關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 技術 智能電網(wǎng) 應用

正文：

通過物聯(lián)網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)中的應用，能夠極大提高智能電網(wǎng)運行的可靠性及穩(wěn)定性，使電網(wǎng)的架構(gòu)更加靈活、自愈功能更加完善，同時也極大降低了電網(wǎng)運行維護過程中的難度，對電網(wǎng)的運行及發(fā)展具有重要作用。

1 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術

1.1 信息標識及識別技術

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建中的主要工作之一是對每個物品建立一個獨立的標識，通過這些標識對物品進行準確的識別，從而實現(xiàn)其交互功能。物聯(lián)網(wǎng)主要采用RFID、二維碼等技術對物品的標識進行識別。其中用到的最主要識別技術是RFID，它是一種非接觸式的識別技術，能夠通過射頻信號對目標的標識信息進行識別，它能夠?qū)ξ锲愤M行遠距離快速識別，同時還能對信息進行長期管理。典型的RIFD系統(tǒng)由電子標簽、天線及讀寫器組成，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1 RIFD系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

1.2 無線傳感技術

無線傳感技術是以無線傳感器為基礎實現(xiàn)的一種傳感技術，它主要是通過在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)布置大量無線傳感器，使這些傳感器形成一個拓撲網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，具體如圖2所示。網(wǎng)絡中的各個傳感器節(jié)點通過相互協(xié)作的方式來完成對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)全面采集的任務。無線傳感技術通常采用點對點的拓撲結(jié)構(gòu)作為傳感器節(jié)點的整體結(jié)構(gòu)，這樣能夠有效降低對系統(tǒng)架構(gòu)的依賴，該技術與傳統(tǒng)的adhoc式的網(wǎng)絡節(jié)點技術相比具有更高的數(shù)據(jù)傳輸效率及穩(wěn)定性，同時，系統(tǒng)的功耗更低、生命周期更長。

1.3 無線通信技術

隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，各種無線通信技術層出不窮，這些通信技術的出現(xiàn)也為泛在網(wǎng)絡的進一步實現(xiàn)提供了可靠的技術支持。泛在網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心技術，它能夠?qū)崿F(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的交互。目前投入使用的泛在網(wǎng)絡技術種類較多，主要包括3G、WLAN、GSM等無線通信協(xié)議和技術，同時還涵蓋了部分有線通信技術。目前，應用最廣泛的泛在網(wǎng)絡技術主要是3G和WLAN兩種，3G網(wǎng)絡主要是通過基站進行信號轉(zhuǎn)發(fā)，而WLAN主要是通過無線路由進行信號轉(zhuǎn)發(fā)。泛在網(wǎng)絡技術的發(fā)展，為人們提供了可靠的通信支持，其最終目的是實現(xiàn)網(wǎng)絡的全面覆蓋，使人們無論在任何地點、任何時間都能順利的進行網(wǎng)絡通信[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)中的應用

現(xiàn)階段，智能電網(wǎng)已經(jīng)具備較高的信息化、數(shù)字化及自動化水平。其核心是信息管理平臺的網(wǎng)絡通信技術，它對保證電網(wǎng)各項工作之間的相互協(xié)調(diào)開展具有重要意義。因此，將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到智能電網(wǎng)中，能夠有效提高信息傳輸?shù)募皶r性和準確性，保證信息數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定傳輸，為電力系統(tǒng)的智能化管理提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

2.1 配電房遠程監(jiān)控信息系統(tǒng)

配電房遠程監(jiān)控信息系統(tǒng)通過分布式的采集分布于不同的區(qū)域配電房的溫度、適度、水浸等情況，同時還能監(jiān)測風扇空調(diào)等設備的工作狀態(tài)以及配電房各種配電設備的運行狀態(tài)。通過利用物聯(lián)網(wǎng)將收集的監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳到監(jiān)控中心，實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的實時在線監(jiān)測管理、數(shù)據(jù)記錄、報警管理機故障管理等功能。物聯(lián)網(wǎng)的應用能夠使管理人員及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中存在的問題，并為問題的解決提供有力的數(shù)據(jù)支持。

2.2 變電站人員、工具定位系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)能夠構(gòu)建區(qū)域定位系統(tǒng)， 它能夠?qū)ψ冸娬救藛T進行高精度定位、工作人員行進過程中的合法區(qū)域預設及跟蹤確認、間隔的自動識別、對誤入間隔及危險工區(qū)進行提前預警等，這些功能能夠有效保障變電站管理人員的人身安全。同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站工具進行自動檢測的功能，隨時對工具的當前位置進行定位，并監(jiān)測其健康狀況以及庫存情況等。通過物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建遠程監(jiān)督子系統(tǒng)，使各個部門能夠根據(jù)系統(tǒng)預設的權(quán)限對工作人員及工具的相關信息進行查詢。

