工控摘要：電網(wǎng)公司通過建立設(shè)備實(shí)物標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，集成資產(chǎn)實(shí)物流、信息流、價(jià)值流，實(shí)現(xiàn)賬、卡、物永續(xù)聯(lián)動(dòng)一致，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理各階段的信息共享。
　　
　　近年來，電網(wǎng)公司對(duì)電網(wǎng)資產(chǎn)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(chǎn)PMS、PM與AM數(shù)據(jù)間的聯(lián)動(dòng)對(duì)應(yīng)，同時(shí)，將聯(lián)動(dòng)成果數(shù)據(jù)納入到“資產(chǎn)全壽命周期管理一體化平臺(tái)”進(jìn)行指標(biāo)考核，但依舊存在著因資產(chǎn)變動(dòng)造成數(shù)據(jù)質(zhì)量下降的問題。如果不進(jìn)一步采取新的管理手段，前期資產(chǎn)聯(lián)動(dòng)的成果將無法有效鞏固。
　　
　　因此，有必要將新技術(shù)、新方法應(yīng)用到資產(chǎn)全壽命周期管理中去，實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)變動(dòng)信息的及時(shí)傳遞與反饋，將資產(chǎn)全壽命周期管理的各階段業(yè)務(wù)與“現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物”緊密在一起，形成資產(chǎn)管理與實(shí)物管理的橫向及縱向閉環(huán)，為實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)整體優(yōu)化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　
　　開展電網(wǎng)輸變電設(shè)備全壽命各階段的跟蹤管理，將對(duì)資產(chǎn)管理模式帶來考驗(yàn)，同時(shí)也為提高輸變電設(shè)備現(xiàn)代化管理水平帶來契機(jī)。目前，*公司、南方電網(wǎng)公司正在積極開展RFID技術(shù)在資產(chǎn)、智能倉(cāng)儲(chǔ)管理等系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。但RFID技術(shù)在電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期跟蹤管理應(yīng)用中，還沒有一種標(biāo)準(zhǔn)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(shù)在電網(wǎng)資產(chǎn)管理的應(yīng)用模式，對(duì)進(jìn)一步的推廣應(yīng)用具有重要的積極意義。
　　
　　1RFID技術(shù)在資產(chǎn)全壽命周期管理中的應(yīng)用需求
　　
　　1.1采集設(shè)備選型的需求
　　
　　RFID技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤管理將大量使用手持采集終端對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物標(biāo)識(shí)進(jìn)行信息采集，由于在電磁場(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行操作，需要考慮終端設(shè)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(shè)備在運(yùn)行環(huán)境下，會(huì)產(chǎn)生工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)，工頻電磁場(chǎng)干擾屬于低頻感應(yīng)場(chǎng)干擾。由于手持終端內(nèi)部的信號(hào)沒有以大地作為回流路徑，因此，在手持終端選型設(shè)計(jì)上要考慮讀寫器的電磁防護(hù)設(shè)計(jì)。
　　
　　(2)讀寫距離。電網(wǎng)實(shí)物標(biāo)識(shí)安裝位置一般都為設(shè)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(jī)讀寫距離遠(yuǎn)近對(duì)減少資產(chǎn)巡查人員行走距離，降低工作強(qiáng)度，提高巡查效率有重要的意義。
　　
　　(3)手持設(shè)備續(xù)航時(shí)間。220kV以上變電站占地面積較大，設(shè)備較多，且標(biāo)識(shí)實(shí)施安裝時(shí)間長(zhǎng)，因此，手持設(shè)備電池必須具備較長(zhǎng)的續(xù)航能力，且掉電后可自動(dòng)保存數(shù)據(jù)，保證工作人員在現(xiàn)場(chǎng)工作沒有后顧之憂。
　　
　　1.2關(guān)鍵技術(shù)
　　
　　電聯(lián)報(bào)告提出物聯(lián)網(wǎng)主要有四個(gè)關(guān)鍵性的應(yīng)用技術(shù)：標(biāo)識(shí)事物的RFID射頻識(shí)別技術(shù)，感知事物的傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Sensortechnologies)，思考事物的智能技術(shù)(Smarttechnologies)，微縮事物的納米技術(shù)Nanotechnolo-gy-RFID。
　　
　　RFID通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)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(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID由3部分組成，分別是：①標(biāo)識(shí)(Tag)：由芯片及耦合元件組成，標(biāo)識(shí)是具有*性的電子編碼，附著在物體上識(shí)別目標(biāo)對(duì)象;②讀寫器(Reader)：讀取\寫入標(biāo)識(shí)信息的設(shè)備;③天線(Antenna)：在標(biāo)識(shí)和讀寫器間傳遞射頻信號(hào)。RFID技術(shù)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(luò)與檢測(cè)技術(shù)中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN，WirelessSensorNetwork)是集分布式信息采集、信息傳輸和信息處理技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)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(shè)方式以及適合移動(dòng)目標(biāo)等特點(diǎn)。
　　
