摘要：文章就新兴的物联网技术及对其在电力系统通信中的应用展开分析。首先介绍了物联网的组成架构，从RFID传感器网络与检测、智能、纳米四大关键技术进行分析论述。并结合电力系统通信的特点，分析了物联网在电力系统应急通信、配网通信、智能电网中的应用，为下一代信息技术发展建立了信息流通道，研究物联网技术及其在电力系统通信中的应用具有重要的意义与价值。
关键词：物联网技术；电力系统；通信；应用
前言
物联网意指所有物品依靠射频识别等信息传感设备实现和互联网的连接，进行智能化的识别或管理等。物联网的出现是一种思维的革命，打破了传统思路中物理基础设施与 IT 基础设施相互分离的状况。老式思路中一方面是公路、建筑物、机场等，另一方面是个人电脑、宽带、信息数据中心等，两方面相互分开。在物联网时代中，由钢筋混凝土与电缆打造的建筑或设施与电子芯片、宽带网络等进行整合，形成统一的现代化基础设施。这个基础设施犹如一座新式平台，承载着生产运行、经济管理、社会生活等活动。
一、物联网技术分析
物联网的实质是利用 RFID（Radio Freq uency Identi－fication，射频自动识别）、无线数据通信等技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。物品能够在无需人工干预的条件下，在网络里彼此进行“交流”，通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。下面重点介绍物联网的组成架构和关键技术。
（一）组成架构
物联网网络的组成架构包括：用户层、应用控制层、承载网络、接入层、应用采集控制（末梢节点）层，其中承载网络由计算机网络和通信网络构成。用户层主要是为用户提供物联网应用的用户界面接口，包括如电脑、手机、客户端、传感器等用户设备。应用控制层由应用服务器及数据库服务器组成，具有汇集、转换、分析数据的功能，以及用户层呈现的适配和实践的触发等。承载网络是指通信网络，如互联网络、移动通信网络等，完成物联网接入层与应用控制层之间的信息通信功能。承载网络结构主要有端到端、环型网、树状网、交叉网等方式，联网方式可以简单分成有线和无线两种，有线方式主要包括光纤、互联网的数据线、语音通信线缆等。末梢节点与接入层构成了物联网的信息采集和控制。接入层由接入网关和基站节点组成，末梢节点由各种类型的采集和控制模块组成，接入层负责应用末梢节点信息的组网控制和信息汇集，以及向末梢节点下发信息的转发等功能[1]。
（二）关键技术
国际电联报告中点明了物联网的四项关键技术，即标识事物的RFID 射频识别技术、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术。REID借助射频信号可以自动来识别并搜集信息，是一种在恶劣环境下的非接触式自动识别技术，其主要有三方面构成，即标识，读写器、天线。标识是由芯片和耦合元件制成，具有着唯一性电子编码，附着在物体上来识别目标；读写器是一种读取或写入的标识信息型仪器；天线负责传递标识与读写器之间的射频信号。RFID技术通常涉及RFID 反碰撞防冲突、RFID天线、适宜的工作频率、隐私安全等研究工作。无线传感器网络是包括搜集信息、传送信息、处理信息的一体化网络信息系统，其具有功耗很低、适宜移动、便于铺设等很多优势。传感器网络技术主要研究各类测试技术，尤其是网络化测控技术，此外，还研究智能化传感器的网络节点、组织结构、底层协议等。智能技术意指在物体中植入智能系统，赋予物体一定的智能性，并借助智能系统来分析物体的各种状况，及时进行有关处理工作。智能技术主要研究计算机的智能化理论、人工智能、智能化控制系统与技术、智能信号的处理等一系列工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆纳米技术是一种研究0.1nm至100nm材料性质与应用的新兴技术，具体包括纳米化学、纳米电子学、纳米生物学、纳米力学等众多科目。
二、物联网在电力系统通信的应用
基于物联网的技术特点，并结合电力系统通信的特点，物联网主要的应用将集中在电力系统应急通信、配网自动化、智能电网等方面，为电网智能化管理提供较好的技术手段。
（一）应急通信
应急通信发生的时间和地点具有不确定性，导致无法确定指挥中心和事故地点，各类需要接入点的随机性非常大。这往往需要抢修人员到达现场后，检查现场情况，通过电话、视频回传等手段及时向调度中心及应急指挥中心报告现场情况。而物联网能使调度中心或应急指挥中心通过对电网状态信息、各种设备运行状态的智能监测，为调度中心的日常管理和应急指挥提供实时准确的数据信息。当应急情况发生时，通过物联网能够准确定位事故现场，清楚现场设备及部件、杆塔的损坏情况，以便及时调拨合适型号的设备到现场进行更换。同时，结合光纤及无线通信技术提供电话及视频通信，现场人员能够提前做好抢修准备，接受在应急指挥中心的调度及指挥，更快的对事故进行抢修，提高事故处理能力[2]。
（二）智能电网
智能电网满足了当今社会的低碳发展需求。智能电网中的通讯技术、传感测量技术、信息技术、决策支持技术、控制技术等可以与电网的有机结合，实现安全且高效的运行。智能电网的应用符合当今社会关于低碳发展的要求，是值得大力推广的新型技术。物联网技术运用于智能电网中，可以补充或增强其测量技术、控制技术、通讯技术、节能控制、远程抄表技术、监测设备状态、电网负荷节能控制技术、电网设备状态在线监测技术、相关事故精确定位跟踪、温度监测技术、覆冰监测技术、输电线路杆塔等一系列技术手段。比如，电网底层的数据含有电缆沟信息、配电房开关等，这些数据难于通过通信方式被有效搜集，然而，借助物联网可以将各类底层信息实时搜集并整合，提高了管理效率与应急的灵敏度，实现了电力事故的有效事后处理或是事前预防。
（三）配网通信
无线公网（G P R S / C D M A）与载波通信的安全性稍差，光纤专网是作为主干覆盖到110 k V变电站，由于配电网改动频繁，在市区内光纤的施工难度较大，很难做到灵活的改动，而郊外光纤的施工成本太高，无线宽带技术 W i M A X 、M c W ill可以作为配电网最后一段的补充，但是W i M A X 技术也会受到天气及多路径反射影响，而支持M c W ill 的企业和系统丰富程度并不高，不利于推广使用。物联网能较好地解决配电终端、配电主站之间的通信，可以通过把配电网的所有设备及部件连上物联网，轻松地完成配网通信任务，同时能实现配网自动化“三遥”（遥信、遥测、遥控）信息，目前采用的GPRS 、载波等通信技术由于带宽不足仅能实现“两遥”（遥信、遥测）信息。而且物联网能较好地解决配电终端数量多、变动频繁等问题[3]。
总结
目前，物联网正处于起步阶段，技术当中还有很多不完备的地方，比如开发与运行成本较高、管理与规划工作不够完善、相关资源安排欠缺合理性等，这些都是制约物联网普及与进步的阻碍，因此需要多方面的协同努力，一并做好物联网的研发与推广工作，相信未来的物联网会成为我国经济发展的重要推动力。
参考文献：
[1]孙洪斌，关钦月. 物联网技术在电力系统中的应用[J]. 中国农村水利水电，2014，（03）：125-127.
[2]王治. 物联网技术在电力系统通信中的应用[J]. 科技传播，2015，（24）：217-218.
[3]陈蕾. 物联网技术及其在电力系统通信中的应用[J]. 企业技术开发，2016，29（17）：31-33.
论文作者:丁亚伟,寇启龙,王亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签：技术论文; 电网论文; 智能论文; 信息论文; 通信论文; 电力系统论文; 节点论文; 《电力设备》2017年第22期论文;