工控摘要：電網(wǎng)公司通過建立設備實物標識系統(tǒng)，集成資產實物流、信息流、價值流，實現(xiàn)賬、卡、物永續(xù)聯(lián)動一致，實現(xiàn)資產管理各階段的信息共享。
　　
　　近年來，電網(wǎng)公司對電網(wǎng)資產全壽命周期管理提出了具體的管理要求，不少電網(wǎng)公司積極開展了存量資產PMS、PM與AM數(shù)據(jù)間的聯(lián)動對應，同時，將聯(lián)動成果數(shù)據(jù)納入到“資產全壽命周期管理一體化平臺”進行指標考核，但依舊存在著因資產變動造成數(shù)據(jù)質量下降的問題。如果不進一步采取新的管理手段，前期資產聯(lián)動的成果將無法有效鞏固。
　　
　　因此，有必要將新技術、新方法應用到資產全壽命周期管理中去，實現(xiàn)對資產變動信息的及時傳遞與反饋，將資產全壽命周期管理的各階段業(yè)務與“現(xiàn)場實物”緊密在一起，形成資產管理與實物管理的橫向及縱向閉環(huán)，為實現(xiàn)資產整體優(yōu)化打下堅實的基礎。
　　
　　開展電網(wǎng)輸變電設備全壽命各階段的跟蹤管理，將對資產管理模式帶來考驗，同時也為提高輸變電設備現(xiàn)代化管理水平帶來契機。目前，*公司、南方電網(wǎng)公司正在積極開展RFID技術在資產、智能倉儲管理等系統(tǒng)的研究和應用。但RFID技術在電網(wǎng)資產全壽命周期跟蹤管理應用中，還沒有一種標準的模式，缺乏系統(tǒng)性的參考依據(jù)，因此，有必要研究RFID技術在電網(wǎng)資產管理的應用模式，對進一步的推廣應用具有重要的積極意義。
　　
　　1RFID技術在資產全壽命周期管理中的應用需求
　　
　　1.1采集設備選型的需求
　　
　　RFID技術應用于電網(wǎng)資產跟蹤管理將大量使用手持采集終端對現(xiàn)場實物標識進行信息采集，由于在電磁場環(huán)境下進行操作，需要考慮終端設備的抗干擾性、讀寫距離、穩(wěn)定性、可靠性等因素。
　　
　　(1)抗干擾因素。變電設備在運行環(huán)境下，會產生工頻電場和工頻磁場，工頻電磁場干擾屬于低頻感應場干擾。由于手持終端內部的信號沒有以大地作為回流路徑，因此，在手持終端選型設計上要考慮讀寫器的電磁防護設計。
　　
　　(2)讀寫距離。電網(wǎng)實物標識安裝位置一般都為設備基座的接地扁鐵上，且離開地面一定的高度，方便操作人員讀寫數(shù)據(jù)，因此，手持機讀寫距離遠近對減少資產巡查人員行走距離，降低工作強度，提高巡查效率有重要的意義。
　　
　　(3)手持設備續(xù)航時間。220kV以上變電站占地面積較大，設備較多，且標識實施安裝時間長，因此，手持設備電池必須具備較長的續(xù)航能力，且掉電后可自動保存數(shù)據(jù)，保證工作人員在現(xiàn)場工作沒有后顧之憂。
　　
　　1.2關鍵技術
　　
　　電聯(lián)報告提出物聯(lián)網(wǎng)主要有四個關鍵性的應用技術：標識事物的RFID射頻識別技術，感知事物的傳感網(wǎng)絡技術(Sensortechnologies)，思考事物的智能技術(Smarttechnologies)，微縮事物的納米技術Nanotechnolo-gy-RFID。
　　
　　RFID通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，是可以在惡劣環(huán)境下工作的一種非接觸式自動識別技術。RFID由3部分組成，分別是：①標識(Tag)：由芯片及耦合元件組成，標識是具有*性的電子編碼，附著在物體上識別目標對象;②讀寫器(Reader)：讀取\寫入標識信息的設備;③天線(Antenna)：在標識和讀寫器間傳遞射頻信號。RFID技術主要研究：①RFID反碰撞防沖突問題;②RFID天線;③選擇合適的工作頻率;④安全與隱私。傳感器網(wǎng)絡與檢測技術中，無線傳感器網(wǎng)絡(WSN，WirelessSensorNetwork)是集分布式信息采集、信息傳輸和信息處理技術于一體的網(wǎng)絡信息系統(tǒng)，具有低成本、微型化、低功耗和靈活的組網(wǎng)方式、鋪設方式以及適合移動目標等特點。
　　
