關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù) 智能電網(wǎng) 應(yīng)用

正文：

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，能夠極大提高智能電網(wǎng)運(yùn)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(shí)也極大降低了電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)過程中的難度，對電網(wǎng)的運(yùn)行及發(fā)展具有重要作用。

1 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 信息標(biāo)識及識別技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建中的主要工作之一是對每個(gè)物品建立一個(gè)獨(dú)立的標(biāo)識，通過這些標(biāo)識對物品進(jìn)行準(zhǔn)確的識別，從而實(shí)現(xiàn)其交互功能。物聯(lián)網(wǎng)主要采用RFID、二維碼等技術(shù)對物品的標(biāo)識進(jìn)行識別。其中用到的最主要識別技術(shù)是RFID，它是一種非接觸式的識別技術(shù)，能夠通過射頻信號對目標(biāo)的標(biāo)識信息進(jìn)行識別，它能夠?qū)ξ锲愤M(jìn)行遠(yuǎn)距離快速識別，同時(shí)還能對信息進(jìn)行長期管理。典型的RIFD系統(tǒng)由電子標(biāo)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(shù)

無線傳感技術(shù)是以無線傳感器為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的一種傳感技術(shù)，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(gè)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具體如圖2所示。網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)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(wù)。無線傳感技術(shù)通常采用點(diǎn)對點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為傳感器節(jié)點(diǎn)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(shù)與傳統(tǒng)的adhoc式的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)技術(shù)相比具有更高的數(shù)據(jù)傳輸效率及穩(wěn)定性，同時(shí)，系統(tǒng)的功耗更低、生命周期更長。

1.3 無線通信技術(shù)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，各種無線通信技術(shù)層出不窮，這些通信技術(shù)的出現(xiàn)也為泛在網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)提供了可靠的技術(shù)支持。泛在網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù)，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(luò)技術(shù)種類較多，主要包括3G、WLAN、GSM等無線通信協(xié)議和技術(shù)，同時(shí)還涵蓋了部分有線通信技術(shù)。目前，應(yīng)用最廣泛的泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是3G和WLAN兩種，3G網(wǎng)絡(luò)主要是通過基站進(jìn)行信號轉(zhuǎn)發(fā)，而WLAN主要是通過無線路由進(jìn)行信號轉(zhuǎn)發(fā)。泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為人們提供了可靠的通信支持，其最終目的是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，使人們無論在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間都能順利的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)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(luò)通信技術(shù)，它對保證電網(wǎng)各項(xiàng)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(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中，能夠有效提高信息傳輸?shù)募皶r(shí)性和準(zhǔn)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(yuǎn)程監(jiān)控信息系統(tǒng)

配電房遠(yuǎn)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(shí)還能監(jiān)測風(fēng)扇空調(diào)等設(shè)備的工作狀態(tài)以及配電房各種配電設(shè)備的運(yùn)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(shí)現(xiàn)對配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測管理、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警管理機(jī)故障管理等功能。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用能夠使管理人員及時(shí)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(jìn)行高精度定位、工作人員行進(jìn)過程中的合法區(qū)域預(yù)設(shè)及跟蹤確認(rèn)、間隔的自動識別、對誤入間隔及危險(xiǎn)工區(qū)進(jìn)行提前預(yù)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(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站工具進(jìn)行自動檢測的功能，隨時(shí)對工具的當(dāng)前位置進(jìn)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(yuǎn)程監(jiān)督子系統(tǒng)，使各個(gè)部門能夠根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的權(quán)限對工作人員及工具的相關(guān)信息進(jìn)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(shè)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(luò)為核心的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對地溝線纜分布式數(shù)據(jù)信息的采集，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匯總，然后傳輸?shù)奖O(jiān)控中心進(jìn)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(jìn)行分析處理，然后根據(jù)分析結(jié)果對地溝電纜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)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(yùn)行狀態(tài)信息。通過將不同的指標(biāo)進(jìn)行融合，可以對電纜的絕緣狀態(tài)及劣化趨勢進(jìn)行全面的評估，從而作出有效的處理和維護(hù)，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)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(hù)層接地線電流、電纜本體和接頭溫度等信息，對電纜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合判定。通過對上述電纜狀態(tài)指標(biāo)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(biāo)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(bào)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(jìn)入的，為了避免外來人員的隨意進(jìn)入，通常會在其外圍區(qū)域安裝各種監(jiān)控設(shè)備對外圍區(qū)域的情況進(jìn)行監(jiān)控，但是這種必須要由監(jiān)控人員進(jìn)行全天候執(zhí)勤，如果監(jiān)控人員離開，則無法實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的監(jiān)控效果。針對這一情況，可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的圍界報(bào)警系統(tǒng)，它能夠很好的解決傳統(tǒng)監(jiān)控中的問題，同時(shí)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(fēng)險(xiǎn)及防護(hù)措施

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中主要依靠無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，而目前無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，所面臨的安全形勢還十分嚴(yán)重。無線信號在傳輸過程中是利用微波進(jìn)行傳輸，因而其傳輸安全很難得到保證，在利用無線信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)容易受到非法監(jiān)聽、篡改等，同時(shí)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(shù)由于是通過大量的傳感器對數(shù)據(jù)進(jìn)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(diǎn)，當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，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(shí)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(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、其本身所具備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨意性過大，這就為不法分子創(chuàng)造了機(jī)會。不法分子可以通過創(chuàng)建虛擬節(jié)點(diǎn)的方式侵入到物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部，從而發(fā)起攻擊。同時(shí)，過大的隨意性，還使應(yīng)用終端的控制更加困難，使應(yīng)用終端與各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)之間的識別出現(xiàn)問題[3]。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的防護(hù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能電網(wǎng)的核心部分，因此，加強(qiáng)其安全防護(hù)工作十分重要。物聯(lián)網(wǎng)的安全防護(hù)工作需要從信息數(shù)據(jù)的采集、傳輸及處理三個(gè)方面進(jìn)行全面防護(hù)。在利用傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程中，需要加強(qiáng)對各節(jié)點(diǎn)信息的防護(hù)，防止不法分子利用節(jié)點(diǎn)信息對系統(tǒng)進(jìn)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(shí)通過降低數(shù)據(jù)的容量也能夠減少大量數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸時(shí)對網(wǎng)絡(luò)帶來的負(fù)荷，盡量將網(wǎng)絡(luò)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(gè)終端設(shè)備的安全防護(hù)工作，防止非法人員利用網(wǎng)絡(luò)對終端設(shè)備進(jìn)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(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)由于各種因素的限制，在應(yīng)用過程中，還存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此需要通過采取有效的措施來規(guī)避這些風(fēng)險(xiǎn)，以保證智能電網(wǎng)各個(gè)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。

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