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中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)28-0279-01
在电力工业大发展的背景下,发电厂及电网的规模都在不断地扩大,支撑了整个社会电能的供给。同时,随着社会的高速发展,人们的生活水平不断提高,电力用户对电能的需求量有了明显的提高,也对电力供电安全、电力使用安全都提出了更高的要求[1]。电力生产安全是供电网络的源头,关乎整个电网运行、使用的安全,不容忽视。
物联网是各种感知技术的广泛应用,具有全面感知、智能处理等特性,能够通过信息网络全面、可靠的感知联网物体所在的状态。利用物联网技术手段,可以提升企业安全生产监督管理的能力[2],促进企业经济效益的提高。
1 物联网技术介绍
和传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。由于物联网上部署了大量的传感器,这些传感器都可以实时或定时的获取联网物体的一切信息,收集海量的数据,通过信息互联网传输到处理器中。数据不断更新,也就是联网物体状态的不断更新,以此实现对联网物体状态的实时监控或定时记录。
互联网是物联网技术的重要基础。通过互联网构建的各种信息网络,利用RFID(Radio Frequency Identification,射频自动识别)、无线数据通信等技术,关于物体的实时信息被准确的传递出去。由于信息数量庞大,海量数据的处理成为物联网的重要任务之一。物联网时代,建筑、公路等与电脑、宽带、数据中心紧密结合,整合为统一的基础设施,就像是另一个世界运转其上。
在与互联网深入结合的基础上,物联网还能够实现对联网物体的智能控制,并结合云计算、图片和视频上的人脸识别、三维可视化、 车牌识别、物体检测、人流统计、周界防范等智能技术,扩充应用领域,以适应更广大用户群体的需求。
2 电力生产安全的现状
电力能源作为国家的重要能源之一,电力企业安全生产是国家安全生产建设的一个重要领域。电力企业安全生产与民众的日常生活息息相关,是社会进步、经济持续发展等重要支撑。
国内发电厂的生产方式主要包括火力发电、水力发电、风力发电,以及核电,这些电力生产模式都会存在一些安全隐患,包括机组故障、人为操作失误等。通过继电保护等故障处理措施、应用安全事故防御技术的在线监控系统、采用自动诊断技术的诊断模式、故障处理分析等方式,电力生产安全已经有了较好的保障[3]。目前,电力行业正处于改革时期,全球互联网正在构建,对电力生产安全提出了更高的要求。技术发展带动了电力需求,同时也随着电力生产压力的增加,以及电力生产安全要求的提高,电力生产安全的保护措施需要进一步巩固与发展。
3 利用物联网技术推进电力生成安全的管理应用点
1)利用物联网技术快速定位故障机组
应用物联网技术,建立电力生产机组物联网安全监控系统,由物联网中继、网关设备、基站、普通手机、笔记本、台式PC机、平板等终端构成传感器网络,连接各种安全监测传感器通过信息网络发 送数据到安全监控系统,再由安全监控系统处理数据,以直观的方式呈现给用户。系统用户通过收集、平板、电脑等各种监控渠道实时监控各种安全状况,并能够实时查看细节、及时预警安全问题,从而避免安全事故的发生。
2)物联网技术实现监控各机组产能的实时监控
物联网技术不仅能够将机组所在地点精准的传输到信息网络,还能够将机组设备所在状态相关参数传输出来,用以判断机组设备的生产状态,通过参数控制,避免电力生产设备因过热、过载等原因而导致机组设备故障频发。
3)应用物联网技术严格控制用户操作
电力生产事故中,难以避免的依然存在人员操作失误造成的问题,且此类问题一旦发生,总是会造成很严重的后果。除了通过继电保护等故障处理措施保护电力生产安全,严格控制现场操作人员权限也是一个有效的方式。通过为操作工陪标专用设备,实时记录操作地点、操作步骤,严格控制操作权限。通过专用设备,当员工靠近不同机组设备时,读卡器自动读取信息,传输到信息网络后台验证权限并提示警告。
