基于物联网技术的电力试验设备智能管理系统研究论文_屈晨光

基于物联网技术的电力试验设备智能管理系统研究论文_屈晨光

(国网山西省电力公司运城供电公司 山西运城 044000)

摘要:目前,我国电网正处于高速发展时期,国家电网公司对各省电力公司的不断加大投入,各省公司的电力试验设备日益增多;电力试验设备具有价值高、数量多、使用周期长、使用地点分散、管理难度大等特点。目前各省电力公司电力试验设备管理基本都采用传统管理方法,大多是采用资产设备卡片或者纸质标签,通过手工方式将设备相关信息分类编辑管理,这种管理方式以人为手工为主,登记建账工作繁琐、信息不具备可追溯性、清查工作繁重。如何把各电力试验设备数据更好地利用起来,为电力试验设备管理员、电力试验设备管理部门(或管理中心)提供更加直观有效的信息,已经成为电力试验设备管理部门重点考虑的问题。基于物联网技术的电力试验设备智能管理系统就是把各试验设备信息、业务数据集中在一个系统中,并对这些数据进行有效管理,以便各级管理员、管理部门及时准确地掌握资产分布情况,以此提高工作质量和效率。

关键词:物联网技术;电力试验设备;智能管理系统

1物联网技术简介

物联网(The Internet of things)是物与物相连的互联网。从广义方面上来讲,所有通过物联网技术来实现的信息化系统都是物联网;狭义上的物联网是通过射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,按约定的协议,把物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络;而在中国,凡是以感知为目的,物和物互联的综合信息系统都被称之为物联网。

2物联网技术的体系架构

物联网技术是一种网络技术,物联网技术的核心和基础仍然是“互联网技术”。物联网技术是集计算机、信息、通信、网络、传感器、自动控制等多种技术的综合,按照现在业内的共识,物联网体系架构可划分为感知层、网络层、应用层3个层次。感知层是以EPC、RFID、传感器等技术为基础感知事物,实现信息采集和“物”的识别。网络层通过现有的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网,实现数据的传输与计算。应用层则是面向各种用户需求的应用,由个人计算机、手机、输入输出控制终端等终端设备以及数据中心所构成的系统或专用网络,实现所感知信息的应用服务。

2.1感知层

信息感知为物联网应用提供了信息来源,是物联网应用的基础。感知层技术包括:统一标识技术、RFID技术、传感器技术、传感器自组网技术等。统一识别技术是解决对物体统一识别的问题,是进行数据收集的基础和前提。RFID技术需要解决超高频和微波频段的RFID芯片、天线、RFID中间件、标签防碰撞算法、安全认证协议等问题。

在传感技术方面,目前的传感器件是依赖敏感器件,而距离广泛应用要求还远远没有达到,解决传感器件朝着功耗更低、敏感度更高、稳定性更好、成本更低的方向发展是现在一个急需解决的问题。

2.2网络层

网络层能够把感知到的信息进行传输,实现互联。感知层感知到的大量信息都需要通过网络层进行传输,才能实现对这些信息的处理,以达到智能化管理和监控的目的。因此,物联网要求能够充分利用电信网、广播电视网和互联网等各类网络。物联网的核心应是以IPV6为基础的互联网,但不排除物联网节点能通过互联网的双向翻译网关或隧道机制与传统的IPV4终端主机通信。经过十来年的快速发展,移动通信网、互联网等技术已经比较成熟,基本上能够满足物联网数据传输的需要。

2.3应用层

伴随着物联网在不同领域中的普及,网络中的数据量将成几何倍数增长,应用层必须提高对这些数据的及时计算和反馈。如何有效的改进已有的技术和方法或提出新的技术和方法来高效地管理和处理这些海量数据将是从数据中提取信息并进一步融合、推理和决策的关键。应用层是物联网与用户的接口,根据不同用户的不同需求,在物联网感知层和网络层的基础上,我们可以开发各种不同的应用,来解决生活、生产中的各种问题,给我们的带来便利,实现更加精细和准确的智能化管理。

