电力系统通信中的物联网技术研究

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　　【摘  要】物联网主要是指凭借射频识别等现代化信息设备之间的连接，进行智能化的识别与管理。随着科学技术的发展，我国的变电站、供电单位等电力系统基本实现了网络信息技术的全覆盖，根据各个地区的发展需求，建立起了相应的网络系统。想要更好的实现电力系统中的通信离不开物联网技术支持。本文首先介绍了物联网技术，结合我国电力发展实际，分析了物联网技术在电力系统通信中的应用，希望对相关研究领域提供借鉴经验。
　　【关键词】物联网技术;电力系统;通信
　　1 物联网技术
　　1.1组成架构
　　物联网的网络主要由用户层、应用控制层、承载网络、接入层、应用采集控制层等构成，这其中计算机网络与通信网络一并构成了承载网络。
　　用户层主要是指为用户所提供的物联网应用界面接口，主要包含计算机、客户端、手机、传感器等各类用户设备。应用控制层是由数据库服务器与应用服务器所构成，具有搜集数据、转换数据、分析数据等一系列作用，同时实现用户层的适配与实践等触发工作。承载网络又为通信网络，比如移动通信网络、互联网络等等，担负着物联网接入层和应用控制层的信息通信作用。承载网络主要包括端至端网络、树状网络、环形网络、交叉式网络等，其联网形式通常分为无线与有线两种，无线联网主要有集群网、全球微波接入互操作网、多载波无线信息本地环路网等;有线联网主要有互联网数据线、光纤、语音通信线缆等。接入层和末梢节点一并组成了物联网搜集信息与控制信息的系统，接入层包括基站节点与接入网关，而末梢节点包括控制模块与多种搜集模块，接入层担负着借助末梢节点信息来搜集信息与控制组网的作用，并及时通过末梢节点往下传送或转发信息。
　　1.2关键技术
　　1.2.1、国际电联报告中点明了物联网的四项关键技术，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。
　　1.2.2、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。
　　1.2.3、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。
　　1.2.4、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。
　　1.2.5、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。
　　2 电力系统中的物联网应用技术
　　电力系统中主要存在两种关系，就是客户之间以及客户和电网公司之间的关系，而物联网在电力系统中的应用就可以把这两种关系用网络连接起来，从而实现數据的网络连接，提高电网整体运用性。要实现智能电网一体化，电力系统的基层信息采集就显得尤为重要。要利用好电网信息这个载体，帮助电力系统实现智能电网多元化发展，发掘其潜在价值，从而更好的服务于智能电网的建设。
　　智能化网络系统是智能电网能够顺利运行的保障，这个系统主要依靠具备自适应调节能力的统一入网以及分布式管理体系。这个系统可以对客户的用电信息进行实时实地的监控和采集，通过采集数据分析，整理出最适合的输配电方式为用客户服务，这必将是更加安全更加经济的，从而在根本上提高了能源的利用率。
　　智能电网中的物联网技术实现，主要还是通过网络对数据的采集、传输和分析这几个方面。宽带给物联网提供的技术支持，使数据的采集不会受到量的限制。数据传输以多种成熟的接入式为主，可以避免传输过程中的拥堵。对获取数据的分析要通过云计算加工厂为终端用户提供服务。
　　物联网是智能电网的开发和应用的根本，随着物联网技术的成熟，其能够在电力系统中得到更加充分的应用。物联网技术能够应用到电力输送、传输和分析的各个环节，为电力系统的建设和日常维护、信息搜集等方面提供有效的保证和支持。
　　物联网在智能电网的应用中越来越普遍，物联网不仅能够为整个电力系统的发展提供有力支持，在家居电力系统应用方面也占有主要位置。物联网技术在智能家居等系统的应用主要是通过宽带通信平台来实现。
　　3 物联网技术应用在智能电网的作用
　　3.1 实现按需发电，避免电力浪费
　　其实物联网在我们的生活中就可以看到，例如我们家里用的电表，就是一个传感器。以往的电网储电技术不成熟，造成了能源的巨大浪费。而物联网的应用将这个难题解决了。它主要是通过传感器的网络中枢对家庭用电的信息进行搜集和分析，从而确定一个家庭的用电高峰，再将信息返回到发电企业，这样就可以根据不同时段设计方案，很大程度上避免了电力资源的浪费。
　　3.2 促进分布式发电
　　物联网技术逐渐成熟以后还可以给家居用电带来全新的体验。例如，普通家庭可以利用太阳能供电，自给自足，多余的电量可以进入公共电网。
　　3.3 输电安全有保障
　　电力行业运行顺畅与否直接关系到国计民生。然而电力系统也是一个复杂的网络系统，电力运行不仅需要经济性，更需要安全性，安全的运行才能避免给人民生产生活造成财产损失，保证社会稳定健康发展。我国国家电网采用物联网技术，不断提高电力运输系统的应用技术，构建经济环保的现代化电网工程。
　　电网传感器的实际应用在世博会上就有很明显的体现。传统的供电方式虽然在传输安全上有保障，但是会造成很大的电力资源浪费。所以要应用物联网技术，在供电线路上安装适当的传感器，利用这些设备来实时监测电网的供电，保证安全性。
　　3.4 服务水平有待提高
　　中国移动作为国内最大的运营商，在打造高效的物联网方面做出了很多的努力。为了构建数字化生态系统，中国移动不断的推出了安防监控和交通物流等很多打造高效开放物联网技术的方案，应用到实际生活中，给人们带来很大方便。
　　3.5 有利于节约电能
　　在不同的办公楼里面，办公人员对屋内的温度要求不同，物联网传感器可以自己测定屋内的温度，经过数据整理得出常用温度，从而对屋内的空调等设备进行智能调节。试验证明，这项技术能够在很大程度上节约电能。例如，人在走入屋内的时候，屋内的灯亮，外面的阳光达到一定的亮度，自动窗帘会拉上等等，这些都是通过感应设备连接到计算机上，由计算机进行智能的控制，能够在最大的程度上减少电能的浪费。
　　物联网中的智能交互终端还能帮助家庭用电实现智能化，利用先进的通信技术作为强有力的支持，智能交互终端对家电进行统一的监控，通过对用电信息进行整合分析，整理出家庭用电的高峰期，指导用户合理用电，节约电能。
　　4 结语
　　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：
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　　[2]吴睿等.物联网技术在智能电网的应用[J].电器工业，2010，9.
　　[3]钱彬等.物联网技术在智能电网中的应用[J].新材料产业，2010，2.
　　（作者单位：国网山西省电力公司泽州县供电公司）
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