当今社会,对基础设施的蓄力破坏和未授权访问时有发生。由于访问控制对系统的机密性、完整性起到直接的作用,严格的权限控制机制是保证电力企业安全生产不会被蓄意破坏的最有效的保障。
4)应用物联网技术进行环境监控
在电力生产范围内安装温湿度监控、漏水监控、有毒气体监控、易燃易爆气体监控等,并通过红外设防、视频监控等实时监控电力生产。通过这些感应设备感应当前环境并传输数据到网络,管理员可远程监控现场状态,若数据超出正常范围,提示管理员查看并采取相应措施、查找源头、排除隐患。
进入大数据时代,视频监控技术也取得了大跨步的发展。经过模拟监控、数字监控、网络监控等重要发展阶段,大数据为庞大数据量的视频数据分析提供了途径。由于视频数据具有高并发、容量大的特点,大数据时代,视频资源才开始被计算机有效利用起来。同样,温湿度监控、漏水监控、有毒气体监控、易燃易爆气体监控等措施也可以通过大数据分析技术得到更有效的应用。
4 结论
物联网技术通过快速定位故障机组、监控各机组产能、监控人员操作、进行环境监控等方式应用与电力生产安全中,可对电力安全生产起到很好的促进作用。
参考文献:
[1] 闫涛,吕丽民. 物联网技术在企业安全生产中的应用[J].计算机技术与发展,2012,22(2):226-228.
[关键词]物联网 输变电设备 状态监测 智能管理
中图分类号:TN915 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0252-01
电力系统中输变电的配送是在瞬间内同时完成的,所以需要较高的设备可靠性,为了保证我国电力系统能够安全可靠的运行,所以一定要加强输变电设备的管理。随着近几年我国电力系统的飞速发展,输变电设备的数量在逐渐的增加,更新换代比较频繁,这种情况导致电力企业的工作效率降低,所以需要应用物联网技术实现对输变电设备的智能管理,提高电力系统的运行能力。我国于2009年公布了智能电网计划,该计划主要是实现电力系统、信息系统和电网业务的一体化发展,实现电力信息的无损收集、有序传输,提高输变电水平。
一、有关电力技术的简介
我国电力系统的规模非常庞大,其中在66千伏以上的变电站就超过了一万座,线路总长度超过了50万千米,而物联网技术应用在输变电设备的管理中可以有效的提高电力设备自动监测功能,实现我国电力系统的可视化、智能化发展。
(一)物联网技术
物联网技术是一种全新的通信技术,将互联网和信息网络作为信息传输的一个渠道,通过红外感应器、激光扫描器等实现物理对象之间的信息交流,实现设备的智能监控和管理。物联网技术作为一种新兴技术,受到了我国各个部门的广泛关注,很多国家部门已经设置了物联网专项研究组。
(二)状态监测技术
输变电设备的状态监测技术是利用各种传感器对设备的运行状态进行信息采集和处理,对于输电设备的状态监测主要有:电力导线的温度监测、电压塔的倾斜监测、绝缘端子的污秽监测、线路的电流跳动监测、气象状态的监测等等。对于变电设备的状态监测主要有:变压器状态监测、电容状态监测、电缆状态监测等等,通常输变电设备可以监测出三种状态分别是正常状态、异常状态和故障状态。
二、国内外输变电设备的状态监测现状
在上世纪的六十年代美国就已经开展了发电设备的状态监测和检修,并且在八十年代把这种技术应用到了输变电设备中,该技术的应用使电力设备的检修效率提高了。我国在上世纪九十年代开展了输变电设备的状态监测研究,并且加速了该技术在电力系统中的推广,使我国电力系统的在线监测技术得到了发展。我国与2008年颁布了《输变电设备状态检修试验规程》,在之后的几年又随之了《电力设备在线监测通用技术》《技术规范》《数据规范》等等,建立起了多个输变电状态监测试点。我国与其它的国家相比在物联网技术的研究方面还是比较具有优势的,对输变电设备进行状态监测可以实现设备运行信息的共享,采用预防的方式避免输变电设备产生运行故障,减少故障维修的费用,提高设备的运行效率,降低运行成本。在设备还没有发生故障时就提前进行检修,避免出现输变电设备的停机运行现象,实现智能化监管。
