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使用RFID技術(shù)實現(xiàn)的電網(wǎng)智能化設(shè)計

2013-11-29 10:52:57 電子工程世界  點擊量: 評論 (0)
1 引言智能電網(wǎng)(亦稱為電網(wǎng)的智能化)是建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進的傳感和測量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、控制方法以及決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用
1. 引言
 
智能電網(wǎng)(亦稱為電網(wǎng)的智能化)是建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進的傳感和測量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、控制方法以及決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。針對現(xiàn)在電網(wǎng)系統(tǒng)遭到損壞后恢復(fù)能力弱以及監(jiān)督在崗人員有效工作的問題,本文提出一種基于RFID的智能電網(wǎng)設(shè)計方案。
 
2. RFID工作原理
 
RFID又稱電子標簽,90年代后得到了極為迅速的發(fā)展,它利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信來識別目標和交換數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的磁卡,IC卡相比,它的最大特點在于非接觸,無需人工干預(yù),適合于實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化,操作快捷方便,不易損壞。
 
3. RFID射頻識別系統(tǒng)的構(gòu)成
 
(1)RFID電子標簽,由耦合元件及芯片組成,每個標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象。
 
(2)讀寫器,讀取標簽信息的設(shè)備,可分為手持式和固定式。
 
(3)天線,用于在標簽和讀寫器之間傳遞射頻信號。它一方面給電子標簽提供能量,另一方面接收電子標簽上發(fā)出的信息,同時也能傳遞信息給電子標簽。
 
射頻識別系統(tǒng)構(gòu)成示意圖如圖1所示:
 
圖1射頻識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
 
RFID電子標簽與傳統(tǒng)條形碼相比,具有顯著的優(yōu)勢:
 
1)操作方便,傳輸距離長,可實現(xiàn)對移動目標的識別;
 
2)使用壽命長,能在惡劣環(huán)境下工作;
 
3)標簽內(nèi)容可以動態(tài)改變;
 
4)可以同時處理多個標簽;
 
5)信號的穿透能力強,數(shù)據(jù)傳輸量小,抗干擾能力強,感應(yīng)靈敏易于維護和操作;
 
4. 電能電網(wǎng)的實現(xiàn)
 
4.1 系統(tǒng)構(gòu)架
 
物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個層面。基于物聯(lián)網(wǎng)的組成而設(shè)計的智能電網(wǎng)由感知層、解析層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層組成。
 
(1)感知層。數(shù)據(jù)采集與感知主要用于采集電力物資、設(shè)備的數(shù)據(jù)。在電力物聯(lián)網(wǎng)中國家電網(wǎng)公司將電力物資、設(shè)備,資產(chǎn)等信息資源數(shù)據(jù)標識到一個RFID電子標簽中。如物資分類碼、設(shè)備分類碼,功能位置碼等。
 
(2)解析層。利用PDA統(tǒng)一中間件技術(shù),實現(xiàn)把感知層的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進行解析和傳送。
 
(3)應(yīng)用層。主要包括應(yīng)用支撐平臺子層和應(yīng)用服務(wù)子層。其中,支撐平臺主要為SG—ERP平臺。應(yīng)用服務(wù)主要包括電力物資采購管理、設(shè)備巡視檢修管理、固定資產(chǎn)管理以及在此基礎(chǔ)上的資產(chǎn)全壽命周期管理。
 
(4)數(shù)據(jù)層。準確地說,數(shù)據(jù)層不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某個特定層面,而是利用PDA安全技術(shù)將數(shù)據(jù)解析到數(shù)據(jù)中心。
 
基于上述構(gòu)架而設(shè)計的智能電網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,其中電力設(shè)備與巡檢人員及覆蓋在其上的電子標簽屬于感知層,PDA手持計算設(shè)備屬于解析層,客戶端PC與服務(wù)器對應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層。
 
圖2基于RFID的智能電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
 
4.2 系統(tǒng)主要功能
 
(1)設(shè)備運行環(huán)境和狀態(tài)的監(jiān)測。在輸、變、配電設(shè)備上安裝RFID電子標簽,能夠代替人工檢查來采集設(shè)備的環(huán)境和狀態(tài)信息,提高巡檢效率。
 
(2)設(shè)備生產(chǎn)廠家追溯。通過讀取故障設(shè)備的RFID標簽.可追溯其生產(chǎn)廠家,同時獲取同批次生產(chǎn)廠家設(shè)備安裝位置,實現(xiàn)了設(shè)備的故障預(yù)防,有利于設(shè)備狀態(tài)檢修。
 
(3)巡檢人員到位監(jiān)督。為每位巡檢人員分配RFID電子標簽,通過電子標簽可以實時跟蹤巡檢人員的檢修路線,有效的避免了漏檢,提高了巡檢人員的工作質(zhì)量,同時有事故發(fā)生時可以有效的追究相關(guān)人員的責(zé)任。
 
(4)提供標準化作業(yè)指導(dǎo)功能。在RFID電子標簽中存儲電力行業(yè)通用技術(shù)規(guī)范及標準作業(yè)指導(dǎo)書,方便現(xiàn)場巡檢人員查看和記錄相關(guān)電力設(shè)備信息。
 
5 結(jié)束語
 
雖然RFID在中國才剛剛起步,但是其巨大的潛力是有目共睹的。隨著RFID技術(shù)的發(fā)展,其在智能電網(wǎng)的應(yīng)用也將越來越深入。其數(shù)據(jù)采集處理的優(yōu)點及動態(tài)的控制能力將對電網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生深遠積極的影響,全面促進電力事業(yè)的發(fā)展。
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責(zé)任編輯:和碩涵

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