任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，電力通信網(wǎng)的應(yīng)用地位也是越來越顯著，其能夠?qū)㈦娏Y源有效的合理分配給所有用戶，滿足企業(yè)、個人等用戶的用電需求。但隨著現(xiàn)階段用電需求的不斷增多，傳統(tǒng)電力通信網(wǎng)也已經(jīng)無法為用戶提供的供電服務(wù)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到電力通信網(wǎng)中，則能夠從根本上將所面臨的困難和問題進行解決。因此本文將通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)以及具體應(yīng)用等方面對其進行具體的研究分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；電力通信網(wǎng)；應(yīng)用

1引言

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各種先*技術(shù)水平也處于不斷上升的趨勢。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為5G時代較為重要的先*技術(shù)之一，其在各行各業(yè)中也逐漸有著重要的應(yīng)用。電力通信行業(yè)作為社會基礎(chǔ)行業(yè)之一，其能夠為居民生活、企業(yè)發(fā)展等提供充足的能源，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到電力通信網(wǎng)中，不僅能夠大幅度提升能源的利用率，而且還可以實現(xiàn)電力通信網(wǎng)的智能化、自動化。我國對電力通信物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)同樣也是比較重視的，從2016年開始，電力通信物聯(lián)網(wǎng)市場便處于不斷上升的趨勢，2021年中國智能電表市場規(guī)模約為252.3億元，2022年已達到284.9億元。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中有著廣闊的應(yīng)用前景，相關(guān)企業(yè)不斷加強對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用研究，提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用水平，能夠從根本上推動電力通信行業(yè)更加快速的發(fā)展。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指的是通過各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位技術(shù)以及激光掃描器等各種先*技術(shù)裝置對目標(biāo)物體行動過程進行相關(guān)信息數(shù)據(jù)采集的一種技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體，它讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)“萬物皆可連”時代的到來將物體與物體、物體與人之間進行連接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的愈加成熟，其在各行各業(yè)中的應(yīng)用也是愈加普遍，且所達到的應(yīng)用效果也是比較可觀的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中同樣也有著較為重要的應(yīng)用，通過物聯(lián)網(wǎng)能夠使得電力通信網(wǎng)中的一些功能效果得到顯著提升，大幅度提升了電力通信網(wǎng)資源利用率，既能夠保證電力通信網(wǎng)的通信質(zhì)量，又能夠降低電力通信網(wǎng)運維成本，對于電力通信相關(guān)行業(yè)發(fā)展有著重要的推動作用。

但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用過程中也顯露出了自身存在的部分缺點，其中嚴重的便是信息安全的問題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了“萬物相連”場景，但個人信息安全同樣也受到了諸多方面的威脅，因此只有不斷加強電力通信網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)研究，不斷優(yōu)化其不足之處，才能夠更好的提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用效果。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

3.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組成構(gòu)架

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要由感知層、承載網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用控制層和接入層四層組成。感知層的主要作用是對外界信息數(shù)據(jù)進行quan方位的采集，并將所采集到的有關(guān)信息傳輸給應(yīng)用控制層；承載網(wǎng)絡(luò)則是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用發(fā)揮的中心所在，其主要能夠?qū)崿F(xiàn)物體與物體、物體與人之間的通信功能；應(yīng)用控制層指的是為用戶進行服務(wù)，滿足用戶需求的功能模塊，其主要能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢整理；接入層的作用則是將通過物聯(lián)網(wǎng)收集到的信息數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)處理，強化物聯(lián)網(wǎng)通信作用。物聯(lián)網(wǎng)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)也由這四種層次組成，電力通信網(wǎng)能夠通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)根據(jù)不同用戶的用電需求將資源進行合理分配，既能夠保證電力通信網(wǎng)的整體質(zhì)量，也能夠進一步提升其應(yīng)用效率。用戶也能夠根據(jù)自身權(quán)限使用手機、電腦等前端設(shè)備在電力通信系統(tǒng)中進行登錄，查詢電力通信相關(guān)應(yīng)用信息數(shù)據(jù)。

3.2 建立電力通信信息模型

電力通信網(wǎng)通過利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立電力通信信息模型，其感知層傳感器能夠?qū)ν饨珉娏νㄐ畔嚓P(guān)信息數(shù)據(jù)進行快速收集，而后將收集到的信息數(shù)據(jù)分析處理后傳到中心控制平臺，中心控制平臺能夠根據(jù)用戶需求對電力通信資源進行合理分配，同時如若在電力通信過程中出現(xiàn)各種問題的話，電力通信物聯(lián)網(wǎng)也能夠快速發(fā)現(xiàn)故障問題，并將有關(guān)情況反饋給工作人員，輔助工作人員將問題進行解決。電力通信信息模型對傳感器也有著較高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，這主要是因為電力通信網(wǎng)所產(chǎn)生的相關(guān)信息數(shù)據(jù)數(shù)量是較為龐大的，電力信息傳輸距離通常以公里為單位進行計算，識別起來較為困難，如若傳感器質(zhì)量水平達不到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，那么所采集到的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度便無法得到保證，只有根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的實際應(yīng)用需求選用合適的傳感器，確保傳感器的運輸速率能夠滿足電力傳輸 需求，才能夠程度上保證電力通信工作順利的開展。