3基于物联网技术的电力试验设备智能管理系统的构建

电力试验设备固定资产分布范围广,往往覆盖了一个省,实现物联网最根本的目的是实现轻松管理设备固定资产,不离开办公室就能掌控全方位设备固定资产信息,实时监控、清查,减轻管理人、财、物的投入,提高工作效率、管理水平和管理效能,真正实现设备固定资产智能化管理。

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3.1系统结构设计

系统采用基于RFID技术利用现有互联网基础构建电力试验设备智能管理系统。基于物联网技术的电力试验设备智能管理系统分为四部分构成:

1)资产信息登记

资产信息登记主要用于无线射频标签固化、修改及读取电力试验设备基础数据,例如设备名称、厂家、型号、验收日期及原始资料、送检周期、上次送检时间等。

2)服务器

服务器,主要具有保存电力试验设备基础信息数据库,对重要设备实现GPS全方位辐射定位,自动进行资产清查,自动检测设备定检情况,自动统计设备报废情况等功能;通过向射频标签发送命令来读取设备的相关信息。

3)互联网

互联网是各级单位共享及维护电力试验设备智能管理系统内的数据提供渠道。省电力公司试验设备管理部门可以在办公室实时查看下级各单位的试验设备更新情况,实时监控重要设备的动态。

4)终端

系统终端由控制器、数据采集模块和无线射频标签构成,每台电力试验设备安装一个终端,当控制器接收到服务器发来的指令时,采集模块发出采集信号启动设备的射频标签读取相应的信息,通过系统终端控制器和互联网发送数据到系统管理服务器。重要的设备装设GPS无线定位模块,实现全方位辐射定点、定位监控。

3.2软件设计

基于物联网技术的电力试验设备智能管理系统采用B/S结构,数据统一存放在省公司服务器,各下级单位通过浏览器根据自己的权限对所属电力试验设备进行管理。在系统开发过程中,采用模块化设计,这使电力试验设备智能管理系统可以不断完善和扩充。该系统分为系统设置、基础数据、数据管理、实时监控、报废管理五个模块;系统设计模块是关键部分,主要针对设备数据库管理,包含了人员注册授权、数据备份等功能;基础数据主要为省电力公司下级单位使用,包含设备入库、验收、变动等管理,基础数据模块的使用是通过管理员权限设置,个单位只能进入自己的管理区域进行设备信息查询与修改;数据管理模块主要包含对账、查询、报表等,系统采用智能算法进行计算,提高数据的处理效率;实时监控模块主要针对重要设备,管理人员通过GPS定位就可以知道该设备是否被拿出使用;报废管理主要针对已经报废的试验设备进行管理。

4实施效果分析

使用基于物联网技术的电力试验设备智能管理系统,实现了电力试验设备动态跟踪管理。电力试验设备的基本数据、试验过程、试验设备的全生命周期以及设备的安全监控做到了全过程、全方位的系统管理,并实现了远程管理。

1)打破原来大规模、定期的固定资产清查工作,转化为实时监测,有效地加强了资产的监督,保证了资产的安全。

2)相关领导通过本系统,很容易掌握本区域电力试验设备的使用情况及设备资产情况,进一步加强试验设备的调控性。

3)解决资产的重置与闲置,监控库存设备及时调配盘活库存设备。

4)节约管理成本。

5结束语

本系统具有结构简单,资产管理信息容量大、响应速度快、操作简单、系统结构成本较低等诸多优点。本系统的应用将极大地降低电力部门电力试验设备管理人员繁琐的手工劳动,提高劳动工作效率。该系统将有力影响和推动其他行业的物联网应用,为智能电网的建设提供方便;

参考文献:

[1]胡文锋,王玲玲,翁绍捷.RFID技术在高校实验室设备管理中的应用[J].实验室研究与探索,2011(6):392.

[2]朱弘.物联网技术的发展和在安防领域的应用研究[J].技术与应用2010,7(7):31-33.

[3]黄维.物联网产业发展现状及应用分析[J].烽火科技,2010,25(8):5-7.

论文作者:屈晨光

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

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