基于泛在物联网技术的输电线路在线监测系统探究

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　　【摘  要】本文将结合工作实际研究基于泛在物联网技术的输电线路在线监测系统，以泛在物联的理念分析当前输电线路运维数据需求的融合。分析其系统构成和具体应用，特别运用在线监测系统采集数据，更好的支撑输电线路的运维效率提升。
　　【关键词】泛在物联网技术;输电线路;在线监测;
　　1泛在物联网技术概述
　　1.1电力泛在物联网概念
　　电力行业对“物联网”的理解是：物联网是一个实现电网基础设施、人员及所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。其实质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的（互联网、电信网甚至电力通信专网）结合，从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。实体之间的协同和互动，使得有关物体相互感知和反馈控制，形成一个更加智能的电力生产、生活体系。从而衍生出泛在智能电网——基于通信技术的全业务泛在电力物联网-泛在电力物联网概念。结合国网公司提出的推动电网与互联网深度融合，着力构建能源互联网。建设运营好以各级电网协调发展的坚强智能电网“物联网”。
　　1.2泛在电力物联网的特征
　　1、可感知性
　　可感知性指的是物联网能够搜集物体上的信息，也就是通过射频识别等方式进而感知物体，采集信息，实现对物体的认识。物联网的引进和使用很好的体现了可知性的特征，能够更好的采集信息和感知物体。
　　2、可互通性
　　可互通性是指在特定的情境下，只要把物体接入到信息网络中，就能实现信息的交互、信息的识别和互通。
　　3、智能化
　　智能化是物联网所具有的较为高端独特的特点，通过使用各类先进智能设备，物联网就能解析出很多相关信息，这在一定程度上减少了信息处理的时间，进而提高了设备的智能化水平。
　　2物联网技术在输电线路中应用的必要性
　　在过去的十年内，我国各地区发生过多起电网大面积断电事件，比如，2008年、2011年、2012年南方地区电网的主要干线发生的严重的大面积冰雪覆盖事件，这使得电网大面积坍塌，这一事件给当时的人们的生产生活带来了极大的困扰和危害。为保障输电线路的正常使用运行，这就需要人们充分掌握电路在实际运行过程中可能出现的故障并且及时掌握线路的实时状况，因此建立起一套完善的电路监控系统是十分重要的，至今为止，我国已经深入探究的在线监测电路系统有：覆盖冰雪实时监测系统、远程监控系统、防盗实时报警系统等。所以，为了极大的减少电网事故的出现，解决由于恶劣环境导致的大面积电网停电问题，技术是其最重要的支撑，在输电过程中，输电线路的运行质量是最重要的一项，实时的监控输电线路的情况更是其重中之重。
　　3基于物联网技术的输电线路在线监测系统构成
　　3.1感知层
　　感知层是指在实际搜集电网信息过程中用以感知搜集实时信息的一个重要部分，通过特定的信息模块把所采集到的信息传输到汇聚控制器、采集地线等设备上，同时再把监测所得到的数据发送到汇聚控制器中。在输电线路杆塔及导线上作为感知层有针对性安装众多传感设备，涵盖导、地线、绝缘子、杆塔上的实施监测传感器，通过使用无线通信接口和汇聚控制设备进行实时的数据互通、智能传感器部件通过使用一致的信息实现自我监测、信息采集，把实时数据传输到汇聚控制器中，通过GPRS/GSM/CDMA等信息处理系统将实时数据
　　传至电力网络系统。
　　3.2网络层
　　网络层是把传感器所感知到的数据传递到电力系统中，使用一定的通信设备把所搜集到的实时信息准确无误的传输到电力内网中，以提供给各项设备调度使用，输电线路网络层设计有得天独厚优势，利用OPGW光缆把不同的信息使用统一的信息传递规约把感知到的实时数据输送至输电网后台中心进行统一的数据处理，通过对信息进行集中处理。采集的信息包含输电线路可视化图片信息，输电线路导线应力信息、输电线路杆塔倾斜信息、绝缘子磁场强度信息等。通过对加工再处理的信息得出相应输电运行状态诊断结果，传递应用层，支撑运维。
　　3.3应用层
　　应用层的最重要的功能是把来自网络层的信息进行预加工，统一编码存储，最后针对这些信息判断线路中是否存在故障。输电线路泛在物联网应用层是智能决策中心，得到的数据应用至正常运行的线路中，通过对所存在变量的实时监控，同时对比正常运行时的变量数值，通过对比推测实际运行的线路是否存在问题，保证在第一时间监测到线路存在的问题，为之后的故障维修提供重要信息。同时可周期性开展线路状态监测，为输电线路大修技改等提供数据支撑。
　　4基于物联网技术的输电线路在线监测系统应用分析
　　4.1系统任务
　　4.1.1感知层的任务
　　针对输电线路塔线体系，在实际搜集输电网信息时，该数据均按照统一的设置标准传递至汇聚控制器中，这是感知层的主要任务，感知层在搜集信息时通过对地线、导线、绝缘子和杆上的信息监控，实现对设备中的变量值进行监控的作用。这些变量测量值是输电线路状态的实时反映。
　　4.1.2网络层的可靠性
　　网络层是把来自于感知层的的实时信息准确无误的传递至电网内部，为后续的电力系统提供基础数据，当前网络安全压力下，网络层的可靠依赖电力公司推出的无线专网以及有线载波通信，OPGW的应用率得以更好的提升。
　　4.2结果分析
　　在泛在物联网技术的基础上以及主分元析的电路输送过程中实时监控系统是通过各线路中的传感器获取所需要的数据的，导线拉力有较大差异波动，可判断为导线上有异物或者出现舞动等。输电线路高压测温可以反推出线路荷载情况及是否线路下方出现山火等;输电杆塔的位移感应可以判断杆塔的倾斜角度等。输电工区只需要最后通过主元分析法对搜集到的信息建模，最终判断输电线路是否存在故障，有效的减轻人工运维的压力，实现精准运维。
　　4.3基于泛在物联网技术和主元分析方法的输电线路在线监测
　　在实际实施实时监测时，首先要做的就是将感知层所得到的实时信息进行采集，将该信息传递至汇聚控制器中，其次，網络层将对感知层所到的实时信息进行准确无误的传递，到达电力内网，最终应用层将网络层的信息应用到实际正常过程中，经过该模型的对比计算，比较该过程中的变量信息是否符合设定范围，如果该过程中变量符合预设规定范围则线路良好，若出现参数的不准确，则通过该数据查找到出现故障的线路，进而对故障进行调控处理。
　　5物联网技术在输变电线路在线监测系统未来发展及完善
　　随着当前互联网时代的到来和物联网技术的不断发展，不断推动着物联网技术在输变电线路在线监测系统的推广和不断完善，其应用也越来越广泛，应用也逐渐趋于成熟。但是，时代在变化，在线监测要求也不断提高，尤其是智能电网的引进和使用，能加要求电网在输电过程中要加强监测，所以要进一步完善和拓展进行物联网技术在输变电线路在线监测系统的应用。
　　在大数据到来的信息化时代，输电线路的在线监测系统对数据存储、处理、分析以及信息的交互的需求也日益提升，所以需要根据输电线路的要求进行一体化智能监测系统的研究，使其具备一定的自治协同能力。
　　参考文献：
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　　（作者单位：国网四川省电力公司乐山供电公司）
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