三、物联网技术在输变电设备中体系结构的设计
(一)IOTTE物理结构
物理结构是指物联网沿着输变电设备的电力流转方向建立起对设备和通信系统、网络系统、监控系统而对集成结构。该结构可以将设备的状态信息通过网络光纤传输到监测位置进行最初的处理。在信息传输时也可以采用无线传输的方法,因为每个智能红外传感器都具备无线路由的功能,随时保证信息实时传输。物理结构主要由信息采集模块、智能传感器、无线传输网络等等构成。
(二)IOTTE体系架构
物理网输变电设备的体系结构需要根据电力系统的业务需求来建立,建立时可以对不同的功能进行分层,每层都具备各自独立的性能,所以体系架构可以满足各个输变电设备的智能监测。体系架构中拥有专用的数据通信层,通信层可以对输变电设备的数据进行无缝接入,实现通信层信息的交汇。物联网的网络层面必须要以IP统一为基础,实现监控集成系统的扩展,体系架构中信息的汇集须要利用光纤组网来实现区域内所有变电站和输变电线路的信息传输,实现全部通信信息的交互。物联网的体系架构可以实现对输变电设备所有信息的存储、融合、处理功能,并根据各级电网中电力业务的不同,提供不同的业务处理平台,每个平台各自处理各自信息的流向。
IOTTE体系架构中有几项关键的技术,第一个是一体化的智能检测装置,该装置可以实现输变电设备的一体化管理和控制,并通过与主体分析PC的联系实现输变电设备信息的横向交互以及联动保护;第二个是编码和标识体系,该体系也是体系架构中的关键技术,通过对不同设备及信息流的编码,对设备进行区分,避免信息交互流的混乱,并且可以让射频技术有效的识别出标识信息;第三个是通信技术,物联网IOTTE体系架构的信息体系以传输可靠、感知全面、系统开放化为通信目标,所以通信技术中分别包括了射频技术、蓝牙技术、无线技术、GPRS技术等等。
四、物联网技术在输变电设备管理中的应用
(一)在输电设备管理中的应用
把应用了物联网技术的传感器应用到杆塔、电缆线等等一些输电设备中,可以实现对这类输电设备的实时监测,并对该类设备的输电状态进行采集,并通过通信网络传输到数据中心,数据中心对传感器传出的数据进行综合分析,确保设备运转的正常,目前,物联网在输电设备中的应用难点是设备的供电问题,因为供电的效果不是特别令人满意,所以需要进行改进,实现供电综合能力的提升。
(二)在变电设备管理中的应用
在电力设备的智能改造中,物联网技术对变电设备的技术支持可以使变电设备满足所有的智能需求,物联网技术的感知层与变电设备的过程层相对应,而应用层与变电站的控制层向对应,这样物联网技术就可以借助遥感技术实现对变电设备的控制和管理,实现一些重要步骤的操作,以及重要信息的采集。
物联网技术在输变电设备的管理应用中已经取得了一定的优势,并形成了规模,但是还需要在几个方面进行强化研究,例如:智能监测模型和全息化状态模型的研究;多功能一体化的智能监测装置研究;对物联网技术统一通信接口的研究;对电力设备专用光纤传感器的开发研究;建立综合信息的可视化平台;实现物联网数据信息的云管理等等。
结束语
我国现在的输变电设备正向着智能化的方向发展,应用物联网技术对输变电设备进行管理可以有效的提高电力系统的智能化发展,物联网对输变电设备的管理需要建立完善的体系架构,通过对物联网体系架构的分析和研究,可以对输变电设备智能化的发展方向进行确定,保证电力设备与信息技术的综合发展,扩大了物联网技术的应用空间,促进电力企业的发展。
参考文献
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[2]何杰. 输变电设备物联网关键技术研究[D].湖南大学,2013.
[3]曹一家,何杰,黄小庆,张志丹. 物联网技术在输变电设备状态监测中的应用[J]. 电力科学与技术学报,2012,03:16-27.
