的全覆盖，同时建立了传输网络、调度数据网络、综合数据网络等来适应不同的业务需求，从而使各层面间实现了通信网络的互联互通。未来的发展将利用物联网技术将这个网络延伸至配网，以及现实中的各种物体，实现物物通信。近年来，随着智能电网的发展，如何组建基于物联网技术的电力系统通信，已成为电力系统领域的研究热点之一。
一、概述
物联网意指所有物品依靠射频识别等信息传感设备实现和互联网的连接，进行智能化的识别或管理等。物联网的出现是一种思维的革命，打破了传统思路中物理基础设施与IT 基础设施相互分离的状况。老式思路中一方面是公路、建筑物、机场等，另一方面是个人电脑、宽带、信息数据中心等，两方面相互分开。在物联网时代中，由钢筋混凝土与电缆打造的建筑或设施与电子芯片、宽带网络等进行整合，形成统一的现代化基础设施。这个基础设施犹如一座新式平台，承载着生产运行、经济管理、社会生活等活动。如今，在电厂、变电站、供电所等区域已经实现了电子信息系统的覆盖，并且已经依据不同需求创建了各种网络，例如传输型网络、综合数据型网络、调度数据型网络等，这些网络相互之间也实现了联通。未来的目标是将这些网络扩展至生活中的各种物体及其通信之中，实现全面化的物联网。
二、物联网技术
物联网技术的实质就是借助射频自动识别、无线数据通信等技术，通过计算机网络技术实现物品与网络的联系以及共享，让物品脱离人工干预，自动进行网络交流，这是一种现代化物品的透明式管理。物联网的关键技术，即标识事物的RFID 射频识别技术、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术。REID 借助射频信号可以自动来识别并搜集信息，是一种在恶劣环境下的非接触式自动识别技术，其主要有三方面构成，即标识，读写器、天线。标识是由芯片和耦合元件制成，具有着唯一性电子编码，附着在物体上来识别目标；读写器是一种读取或写入的标识信息型仪器；天线负责传递标识与读写器之间的射频信号。RFID 技术通常涉及RFID 反碰撞防冲突、RFID 天线、适宜的工作频率、隐私安全等研究工作。无线传感器网络是包括搜集信息、传送信息、处理信息的一体化网络信息系统，其具有功耗很低、适宜移动、便于铺设等很多优势。传感器网络技术主要研究各类测试技术，尤其是网络化测控技术，此外，还研究智能化传感器的网络节点、组织结构、底层协议等。传感器网络技术正不断改善自我检测及控制技术，日益安全可靠。智能技术意指在物体中植入智能系统，赋予物体一定的智能性，并借助智能系统来分析物体的各种状况，及时进行有关处理工作。智能技术主要研究计算机的智能化理论、人工智能、智能化控制系统与技术、智能信号的处理等一系列工作。纳米技术是一种研究0.1nm 至100nm 材料性质与应用的新兴技术，具体包括纳米化学、纳米电子学、纳米生物学、纳米力学等众多科目。
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三、物联网技术在电力通信系统的应用
1、配电网自动化。配电网大多是指等级在10 kV 之下的电压网络，是相对于高压输变电网而言的。配电网具有电压等级多、配电设备多、支线较多、网络结构复杂、事故几率高、事故查找困难、变动频繁等特征。通过对国内外配电网可靠性实例的研究分析，发现解决上述问题的最佳方法是实时配网自动化。配电网自动化的功能包括配电网运行自动化和管理自动化方面。在配电网运行自动化操作过程中包括数据采集与监控、故障自动隔离及恢复供电和电压无功及无功管理；而对设备的管理、检修管理、停电管理和规划设计管理包括在配电网管理自动化中。在配网通信中，主要采用的通信方式有光纤以太网、配电载波、GPRS 或3G，以及诸如无线扩频、ZigBee 等。在这些通信方式中光纤以太网采用EPON 或GPON 使用较多，但是由于配网经常会变动，同时光纤施工难度较大、综合成本较高；配电载波传输质量较差，安全性比较低；GPRS 等无线技术虽然通信质量较好，当容易受到路径的反射干扰，同时安全性也较差。
2、应急通信。在电力系统中，“发输配用”覆盖范围较广，设备终端多，在每一阶段都有可能随时随地发生事故，这就需要一个可靠的应急通信保障体系，在以往的工作中，一般只有事故发生会由抢险人员赶完现场检查并检测事故源，然后将结果汇报指挥中心，指挥中心根据事故原因制定相应处理方案并对事故进行处理。这将大大增加了抢险耗时。物联网技术的应用使得抢险时间大大减少，并未指挥中心和调度中心的工作提供便捷。通过安装在终端设备的传感器，可以实时智能化检测电网运行状态以及各终端设备的运行状况。一旦发生事故，检测系统会发出报警信息，同时精确定位事故源，检查事故状况，并将准确的数据信息传送到指挥中心，并启动自我修复装置，若无法自我修复，也可以让抢险人员能够提前准备所需设备或更换零件赶赴现场进行抢险，提高了事故的处理效率。
3、智能电网。智能电网也称为电网的智能化，有时也用电网2.0 来称呼，对智能电网的定义为：一个完全自动化的电力传输网络，能够监控电网中的每一个用户和电网节点，确保从发电到用电的整个输配电过程中，多个节点间信息和电能的双向流动。在智能电网中应用物联网技术，可以有效补充或增强传感器测量技术、通信技术、远程抄表技术、信息技术等，同时可以对在网设备进行实时检测，及时发现设备发生的事故并进行定位追踪，而且通过传感技术还可以对输电线路杆塔、线路覆冰情况、设备温度等进行实时监测。对于一些高压线路、海底电缆、配电房开关等难以通过通信方式有效收集的数据，借助物联网传感器就可以很轻松地实时收集并整合，从而提高应急的灵敏度和管理的效率。
物联网被应用于电力系统中，不仅能够改善输电通信基础网络，提高其输电通信网络的稳定性与可靠度，而且其作为配电网络的重要通信途径，能够补充当今公网与无线网络一些难以实现的功能，目前，物联网正处于起步阶段，技术当中还有很多不完备的地方，比如开发与运行成本较高、管理与规划工作不够完善、相关资源安排欠缺合理性等，这些都是制约物联网普及与进步的阻碍，因此需要多方面的协同努力，一并做好物联网的研发与推广工作，相信未来的物联网会成为我国经济发展的重要推动力。
参考文献：
[1] 吴帆，李祥珍.面向智能电网的物联网信息聚合技术[J].信息通信技术，2017(2).
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[3] 王天根，朱文和.基于物联网技术创建电网应急物资的新型管理模式[J].物流技术，2017(10).
论文作者:赵莉
论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期下
论文发表时间:2019/11/29
标签：技术论文; 电网论文; 网络论文; 通信论文; 智能论文; 信息论文; 物体论文; 《中国电业》2019年第12期下论文;