科技改變生活,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化,以物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術為基礎的相關應用也在現(xiàn)實生活中得以實現(xiàn)。其中,物聯(lián)網(wǎng)在國家電網(wǎng)中的應用最為典型。科學家研究物聯(lián)網(wǎng)的目的是改善人們的生活方式,提高人們的生活水平和生活質量。因此,物聯(lián)網(wǎng)的應用層也是最終的目的層級,該層級與人們日常生活緊密相關。于是,物聯(lián)網(wǎng)的日常應用就成了各大科技公司爭相研究的對象,雖然物聯(lián)網(wǎng)的相關產品并未大量推出,但物聯(lián)網(wǎng)在某些領域的應用已經(jīng)卓有成效。例如,為建立健全電力設施,使人們用電更加智能和安全,電力部門致力于打造一個以物聯(lián)網(wǎng)技術為基礎的智能電力系統(tǒng)。要建立這樣一個智能電力系統(tǒng),首先需要建立一個覆蓋全面的設備實物標識系統(tǒng),與此同時,還要結合信息流、價值流、資產流、實物流等,共同實現(xiàn)電力設備、資金鏈以及電網(wǎng)的永續(xù)聯(lián)動,打造出一個智能管理、智能運行的電力基礎網(wǎng)絡。
一些電力公司已經(jīng)開始注重存量資產管理體系與AM數(shù)據(jù)之間的聯(lián)動,并且將聯(lián)動數(shù)據(jù)輸入到相關平臺進行指標考核。但是這個過程中仍然存在較多的問題,比如資產變動導致的傳輸數(shù)據(jù)質量下降等問題。因此,要有效鞏固資產聯(lián)動成果,電力部門需進一步采取措施。
而要解決這種電力領域出現(xiàn)的問題和矛盾,就要采取新的技術手段,物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)通信的應用就恰恰滿足了這種需求。具體做法是:結合物聯(lián)網(wǎng)技術的特點和電力系統(tǒng)通信的特點,利用物聯(lián)網(wǎng)的相關技術手段實現(xiàn)國家電網(wǎng)的智能化管理,將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于電力系統(tǒng)的多個方面,如電力系統(tǒng)應急通信、配網(wǎng)自動化等,從而構建一個智能電網(wǎng)系統(tǒng)。
(1)電力系統(tǒng)應急通信
電力系統(tǒng)覆蓋范圍廣,緊急情況時有發(fā)生,而應急通信卻受時間、地點的限制,具有不確定性,因此,確定事故發(fā)生的具體位置具有隨機性,電網(wǎng)維修難度較大。傳統(tǒng)的做法是,維修人員通過電力排查來確定事故地點,并檢查事故情況,然后通過移動通訊手段,如打電話、發(fā)視頻等傳訊到電力指揮中心,進行統(tǒng)一調度。而如果將物聯(lián)網(wǎng)技術引入電網(wǎng)之中,電力指揮中心可以借助物聯(lián)網(wǎng)的視頻識別系統(tǒng)對電網(wǎng)的信息狀態(tài)以及各個電力設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控,從而實現(xiàn)對電力網(wǎng)絡的智能化管理。而一旦出現(xiàn)事故,射頻識別系統(tǒng)就會將事故信息及時傳送到應急指揮中心,事故現(xiàn)場將被精確定位,人們很快就可以對出現(xiàn)事故的電力設備以及桿塔等基礎設施進行及時的搶修。
(2)配網(wǎng)通信
在為高壓輸變電網(wǎng)配網(wǎng)時,通常會遇到很多問題,例如為10kV電壓網(wǎng)絡配網(wǎng)通常會面臨配網(wǎng)機構復雜、網(wǎng)絡變動頻繁、分支較多、電壓等級較多等問題。這就需要在配網(wǎng)自動化方面有所要求。目前,配網(wǎng)通信主要有三個站層,分別為通信子站、配網(wǎng)主站以及區(qū)調分站。