关键词:边缘计算技术;电力物联网;计算架构
引言
电力物联网已经成为边缘计算应用的重要场景,边缘计算技术引入到电力物联网领域可以很好地解决电力物联网中存在的问题。目前我国输配电系统已经接入终端设备数量多达5亿。电力物联网方向布置的各类传感器可以组成边缘计算节点,边缘计算技术可以实现实时采集电力物联网内部的各类状态信息[1],可以利用自己的计算、存储、网络通信的能力以及各节点之间的相互作用实现电网实时的监测和控制。
1边缘计算技术理论
边缘计算技术是对云计算延伸,在靠近边缘基础设施或者大量的数据终端上为用户提供就近的服务,相比于云计算把握全局,边缘计算侧重于局部实时智能的响应。边缘计算架构如图1所示。边缘计算包含的技术包括:(1)网络技术。边缘计算在靠近数据源或数据端进行实时处理,边缘计算的网络结构主要包括快速配置、负载均衡和服务发现[2]。(2)隔离技术。边缘计算的稳定可靠需要隔离技术,隔离技术可以实现边缘计算服务的可靠性和稳定性。隔离技术主要实现隔离边缘计算资源,使计算资源获取时避免相互干扰,同时需要实现隔离计算数据,使程序访问具有不同权限。(3)安全技术。边缘计算贴近用户,在用户数据传输的过程中会存在信息泄露的风险,边缘计算需要通过网络安全和系统安全等安全技术避免被攻击者攻击入侵[3],解决安全问题和信息泄露问题。此外,边缘计算还涉及操作系统技术、新的系统结构、新的算法实施框架和新的大规模数据处理平台等技术。2电力物联网中的边缘计算电力物联网是连接设备数量巨大的物联网生态圈,也是重要的边缘计算应用场景。边缘计算可以有效解决电力物联网中存在的问题。
2.1电力物联网中存在的问题
目前电力物联网应用已经具备一定的基础,随着电力设备的增加,电力设备产生海量电力数据,面对巨大数据量,电力物联网存在不足。(1)电力物联网数据存在不贯通,共享的实时性较弱。(2)电力物联网数据的采集存储和处理应用灵活性相对较弱[4],快速准确地满足需求响应的能力较弱。(3)电力物联网的海量数据导致云计算中心的负载过大,从而具有较高的时延性,而且安全稳定性差的缺点。
2.2边缘计算在电力物联网中作用
边缘计算是建立数据驱动的电力物联网应用的关键环节,便于计算具有实时高效、缓解网络压力、智能安全和降成本减能耗等优势,在电力物联网建设中边缘计算主要有以下几方面的作用。(1)高效率低时延。边缘计算实现许多电力设备终端在本地进行电力数据分析,应对紧急事件,提高处理效率,减轻云计算的负荷。(2)精确分析精准调度。边缘计算的分布式计算特点可以更精确更迅速对本地用电数据做出分析和反应,和云计算技术结合对电网形成完整的状况分析和全域调度[5],极大地提升了综合管理效率。(3)定制化快速响应。边缘计算设备可以通过智能组件实现定制化和智能化,针对电力用户不同用电需求进行个性化定制服务,为用户提供更快的的需求响应,为电力客户实现一站式的管控。
2.3应用场景和方案
基于边缘计算技术具有高效低时延、安全性好和风险控制低等优点,边缘计算技术在电力物联网方面有了丰富的实际应用。(1)电力设备故障检测。边缘计算靠近设备端,能实时监测到设备是否发生故障,如智能电表设备能实时检测到配变的运行信息和线路的状态信息,进行智能自动判定并及时应对突发故障,降低风险损失和运行成本。(2)电网智能巡检。边缘计算实时监测和抓拍架空线路的状况,进行处分分析处理,减少无效图片回传,减轻宽带压力,减轻云计算端的负载压力。边缘计算设备系统可以通过智能算法和实时监测变电站和配电房等的运转状况,及时采集并分析和处理电力系统运行的数据。(3)综合能源管理。边缘能源计算管理系统用户可以有效实时的进行各种类型本地资源综合调度和动态检测,智能化综合管理协调能源综合利用、整合并网、高效率电力消纳,进行实时能源负荷的综合预测和能源协调综合管理,此外,边缘计算可以应用到有序用电管理、超可靠的低时延监测、控制型业务场景,以及家庭能源网关、电力需求侧响应、非侵入式负荷监测等海量连接采集类业务场景等。