3.3 統(tǒng)一的通信規(guī)約

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中進行應(yīng)用的時候還需要注意建立統(tǒng)一的通信歸約，這主要是因為隨著城市發(fā)展的愈加迅速，電力需求量也是處于急劇增長狀態(tài)，在用戶需求增加的同時以往電力通信網(wǎng)所能夠發(fā)揮的作用受到了較大的局限性，電力系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)出無法滿足用戶用電需求的現(xiàn)象。利用SCSM 技術(shù)和 APCI 技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)層的通信規(guī)約進行統(tǒng)一，電力通信物聯(lián)網(wǎng)將能夠直接對所有的需求數(shù)據(jù)進行采集，信息數(shù)據(jù)屬性的相同將會使得電力通信物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的困難度大幅度下降，而且不同用戶產(chǎn)生的需求信息均能夠在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用下被電力通信網(wǎng)快速的采集分析，電力設(shè)備之間的連接更加緊密，電力供給效率和質(zhì)量得到有效提升。

3.4 高并發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)

電力通信網(wǎng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過傳感器對底層數(shù)據(jù)進行收集，而后在通過承載網(wǎng)絡(luò)層對所收集到的信息數(shù)據(jù)進行分析處理，剔除掉無用信息數(shù)據(jù)，而后將剩下具有價值意義的數(shù)據(jù)信息分類傳輸?shù)綄?yīng)的服務(wù)模塊中。高并發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)便是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中一種能夠控制傳感器統(tǒng)一接入的先*技術(shù)，即使電力通信網(wǎng)信息數(shù)據(jù)一直處于不斷增

長的狀態(tài)，但是在高并發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)的作用下，統(tǒng)一接入方式的穩(wěn)定性能夠得到大幅度的提升，數(shù)據(jù)傳輸速率也會更加穩(wěn)定一些，降低了因傳輸距離過遠導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)丟失的可能性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用從各個方面解決掉了現(xiàn)階段電力供給面臨的難點，在需求增長的同時電力供給效率和質(zhì)量也有所提升。同時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也將傳統(tǒng)人力進行代替，降低了工作人員的工作壓力，實現(xiàn)了電力通信網(wǎng)的智能自動化運行，不斷推動著電力行業(yè)向智能化方向快速的發(fā)展。

4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的具體應(yīng)用

4.1 在應(yīng)急通信方面的應(yīng)用

電力通信網(wǎng)在日常運行過程中可能會出現(xiàn)各種各樣的情況，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)狀況時需要進行應(yīng)急處理來促使電力通信快速恢復(fù)正常運行狀態(tài)。應(yīng)急通信對工作人員的技術(shù)水平有著較高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，工作人員需要在的時間內(nèi)排查出電力通信網(wǎng)的故障位置和具體故障情況，而后采取相關(guān)有效措施對故障進行排除，確保電力通信網(wǎng)能夠快速恢復(fù)到正常運行狀態(tài)中。以往這種應(yīng)急通信情況*終的處理結(jié)果均無法達到預(yù)期的目的，這主要是因為電力通信網(wǎng)覆蓋面積比較廣，出現(xiàn)故障依靠人力進行排查時比較困難，工作人員無法第一時間找出故障問題具體情況和故障發(fā)生位置，而且在處理故障的時候也需要較長的時間，工作人員對故障進行全面的檢查，才能夠繼續(xù)開展故障搶修工作。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到應(yīng)急通信方面則能夠很好的解決這方面問題，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)﹄娏νㄐ啪W(wǎng)的所有線路全部進行實時監(jiān)測。

4.2 在配電網(wǎng)通信方面的應(yīng)用

電力通信網(wǎng)主要是為滿足城市發(fā)展、居民生活等用電需求，不同用戶的用電量是有所不同的，在電力設(shè)備安裝時需要選擇能夠滿足用戶用電需求的設(shè)備型號，而且傳統(tǒng)配電網(wǎng)技術(shù)也不是特別先*，無法實現(xiàn)單一模式的電力通信，只能夠使用光纖通信方式或者無線公眾網(wǎng)通信方式來進行配電網(wǎng)通信。其中光纖通信所產(chǎn)生的成本比較高，高昂的施工管理成本也就導(dǎo)致這種通信方式無法全范圍覆蓋應(yīng)用；無線公眾網(wǎng)雖然也能夠?qū)崿F(xiàn)電力通信的目的，但是其也比較容易受到其它因素的影響，如若自然天氣不好的話將會直接影響到無線公眾網(wǎng)的信號，這種不穩(wěn)定性也自然使得其無法應(yīng)用到配電網(wǎng)通信中。