　　傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的基本組成包括傳感單元(由傳感器和模數(shù)轉換功能模塊組成)、處理單元(包括CPU、存儲器、嵌入式操作系統(tǒng)等)、通信單元(由無線通信模塊組成)及電源，可選的其他單元包括定位系統(tǒng)、移動系統(tǒng)以及電源自供電系統(tǒng)等。傳感器網(wǎng)絡技術研究包括*的測試技術及網(wǎng)絡化測控、智能化傳感器網(wǎng)絡節(jié)點研究、傳感器網(wǎng)絡組織結構及底層協(xié)議研究、對傳感器網(wǎng)絡自身的檢測與控制、傳感器網(wǎng)絡的安全。
　　
　　智能技術是通過在物體中植入智能系統(tǒng)，使得物體具備一定的智能性，將物體“講話”的內容解析，利用計算機自動處理。智能技術的研究內容包括計算機實現(xiàn)智能的原理、人工智能、智能控制技術與系統(tǒng)、智能信號處理等。納米技術是研究結構尺寸在0.1～100nm范圍內材料的性質和應用，主要包括納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等。這7個學科主要歸納為納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表征這3大研究領域。
　　
　　2、物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)通信的應用
　　
　　基于物聯(lián)網(wǎng)的技術特點，并結合電力系統(tǒng)通信的特點，物聯(lián)網(wǎng)主要的應用將集中在電力系統(tǒng)應急通信、配網(wǎng)自動化、智能電網(wǎng)等方面，為電網(wǎng)智能化管理提供較好的技術手段。
　　
　　2.1應急通信
　　
　　應急通信發(fā)生的時間和地點具有不確定性，導致無法確定指揮中心和事故地點，各類需要接入點的隨機性非常大。這往往需要搶修人員到達現(xiàn)場后，檢查現(xiàn)場情況，通過、視頻回傳等手段及時向調度中心及應急指揮中心報告現(xiàn)場情況。而物聯(lián)網(wǎng)能使調度中心或應急指揮中心通過對電網(wǎng)狀態(tài)信息、各種設備運行狀態(tài)的智能監(jiān)測，為調度中心的日常管理和應急指揮提供實時準確的數(shù)據(jù)信息。當應急情況發(fā)生時，通過物聯(lián)網(wǎng)能夠準確定位事故現(xiàn)場，清楚現(xiàn)場設備及部件、桿塔的損壞情況，以便及時調撥合適型號的設備到現(xiàn)場進行更換。同時，結合光纖及無線通信技術提供及視頻通信，現(xiàn)場人員能夠提前做好搶修準備，接受在應急指揮中心的調度及指揮，更快的對事故進行搶修，提高事故處理能力。
　　
　　2.2配網(wǎng)通信
　　
　　配網(wǎng)相對于高壓輸變電網(wǎng)，特別是10kV及以下電壓等級網(wǎng)絡具有結構復雜、電壓等級多、配電設備數(shù)量多、支線多、分布廣、變動頻繁等特點。根據(jù)配網(wǎng)自動化層次要求，整個配網(wǎng)通信可分為通信子站、配網(wǎng)主站、區(qū)調分站層3層；
　　
　　通信子站層：指配網(wǎng)FTU、TTU、DTU等終端到通信子站層的通信，通信子站通常設置在110kV或220kV變電站。
　　
　　配網(wǎng)主站層：指上述通信子站與配電主站之間的通信層，根據(jù)電監(jiān)會二次安全防護及相關要求，該層數(shù)據(jù)承載在調度數(shù)據(jù)網(wǎng)中。
　　
　　區(qū)調分站層：該層主要是區(qū)調分站與配電主站的通信層面。該層數(shù)據(jù)量相對較大，承載在調度數(shù)據(jù)網(wǎng)中。
　　
　　根據(jù)配網(wǎng)通信的特點，目前配電網(wǎng)通信無法用單一的通信方式實現(xiàn)，而主要是采用光纖通信、載波通信、租用無線公眾網(wǎng)通信及無線寬帶技術實現(xiàn)。無線公網(wǎng)(GPRS/CDMA)與載波通信的安全性稍差，光纖專網(wǎng)是作為主干覆蓋到110kV變電站，由于配電網(wǎng)改動頻繁，在市區(qū)內光纖的施工難度較大，很難做到靈活的改動，而郊外光纖的施工成本太高，無線寬帶技術WiMAX、McWill可以作為配電網(wǎng)zui后一段的補充，但是WiMAX技術也會受到天氣及多路徑反射影響，而支持McWill的企業(yè)和系統(tǒng)豐富程度并不高，不利于推廣使用。物聯(lián)網(wǎng)能較好地解決配電終端、配電主站之間的通信，可以通過把配電網(wǎng)的所有設備及部件連上物聯(lián)網(wǎng)，輕松地完成配網(wǎng)通信任務，同時能實現(xiàn)配網(wǎng)自動化“三遙”(遙信、遙測、遙控)信息，目前采用的GPRS、載波等通信技術由于帶寬不足僅能實現(xiàn)“兩遙”(遙信、遙測)信息。而且物聯(lián)網(wǎng)能較好地解決配電終端數(shù)量多、變動頻繁等問題。