关键词:物联网技术;社会消防;安全管理
为了提高消防工作的效率,我国正在积极引进物联网技术,对社会消防安全管理系统进行完善,构建智慧消防体系。同时,物联网技术在社会消防安全管理中的应用,还可以实现火灾防控预警自动化,消防管理的信息化。基于此,本文对物联网技术在社会消防安全管理中的实施措施和要点进行分析。
一、物联网技术对消防安全管理的影响
新时期,物联网技术在社会中得到了快速发展,其特有的优势让它在各个领域都得到了一定的应用。尤其是在社会消防安全管理过程中的有效应用,不仅能够实现对相关工作的信息化管理,还可以帮助工作人员建立消防管理和火灾防控系统,让管理人员可以对消防安全管理工作进行组织、指挥、控制以及监督,保障此项工作开展的有效性。物联网技术在此过程中的应用,还可以加强各个消防系统之间的联系,作出统一分配和部署,不断优化各项信息传递,对消防安全中的内容进行整合[1]。在社会消防安全管理的过程中,对网络技术和信息技术本身的要求就比较严格,要想在此基础上,对整个工作进行全面监控,就要对各个环节进行控制,完成监督和管理的系统建设,改变传统的管理模式,按照相关的要求,建议火灾防控系统,优化监控体系,进而保障社会消防安全管理工作的稳定实施。
二、物联网的定义
为了在新时代背景下,完善社会消防安全管理体系,对其中的系统进行及时更新,对物联网的特点和概念进行分析和研究。物联网是由美国麻省理工学院提出的,它是一种基于互联网技术、网络通信技术和计算机技术发展而产生的一种信息承载系统。这种系统自动化和信息化特点是非常强的,它可以令具有独立功能的模块之间相互通信,实现信息的传递。尤其是在社会消防安全管理中,管理人员可以通过互联网和计算机等综合技术,实现不同数据信息之间的有效传递,然后应用各个装置上的发出信号,主要目的是形成比较庞大的网络,在这张网络中,各个模块之间不仅能够满足相互通信的功能需求,还可以大大提高信息传递的有效性。如今,物联网技术已经在多个行业和领域都得到了有效应用。从总体来说,物联网的应用前景非常广阔。由于这种技术的核心是以互联网为基础,还能对其功能进行相应的发展和延伸,加强人与人之间,或者是人与物之间的信息传递。在此过程中不需要人为干预,就能实现其中任务的自动化,管理人员可以监控在系统运行期间的数据指标,控制其中的指标在合理的范围内,从而进一步提高社会中各个行业系统的运行效率,促进我国经济在社会的持续发展。
三、物联网技术在社会消防安全管理中的工作原理
在对物联网技术进行分析的过程中,发现它在社会单位消防安全管理中的工作原理具有非常强的自动化特点,管理人员要建立“一物(人)一码”RFID标签,然后还要在云端系统数据库中,设计“一数一源”,也就是在建立一个消防设备的时候,要对应一个数据源[2]。在此过程中,物联网终端系统可以通过传感器组等设备对消防设施的实际运行状态以及报警信息等内容进行全方位的采集。巡检人员还要通过其中的系统取消防设施中的RFID数据,在此基础上完成每日巡查,合理应用视频摄像头等对管理中的问题进行监控。同时,物联网终端系统具有3G/4G,其中的无线传输模块能够将数据快速发送到“消防安全户籍化管理系统”中,管理人员在此过程中要对数据库中的内容进行整合和统计,主要目的是各项系统的稳定性提供基础,保持消防设施处于稳定运行的状态。此外,消防监管部门还要通过客户端电脑,或者是移动APP等对监督各社会消防安全管理的动态现状进行实时查询,保证物联网技术在社会消防安全管理中应用的有效性。
四、物联网技术系统提供的服务
