物联网技术在电力行业的应用

2022-01-14 15:16:31
武汉鑫晟能
物联网
物联网的发展前景已经得到了全世界的认可,并逐步在各行各业广泛地应用。物联网通过射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按通用或专用协议将任何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。

物联网(Internet of Things,IoT)是继计算机、互联网之后的新一代网络信息技术。目前,物联网技术在国内外的发展如火如荼,通过与大数据和云计算等新技术相结合,其应用前景非常广阔。物联网作为新兴的战略产业其发展受到各方的高度关注。电力企业实际业务结合物联网的应用前景非常广阔。

物联网的发展前景已经得到了全世界的认可,并逐步在各行各业广泛地应用。物联网通过射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按通用或专用协议将任何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。

无线传感器网络的铺设和通信技术的应用是物联网技术应用的关键。电力行业作为物联网建设的先行者,结合电网系统自身业务特点,通过分阶段开展物联网相关数据接入与应用场景建设,覆盖基建物流、现场维护、综合管理等多个场景,初步实现了物联网技术在电网行业的成功落地,并通过能力开放中心逐步建立起具有电力企业特色的物联网生态。

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主网设备状态监测评价系统数据接入

结合电力企业设备状态监测评价中心建设工作要求,基于物联网技术实现对电力设备的环境状态信息、机械状态信息、运行状态信息的实时监测。并结合企业级管理信息系统数据集成能力,完成了设备状态实时监测、设备状态综合评价和生产指挥决策三大功能建设,实现设备的统一监测、统一评价,实时掌握设备运行状态,为各班组的设备维护、检修、技改等提供决策依据。

目前,主网设备状态监测评价系统已成功对接多个重要业务数据源,未来将继续对接入数据的方式进行技术改造,完善对各数据源的状态监控及统一管控能力。同时通过对接公司云平台、大数据平台,对数据源进行统一接入、数据清洗和数据分析,为上层的设备状态监测、评价应用提供统一、翔实的数据源。

电压监测系统

基于低压配网电压质量进行评估分析、科学治理的内在需求,结合物联网技术搭建低压配网电压监测系统,实时采集、监测低压配网线路电压数据。主要功能涵盖数据采集、存储、分析、报表等各个模块,快速提供分钟级的电压均值、日电压数据统计值、月电压数据统计值等信息;对于电压不符合供电电压规定的异常发出告警事件,为智能化分析电压数据起到了很好的支撑作用。同时系统结合电压无功专业在国内的发展情况,整合优秀的技术和管理方法及理念,具有一定超前性。

高压远程购电监控系统

为提高电费回收率和客户满意度,提升高压远程预购电服务水平,结合物联网技术构建预购电监控系统,实现远程实时购电、预购电装置监控等功能。预购电装置的基础数据,如剩余电量、电流、电压、告警等,通过物联网平台可以做到实时获取和可视化,帮助客户及时了解控制器状态及购电信息,提升了客户服务信息化水平和客户满意度。

无人机自动巡线系统

传统的高压巡线工作一直是依赖人力的高风险低效率工作,遇到冰雪水灾等恶劣天气时工作难以正常开展,特别是山区巡线具有相当高的风险性,甚至可能危及生命。通过采用成熟的国产无人机和物联网技术,建设无人机自动巡检及数据分析系统,借助各类传感器、无人机飞控、智能停机库等设备,实现无人机的自动起降、自动巡航、对大范围区域的自动探测、自动回巢充电等功能。通过若干个智能停电库的组网,实现不同区域无人机设备的智能化调度。结合输电线路无人机巡检数据分析系统,实现无人机自动巡检系统与巡检数据分析系统的对接,将无人机自动巡检系统传回的无人机数据及时有效归类存放,进行数据分析、趋势分析、故障诊断、三维建模、智能图像识别等工作,提升了巡线工作效率和质量,为输电线路日常巡检维护、电网施工前期勘测、电网规划、事故应急处置等工作提供了有力的技术支撑。

在电力主营业务场景成功落地的基础上,电力企业借助物联网技术将各类主网关键能力和数据API化,通过物联网能力开放中心供给平台用户,逐步打造电网物联云生态。

通过物联网能力开放中心,电力企业将各种主网能力以Restful API形式开放给业务合作伙伴,通过灵活的合作模式聚合应用开发者、业务提供商等,共同打造具有电网特色的产业生态圈。

应用使能

为物联网应用开发者提供快速开发、部署以及管理应用的能力。通过开放API接口,和全业务数据中心相匹配,通过用户、业务与终端资源整合以实现协同,支撑全业务云上运行,在网络基础设施、数据汇聚、信息安全等方面提供技术支撑;提供开发环境及API网关管理、第三方能力集成,使开发者快速获取开发资源,专注于业务场景开发。

具体包括开发环境及API,打造低代码、可视化开发环境,提供物联管理及应用基础组件和应用交互基础控件,支持对物联应用CI/CD快速部署和发布;第三方能力集成,对接第三方API的注册、接入、供应能力,供物联业务应用开发时针对性组合和重构;应用动态配置,配置管理实现程序与配置信息解耦,便于在分布式环境中部署、横向扩展。

业务服务

围绕全数据统一管理、全方位数据应用,拓展数据服务能力,提升业务支撑能力。基于数据处理域业务、数据分析域业务、图形影像管理业务、地理信息业务、视频信息等,以及三维、VR、AR等智能应用领域提供服务支撑。

运行监测

包括设备远程监控,即通过设备影子进行数据通信,采用微服务架构,通过MQTT协议获取和设置设备影子进行状态同步,存储设备状态、应用程序期望状态等信息;基础设施监控,实现对变电站、智能电网设备、云平台等基础设施运行状态、负载进行监控和实时告警,为平台稳定运行提供保障;网络资源监控,实现对通信网络的监控,包括网络资源定义和监测、基于业务特征的虚拟网映射、网络集中配置、端到端的虚拟网络监测等;平台组件监控,实现对平台服务组件及接口服务进行监控,包括组件运行情况、接口调用情况等;运行状态分析,通过对各组件运行情况瓶颈分析,实现对平台性能优化的决策建议;实现对平台故障及时发现、故障预测和智能定位。

物联网技术在电力系统和各行各业都具有非常广阔的应用前景。能力开放是应用使能、业务服务和资产数字化的过程,是数字经济时代实现数字业务转型的必由之路。未来物联网技术必将与智能电网进行更多的渗透与融合,通过物联网能力开放中心打造物联网生态,提高物联网技术的应用水平和落地场景,不断形成具有电网特色的物联网核心技术,并将其进行深层次的推广,以配套的服务工程来完善智能电网的服务质量和服务水平,为国家和社会带来更大的效益。

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