2.3 配電網(wǎng)地溝電纜故障診斷

由于地溝電纜埋設在地下一定深度的地方，信號線纜部署不方便，且不支持GPRS等無線通信方式，因此可以采用以無線傳感器網(wǎng)絡為核心的物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)對地溝線纜分布式數(shù)據(jù)信息的采集，同時通過網(wǎng)絡進行匯總，然后傳輸?shù)奖O(jiān)控中心進行分析處理。對監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理主要是對線纜的局部放電情況、接地電流以及電纜本身的溫度等信息進行分析處理，然后根據(jù)分析結(jié)果對地溝電纜的運行狀態(tài)進行綜合評估。通過對以上信息的監(jiān)測，能夠獲得較為全面的地溝電纜運行狀態(tài)信息。通過將不同的指標進行融合，可以對電纜的絕緣狀態(tài)及劣化趨勢進行全面的評估，從而作出有效的處理和維護，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[2]。數(shù)據(jù)處理部分主要是結(jié)合線纜局部放電、電纜金屬護層接地線電流、電纜本體和接頭溫度等信息，對電纜的運行狀態(tài)進行綜合判定。通過對上述電纜狀態(tài)指標的監(jiān)測，獲得對電纜，特別是電纜的絕緣狀態(tài)較為全面的描述。通過將不同指標的信息融合，能夠?qū)﹄娎|的絕緣狀態(tài)以及絕緣劣化的發(fā)展趨勢做出評估，獲得完整的狀態(tài)分析結(jié)果，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.4 圍界報警

在電力企業(yè)中，一些核心的部門以及安全等級要求較高的區(qū)域，通常是禁止普通員工隨意進入的，為了避免外來人員的隨意進入，通常會在其外圍區(qū)域安裝各種監(jiān)控設備對外圍區(qū)域的情況進行監(jiān)控，但是這種必須要由監(jiān)控人員進行全天候執(zhí)勤，如果監(jiān)控人員離開，則無法實現(xiàn)其應有的監(jiān)控效果。針對這一情況，可通過物聯(lián)網(wǎng)技術建立以無線傳感器網(wǎng)絡為基礎的圍界報警系統(tǒng)，它能夠很好的解決傳統(tǒng)監(jiān)控中的問題，同時還能夠有效節(jié)省人力資源，其高度的隱蔽性，也為監(jiān)控工作提供了極大的方便。

3 物聯(lián)網(wǎng)所面臨的安全風險及防護措施

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術面臨的安全風險

物聯(lián)網(wǎng)技術中主要依靠無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)的傳輸，而目前無線網(wǎng)絡發(fā)展過程中，所面臨的安全形勢還十分嚴重。無線信號在傳輸過程中是利用微波進行傳輸，因而其傳輸安全很難得到保證，在利用無線信號進行數(shù)據(jù)傳輸時，數(shù)據(jù)容易受到非法監(jiān)聽、篡改等，同時微波信號還容易受到外界多種因素的干擾而影響傳輸?shù)姆€(wěn)定性，從而發(fā)生數(shù)據(jù)丟失等問題。物聯(lián)網(wǎng)技術由于是通過大量的傳感器對數(shù)據(jù)進行采集，因此其采集數(shù)據(jù)的過程中會產(chǎn)生大量的信息節(jié)點，當所有節(jié)點同時進行數(shù)據(jù)采集時，整體的數(shù)據(jù)量會非常龐大，這就為數(shù)據(jù)的傳輸造成了較大的困難，在大量數(shù)據(jù)同時傳輸?shù)倪^程中，可能會造成數(shù)據(jù)的延遲甚至丟失。另外，由于物聯(lián)網(wǎng)不具備基礎的網(wǎng)絡架構(gòu)、其本身所具備的拓撲結(jié)構(gòu)隨意性過大，這就為不法分子創(chuàng)造了機會。不法分子可以通過創(chuàng)建虛擬節(jié)點的方式侵入到物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部，從而發(fā)起攻擊。同時，過大的隨意性，還使應用終端的控制更加困難，使應用終端與各個傳感器節(jié)點之間的識別出現(xiàn)問題[3]。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)風險的防護

物聯(lián)網(wǎng)技術是智能電網(wǎng)的核心部分，因此，加強其安全防護工作十分重要。物聯(lián)網(wǎng)的安全防護工作需要從信息數(shù)據(jù)的采集、傳輸及處理三個方面進行全面防護。在利用傳感器進行數(shù)據(jù)采集的過程中，需要加強對各節(jié)點信息的防護，防止不法分子利用節(jié)點信息對系統(tǒng)進行入侵；在數(shù)據(jù)的傳輸過程中，需要做好數(shù)據(jù)的保密、壓縮和備份工作，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕瑫r通過降低數(shù)據(jù)的容量也能夠減少大量數(shù)據(jù)同時傳輸時對網(wǎng)絡帶來的負荷，盡量將網(wǎng)絡延遲降到最低。另外，在數(shù)據(jù)的處理過程中，要充分做好智能電網(wǎng)各個終端設備的安全防護工作，防止非法人員利用網(wǎng)絡對終端設備進行攻擊，造成數(shù)據(jù)被盜用、修改、丟失等情況的出現(xiàn)。

4 結(jié)論

當前物聯(lián)網(wǎng)技術由于各種因素的限制，在應用過程中，還存在一定的安全風險，因此需要通過采取有效的措施來規(guī)避這些風險，以保證智能電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的工作能夠安全穩(wěn)定開展，推動智能電網(wǎng)整體水平的不斷發(fā)展。

參考文獻：

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[2] 余貽鑫．智能電網(wǎng)的技術組成和實現(xiàn)順序[J]．南方電網(wǎng)技術，2009(2)：1-5.

[3] 高宇.物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)[J].華北電業(yè)，2010(2)：54-56.