在社会消防安全管理中,工作人员会发现其中的消防设施经常出现故障隐患,为了及时发现其中的安全隐患,避免对系统的安全运动带来影响,要建立提醒服务消防物联网监控系统,主要对社会单位消防设施的实际运行情况进行全方位监测。如果在实际的监测中发现消防设施出现了运行异常等情况,这个时候物联网的提醒服务系统会将其中的异常和故障有效发送到“户籍化管理系统”中,然后此系统会向消防责任人发送消防设施的故障提醒短信,让他们加强防火巡查的力度,及时发现安全管理过程中的隐患。在此过程中,管理人员还可以通过在线监管系统,对消防巡检人员的实际工作情况进行监督,利用智能终端让他们按规定的路线进行防火巡检,主要将防火巡检的信息有效发送到“户籍化管理系统”中,对其中的数据信息进行整合。此外,物联网技术还可以优化红外人体探测器的功能,实现各种功能的自动化,让管理人员能够实时采集消防人员的在岗信息,保证社会消防管理工作的有效性[3]。“三色预警”动态监管物联网监控系统也是社会消防安全管理中的主要内容,它不仅对以前的监控系统进行了完善,还可以通过智能终端等设备对社会消防设施运行状态中的情况进行分析。然后按社会消防管理单位对数据的判断,对社会单位的消防安全工作进行管理,最后实现“绿色、黄色、红色”的三色预警服务,从而提高社会消防安全管理的质量。
五、物联网技术在社会消防安全管理中应用的问题
虽然在大数据时代背景下,物联网技术在社会消防安全管理中得到了一定的应用,但是由于一些客观因素的影响,其中还存在信息安全问题。众所周知,计算机物联网具有开放性强的特点,所以在对其进行应用的过程中可能会出现网络病毒和黑客攻击等风险,这些问题都还没有得到有效控制,这会导致社会消防安全系统在运行的过程中出现安全问题。随着物联网技术实践水平不断下降,其中的安全隐患也越来越多,消防安全管理内部系统信息和资料的泄露性也会越来越大,严重影响了消防安全管理工作的有效性。因此,相关的技术人员还要对物联网技术特点进行分析,进而有效解决其中的信息安全等问题。六、物联网技术在社会消防安全管理中的应用
(一)优化消防安全管理结构,合理应用物联网技术
目前,社会单位开始加强了消防安全管理工作的重视,但是有的单位为了提高消防管理的质量,并没有在安全管理的过程中引入物联网技术,其中就包括物业系统。因此,在此背景下,要对消防安全管理的模式进行创新,优化安全管理的结构。对其中的故障设备进行全面检测,及时监测和报告火灾信息。通过对物联网消防技术的有效应用,要对火灾的发生地点和火情等受灾信息进行快速传递,及时将其中的信息传递给当地的消防救火中心,为消防救援工作顺利进行提供基础,避免火灾的蔓延[4]。在此过程中,还要注意消防安全检测服务部门不能离开第三方服务平台,只有这样才能发挥物联网技术的中间机构作用,将系统中的火灾信息进行及时和有效的传递,进而不断强化工作人员消防安全意识。
(二)建立可视化管理系统
实现对社会消防安全的可视化管理,可以为管理人员提供更多的数据信息,让他们在自动获取条码技术上,及时并有效地将消防管理中的数据信息进行整合,然后再通过GIS系统实现对消防安全隐患全过程跟踪和监督。因此,社会单位要合理应用物联网技术,建立可视化管理系统,创新消防安全管理的方式,通过互联网对消防信息进行获取,对巡查人员的实际工作状态进行监督,当出现问题时,要第一时间做出决策,对消防安全管理进行调整。在此系统中还应用了GPS技术和传感技术,管理人员可以通过这些技术和物联网系统构建一个信息传输和交流平台,然后形成智能化的管理系统,让社会消防安全管理工作做到可视化,避免火灾的发生[5]。
(三)健全智能化消防系统