4.3 在智能電網(wǎng)方面的應(yīng)用

隨著 5G 時代的來臨，電力行業(yè)也向智能化方向不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了現(xiàn)階段電力行業(yè)的重要標(biāo)志，而在智能電網(wǎng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同樣有著重要的應(yīng)用。智能電網(wǎng)能夠?qū)㈦娏ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)全部進行實時智能監(jiān)測，自動分析不同用戶的用電需求數(shù)據(jù)，并為其配送對應(yīng)的電力資源，實現(xiàn)電力資源的充分合理利用。

4.4 在電力設(shè)備管理方面的應(yīng)用

4.4.1 在電力設(shè)備監(jiān)測中的應(yīng)用

電力設(shè)備是電力通信網(wǎng)正常運行的根本所在，只有保證所有電力設(shè)備都處于安全運行狀態(tài)中，才能夠確保整個電力通信網(wǎng)的正常運行，如若電力設(shè)備出現(xiàn)故障的話，那么電力通信網(wǎng)便不能夠?qū)﹄娏?shù)據(jù)進行收集分析，電力資源也無法進行配送。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)便能夠在電力設(shè)備的監(jiān)測中能夠起到較為重要的應(yīng)用作用，一方面是因為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能夠使得電力設(shè)備時刻處于監(jiān)測狀態(tài)中，其所產(chǎn)生的所有運行數(shù)據(jù)都能夠被系統(tǒng)中心控制平臺進行有效的收集和分析，電力設(shè)備數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動時，工作人員能夠立刻接受到反饋信息，對電力設(shè)備狀態(tài)進行查看；另一方面則是因為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以使得整個電力通信系統(tǒng)不同設(shè)備之間的聯(lián)系更加緊密，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對不同電力設(shè)備分別賦予相應(yīng)的 RFID 標(biāo)簽，這樣所有設(shè)備的運行數(shù)據(jù)都會在RFID標(biāo)簽的標(biāo)記

下更加直觀的被中心控制監(jiān)測平臺統(tǒng)計到，電力設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)故障，中心控制監(jiān)測平臺能夠第一時間發(fā)現(xiàn)故障位置和具體故障情況，并通過監(jiān)測到的數(shù)據(jù)分析故障原因，輔助工作人員快速的將故障進行解決。

4.4.2 在電力設(shè)備使用管理中的應(yīng)用

電力設(shè)備使用壽命管理對于整個電力通信系統(tǒng)正常運行來說也有著較為重要的作用，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備使用壽命管理中則也能夠起到一定的應(yīng)用作用。電力設(shè)備在不斷的運行過程中是會對自身造成一定程度損耗的，如若單純的依靠人力來進行電力設(shè)備檢修，電力設(shè)備存在的安全隱患無法被完quan發(fā)現(xiàn)，而這也就導(dǎo)致工作人員不能夠及時掌握電力設(shè)備的使用情況，出現(xiàn)電力設(shè)備更換不及時導(dǎo)致電力通信網(wǎng)運行故障的現(xiàn)象。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到電力設(shè)備使用壽命管理中便能夠很大程度上避免這種情況的發(fā)生。

5 Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

（2）應(yīng)用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領(lǐng)域。

（3）平臺結(jié)構(gòu)

（4）平臺功能

電力集抄

電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制，對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運行（包括歷史和實時參數(shù)，并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖

能耗分析

能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù)，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來，運用先進的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進行離線生產(chǎn)分析與管理，實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

預(yù)付費管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2）系統(tǒng)配置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置；

3）用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；

4）售電管理：對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5）售水管理：對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作；

6）報表中心：提供售電、售水財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費看板

充電樁管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預(yù)警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。

充電樁看板

智能照明

智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測，也可以實現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠程管理和移動管理等，降低路燈設(shè)施的維護難度和成本，提升管理水平，并達到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面

安全用電

安全用電采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災(zāi)探測器，對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流和剩余電流）進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員，指導(dǎo)企業(yè)實現(xiàn)第一時間的排查和治理，達到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實現(xiàn)“防患于未然”的目的。

智慧消防

通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。tian補了原先針對“九小場所”和?；飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細化”的實際需求。

（5）系統(tǒng)硬件配置

6結(jié)論

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的各個方面均有著較為重要的應(yīng)用，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電力設(shè)備進行連接管控，實現(xiàn)電力通信網(wǎng)所有數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測、采集、分析和整合，根據(jù)用戶用電需求將電力資源進行合理分配，同時工作人員也能夠通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷加強電力設(shè)備的控制管理，能夠大程度上將電力設(shè)備的功能作用發(fā)揮出來。電力通信行業(yè)在未來發(fā)展的過程中時重要的還是需要加強人才隊伍的建設(shè)，只有保證工作人員的專業(yè)水平能夠達到應(yīng)用需求，才能夠更好的將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電力通信網(wǎng)融合到一起，才能夠更好的通過物聯(lián)網(wǎng)來推動電力行業(yè)快速的發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介

任運業(yè)，安科瑞電氣股份有限公司。