①通信子站層
通信子站設置的變電站電壓范圍在110kV-220kV之間,需要連接通信子站層與配網(wǎng)終端的信息連線,比如與TTU、DTU、FTU等終端的連接。
②配網(wǎng)主站層
配電主站與通信子站之間的通信層叫做配網(wǎng)主站層,通常情況下,調度數(shù)據(jù)網(wǎng)承載著配網(wǎng)主站層的相關數(shù)據(jù)。
③區(qū)調分站層
區(qū)調分站層是連接配電主站與區(qū)調分站之間的通信。該站層的數(shù)據(jù)同樣承載在調度數(shù)據(jù)網(wǎng)中,與其他站層相比,該層的數(shù)據(jù)量相對較大。
現(xiàn)代配網(wǎng)通信的主要方式有以下幾種:一是光纖通信;二是載波通信;三是無線公共網(wǎng)絡通信;四是無線寬帶技術通信。相比之下,GPRS、CDMA等無線公網(wǎng)通信和載波通信的安全性稍弱;光纖通信雖然速度快,但施工難度大、成本也較高,不具備靈活改動能力;無線寬帶技術通信雖然可作為配電網(wǎng)的終程,但也會受到惡劣天氣、多路反射等因素的干擾。如果將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到電網(wǎng)系統(tǒng)中,不僅可以輕松解決配電終端與配電主站之間的實時通信問題,還能夠利用傳感器等物聯(lián)網(wǎng)部件將配電網(wǎng)的所有設備連接起來,形成一個由物聯(lián)網(wǎng)控制的整體網(wǎng)絡,這樣,物聯(lián)網(wǎng)就能實現(xiàn)對電網(wǎng)的遠程通信、遠程監(jiān)測以及遠程控制。傳統(tǒng)的配電通信網(wǎng)只能解決遙信、遙測信息,而物聯(lián)網(wǎng)除了具備“兩遙”信息外,還具備“遙控”的功能。另外,在物聯(lián)網(wǎng)的控制下,電力部門無需再擔心無法解決配電終端較多的問題,物聯(lián)網(wǎng)的眾多傳感器將會分散在各個電力終端上,自動完成檢測、控制和管理。物聯(lián)網(wǎng)的靈活性也能實時適應復雜的電網(wǎng)變動,讓整個電網(wǎng)系統(tǒng)在處理緊急事務時更加靈活。
實現(xiàn)智能電網(wǎng)需依托物聯(lián)網(wǎng)的多種技術,比如傳感測量技術、遠程通信技術、數(shù)據(jù)融合及管理技術等,而利用物聯(lián)網(wǎng)技術將能完成電網(wǎng)設備監(jiān)測、線路檢測、遠程抄表、節(jié)能控制等相關任務。例如,在未引入物聯(lián)網(wǎng)之前,電纜的埋設、配電房的開關、桿塔的斷損等信息需要借助人工才能獲取,而在引入了互聯(lián)網(wǎng)之后,無數(shù)的傳感器將遍布電網(wǎng)的各個角落,這些傳感器將成為感知節(jié)點,將各種形式的電力設備和電力設施相互連接,構成統(tǒng)一的網(wǎng)絡,實現(xiàn)及時、有效的物物通信。電網(wǎng)的底層信息將在物聯(lián)網(wǎng)的連接下被實時、動態(tài)、高效地傳輸?shù)诫娋W(wǎng)控制中心,有利于電力部門對電網(wǎng)的有效管理,保證了電力安全的事前預防。
除了能在電網(wǎng)領域發(fā)揮巨大的作用外,物聯(lián)網(wǎng)還能應用于遠程醫(yī)療、智能家居、壞境保護、社會服務管理等多個領域,為人類的發(fā)展和進步發(fā)揮重要作用。
雖然利用物聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)電網(wǎng)智能遠程控制和管理,但是由于物聯(lián)網(wǎng)體系尚不健全,一些關鍵技術上存在技術難點,并且還沒有制定統(tǒng)一的規(guī)范和標準,要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用,相關部門還需要加大研發(fā)力度,投入更多的資金和時間,引入更多的優(yōu)秀人才。