当前,随着物联网技术在我国各个领域中的有效应用,社会单位为了完善消防安全管理系统,也加强了对此技术的应用,健全智能化消防系统,主要目的是实现对消防安全信息的智能化和集成化管理。此系统还可以对消防隐患信息进行智能化的分析[6]。例如,在经常出现火灾隐患的地域,这种系统可以通过对区域信息的智能化管理,让巡查人员在最短的时间内发现其中的安全隐患,采取措施及时对其进行解决。在社会消防安全管理过程中,还会应用到传感器、EPC电子标签和电子读写器等设备,这些设备在其中的有效应用,不仅可以提高管理工作的有效性,还能够实现整个智能化的消防处理过程,对其中的火灾问题和安全隐患信息进行识别,对数据信息进行有效整合,将信息录入数据库,然后上传互联网,进而实现全面监督的目的。此外,健全智能化消防系统还可以提升社会单位安全自查和责任自负等消防安全管理意识,实现对消防安全的重点检查,对消防设施进行维护和保养,避免出现火灾等问题,从而进一步完善社会消防安全管理的体系。
七、结语
综上所述,社会单位要合理应用物联网技术建立智能化和信息化监督系统,对消防安全管理中的工作流程进行全方位监督,检查和消除火灾隐患,积极组织人员疏散逃生,强化管理人员的物联网化管理意识,建立先进的火灾防控系统,从而预防社会火灾事故的发生,为群众的人身安全提供保障。
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1.1物联网介绍
1.1.1物联网概念
物联网是指利用射频识别技术(RFID)、全球定位系统(GPS)、传感器等技术将物体与互联网连接在一起的技术,物联网可以实现信息交流与通信,是互联网技术的深入应用[2]。物联网被视为互联网未来发展趋势之一,其中物联网中的每个物体都是有标识、属性的个体,利用智能接口,按照一定的通信协议连接到互联网中。
1.1.2物联网主要特征
1)标识与感知。物联网可通过RFID、传感器等技术标识物体,并能通过上述技术感知或捕获研究目标,采集该物体的相关信息。
2)信息处理。物联网获取的信息可以利用计算机进行大数据计算与分析,从而获取极具价值的信息,以供决策与控制。
3)信息交流。物联网与互联网技术一样,可以实现数据的实时共享,及时将系统信息数据通过网络传输到系统中心。
1.1.3物联网关键技术
物联网技术一般可分为感知层、网络层以及应用层三大环节,每一个环节都对应有关键技术。感知层关键技术包含RFID技术、二维码、传感器技术等,利用上述技术能够实现对物体的标识与感知[4]。网络层关键技术包含计算机技术、互联网技术、云计算技术、大数据处理技术等,是信息处理、数据管理的核心。应用层关键技术包含智能芯片等,是信息处理的应用执行层面。近年来,随着物联网技术的不断发展,出现了许多新型技术或多种技术融合的综合性技术,如PML开发技术、嵌入式技术、传感器网络技术、信息安全技术等,这些技术的应用显著提升了物联网的性能。
1.2智能电网介绍
1.2.1智能电网概念
所谓智能电网,其本质是电网的智能化发展,以物理电网为基本框架,充分结合测量技术、传感技术、信息化处理技术、决策系统技术、计算机技术、互联网技术等智能化技术而形成的综合性智能电网。智能电网的应用,将资源开发、电能应用、电网管理等各个环节实现了智能化集成,不仅实现各个环节的无缝连接,而且提升了电网的工作效率及可靠性,因此,具有极大的经济效益。
1.2.2智能电网主要特征
1)自愈性。智能电网具备自我修复能力,当电网中出现故障,可以容错重组,实现系统自愈。
2)激励性。智能电网可以激发用户参与到电网的运作过程中,从而提高电网的工作效率。
3)安全性。智能电网相比普通电网具备更高的安全性,尤其是在利用智能化技术下,电网的抵御能力更强,电网安全性更高。
4)兼容性。智能电网可以兼容各种形式的发电、供电、蓄电,因此电网的兼容性更好。
5)优化性。智能电网能够优化各种电网设备的运行,降低电网的运行成本,优化性能优越。
1.2.3智能电网关键技术