　　
　　通信子站層：指配網(wǎng)FTU、TTU、DTU等終端到通信子站層的通信，通信子站通常設置在110kV或220kV變電站。
　　
　　配網(wǎng)主站層：指上述通信子站與配電主站之間的通信層，根據(jù)電監(jiān)會二次安全防護及相關要求，該層數(shù)據(jù)承載在調度數(shù)據(jù)網(wǎng)中。
　　
　　區(qū)調分站層：該層主要是區(qū)調分站與配電主站的通信層面。該層數(shù)據(jù)量相對較大，承載在調度數(shù)據(jù)網(wǎng)中。
　　
　　根據(jù)配網(wǎng)通信的特點，目前配電網(wǎng)通信無法用單一的通信方式實現(xiàn)，而主要是采用光纖通信、載波通信、租用無線公眾網(wǎng)通信及無線寬帶技術實現(xiàn)。無線公網(wǎng)(GPRS/CDMA)與載波通信的安全性稍差，光纖專網(wǎng)是作為主干覆蓋到110kV變電站，由于配電網(wǎng)改動頻繁，在市區(qū)內光纖的施工難度較大，很難做到靈活的改動，而郊外光纖的施工成本太高，無線寬帶技術WiMAX、McWill可以作為配電網(wǎng)zui后一段的補充，但是WiMAX技術也會受到天氣及多路徑反射影響，而支持McWill的企業(yè)和系統(tǒng)豐富程度并不高，不利于推廣使用。物聯(lián)網(wǎng)能較好地解決配電終端、配電主站之間的通信，可以通過把配電網(wǎng)的所有設備及部件連上物聯(lián)網(wǎng)，輕松地完成配網(wǎng)通信任務，同時能實現(xiàn)配網(wǎng)自動化“三遙”(遙信、遙測、遙控)信息，目前采用的GPRS、載波等通信技術由于帶寬不足僅能實現(xiàn)“兩遙”(遙信、遙測)信息。而且物聯(lián)網(wǎng)能較好地解決配電終端數(shù)量多、變動頻繁等問題。
　　
　　物聯(lián)網(wǎng)技術能夠為智能電網(wǎng)提供較好的測量技術、通訊技術、控制技術，實現(xiàn)遠程抄表、電網(wǎng)負荷節(jié)能控制、電網(wǎng)設備狀態(tài)在線監(jiān)測、事故準確定位跟蹤、輸電線路桿塔、線路監(jiān)測(覆冰監(jiān)測、溫度檢測)等。例如電網(wǎng)底層的數(shù)據(jù)包括配電房的開關、電纜溝的信息，這些信息目前無法用有效的通信方式采集，而如果通過物聯(lián)網(wǎng)有效的聯(lián)合，就可以實時地把各種各樣的底層信息采集上來，使電網(wǎng)管理從事后處理變成事前預防，大大提高電網(wǎng)管理和應急的效率。
　　
　　2.4社會服務及社會管理
　　
　　物聯(lián)網(wǎng)還可以應用到智能交通、工業(yè)監(jiān)控、市政設施管理、遠程醫(yī)療、環(huán)境治理、數(shù)字家庭等涉及社會服務及管理的眾多領域。
　　
　　2.5存在的問題
　　
　　目前物聯(lián)網(wǎng)還僅僅是應用在物流領域，而且其技術體系尚未完善，除需要突破上述提到的四大關鍵技術外，還要有地理信息系統(tǒng)、微型定位系統(tǒng)、定位系統(tǒng)等做支撐。另外還需要制定物聯(lián)網(wǎng)的標準和規(guī)范，統(tǒng)一所有物品的編碼，信息安全也是物聯(lián)網(wǎng)技術中難點及重大課題。
　　
　　3、應用展望
　　
　　電力系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)，既可以作為輸電通信基礎網(wǎng)絡的補充，加強輸電通信網(wǎng)的可靠性，也可以作為配電網(wǎng)絡主要通信方式，彌補目前公網(wǎng)及無線通信網(wǎng)絡無法實現(xiàn)的功能，同時能作為抵御天氣的電力應急通訊方案和通信抗災體系的有效手段。物聯(lián)網(wǎng)就其本身而言，代表了下一代信息技術的發(fā)展，而目前其發(fā)展正處于起步階段，仍然面臨技術完備性不足、產品成熟度低、成本偏高、規(guī)劃管理、無線電頻率資源合理安排及分配等諸多因素的制約，但隨著各方面的共同努力，物聯(lián)網(wǎng)將迎來美好的未來，對經(jīng)濟起到積極的推動作用。