智能电网未来发展趋势,是集合了多种技术于一体的综合性智能化系统工程。智能电网所包含的关键技术主要有可处理大量数据的信息处理技术;高效、实时的通信技术;电网能源分布式接入技术;系统容错技术;传感器网络技术;智能规划技术等。
2物联网技术与智能电网技术融合
物联网技术与智能电网技术的融合是信息化技术发展的必然,也是电网发展的趋势。采用物联网技术的智能电网,能够在资源整合、通信提升、电力信息化等方面的发展提供重要的支撑。此外,物联网技术的应用,能够提高智能电网的自动化、智能化,对提高智能电网的管理,提高电网的工作效率,降低运行成本等方面具有重要意义。为了研究物联网技术与智能电网技术的融合,笔者分别从感知层、网络层、应用层三方面进行介绍。
2.1感知层
感知层包含了各种传感器、智能芯片等信息识别与采集设备,从而实现对物体属性、行为的监测,并能够获取物体的基本信息数据,通过网络技术、通信技术将数据传输到数据处理中心。在智能电网中,采用物联网技术可以对输电线路、电气设备等电网目标进行识别与监控,并通过光纤通信技术或无线通信技术将获取的数据传输到数据处理中心。
2.2网络层
网络层是利用互联网技术实现数据传输与共享的关键环节。在智能电网中,主要以光纤网络为主要的网络层,并以无线通信网络、无线宽带网络为辅助,将感知层获取的数据进行实时传输。在智能电网的应用过程中,为了保证系统的安全性,因此对数据的传输提出了更高的要求,智能电网的信息传输主要通过电网系统的内部网络,只有在特殊环境下,才可以部分依靠公共网络。此外,为了保证智能电网的应用,电力系统的通信网络应该以骨干光纤网络为主,这样不仅能够保证数据传输的实时性,而且能够提高数据的容量。以光纤网络为主,辅助以无线宽带网络、电力线载波网络、无线数字通信网络等通信技术,实现双向宽带通信的智能电网与物联网的融合。
2.3应用层
应用层是物联网对相关信息或处理结果进行应用的层面,在智能电网中,应用层主要是各种电力基础设施、电力资源的应用等方面。电力基础设备将为物联网技术提供重要的信息数据,同时也为物联网技术提供数据处理与计算的基础设施,保证各种数据、设备的接口资源,为物联网提供各种适应性极强的应用。此外,应用物联网技术后,智能电网的在智能计算、大数据处理、模式识别等技术方面有了更有效的解决方案,能够应用物联网技术实现智能化决策,对提升电网的管理水平具有重要意义。
3物联网在智能电网中应用展望
物联网技术在物体识别与感知、信息处理、控制与决策等方面的能力,能够对智能电网的发展提供极大的推动作用。以目前的发展趋势来看,物联网技术与智能电网技术的结合与应用将不断的深入与完善,尤其是在以下几方面的应用,将成为物联网技术、智能电网技术融合的重要方向。
1)输电线路可视化。利用物联网技术的远程识别与感知技术,能够对输电线路进行可视化监控,结合无线通信技术、全球定位技术等,对输电线路冰冻、震动、故障等问题进行实时在线远程监控,提高智能电网输电线路的感知能力,缩减解决故障的反应时间。
2)电力生产智能化。利用物联网技术,能够实现电力生产的智能化管理,尤其是将RFID技术、传感器网络技术应用到电力现场作业,能够对误操作、非法进入等安全事件进行远程监管,可以对电力生产设备进行智能化管理,减少电力生产的安全隐患,结合用电信息情况,智能规划生产计划。
3)用电信息智能采集。传统用电信息通过电表人工采集,实时性、准确性均难以保证。应用物联网技术,可以建立远程用电信息采集系统,并将采集的数据通过通信网络实时反馈到管理中心,可实现用电信息的实时管理,提高智能电网的智能化,适时进行调峰调频,提升用电效率。除此之外,物联网技术还能在电力设备管理、电力设施全寿命周期管理、用电巡检等方面提供重要的应用技术保障,能够有效提高电网的可靠性,提升客户服务满意度。
4结语