　　傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的基本組成包括傳感單元(由傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊組成)、處理單元(包括CPU、存儲(chǔ)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(dòng)系統(tǒng)以及電源自供電系統(tǒng)等。傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究包括*的測(cè)試技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控、智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)研究、傳感器網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)及底層協(xié)議研究、對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的檢測(cè)與控制、傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全。
　　
　　智能技術(shù)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(nèi)容解析，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理。智能技術(shù)的研究?jī)?nèi)容包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、人工智能、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)、智能信號(hào)處理等。納米技術(shù)是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1～100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用，主要包括納米體系物理學(xué)、納米化學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工學(xué)、納米力學(xué)等。這7個(gè)學(xué)科主要?dú)w納為納米材料、納米器件、納米尺度的檢測(cè)與表征這3大研究領(lǐng)域。
　　
　　2、物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)通信的應(yīng)用
　　
　　基于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)，并結(jié)合電力系統(tǒng)通信的特點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)主要的應(yīng)用將集中在電力系統(tǒng)應(yīng)急通信、配網(wǎng)自動(dòng)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(shù)手段。
　　
　　2.1應(yīng)急通信
　　
　　應(yīng)急通信發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)具有不確定性，導(dǎo)致無法確定指揮中心和事故地點(diǎn)，各類需要接入點(diǎn)的隨機(jī)性非常大。這往往需要搶修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，檢查現(xiàn)場(chǎng)情況，通過、視頻回傳等手段及時(shí)向調(diào)度中心及應(yīng)急指揮中心報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)情況。而物聯(lián)網(wǎng)能使調(diào)度中心或應(yīng)急指揮中心通過對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)信息、各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的智能監(jiān)測(cè)，為調(diào)度中心的日常管理和應(yīng)急指揮提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。當(dāng)應(yīng)急情況發(fā)生時(shí)，通過物聯(lián)網(wǎng)能夠準(zhǔn)確定位事故現(xiàn)場(chǎng)，清楚現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及部件、桿塔的損壞情況，以便及時(shí)調(diào)撥合適型號(hào)的設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行更換。同時(shí)，結(jié)合光纖及無線通信技術(shù)提供及視頻通信，現(xiàn)場(chǎng)人員能夠提前做好搶修準(zhǔn)備，接受在應(yīng)急指揮中心的調(diào)度及指揮，更快的對(duì)事故進(jìn)行搶修，提高事故處理能力。
　　
　　2.2配網(wǎng)通信
　　
　　配網(wǎng)相對(duì)于高壓輸變電網(wǎng)，特別是10kV及以下電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電壓等級(jí)多、配電設(shè)備數(shù)量多、支線多、分布廣、變動(dòng)頻繁等特點(diǎn)。根據(jù)配網(wǎng)自動(dòng)化層次要求，整個(gè)配網(wǎng)通信可分為通信子站、配網(wǎng)主站、區(qū)調(diào)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(shè)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(huì)二次安全防護(hù)及相關(guān)要求，該層數(shù)據(jù)承載在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中。
　　
　　區(qū)調(diào)分站層：該層主要是區(qū)調(diào)分站與配電主站的通信層面。該層數(shù)據(jù)量相對(duì)較大，承載在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中。
　　
　　根據(jù)配網(wǎng)通信的特點(diǎn)，目前配電網(wǎng)通信無法用單一的通信方式實(shí)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(shù)實(shí)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(dòng)頻繁，在市區(qū)內(nèi)光纖的施工難度較大，很難做到靈活的改動(dòng)，而郊外光纖的施工成本太高，無線寬帶技術(shù)WiMAX、McWill可以作為配電網(wǎng)zui后一段的補(bǔ)充，但是WiMAX技術(shù)也會(huì)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(shè)備及部件連上物聯(lián)網(wǎng)，輕松地完成配網(wǎng)通信任務(wù)，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化“三遙”(遙信、遙測(cè)、遙控)信息，目前采用的GPRS、載波等通信技術(shù)由于帶寬不足僅能實(shí)現(xiàn)“兩遙”(遙信、遙測(cè))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(dòng)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(shè)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(huì)二次安全防護(hù)及相關(guān)要求，該層數(shù)據(jù)承載在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中。
　　
　　區(qū)調(diào)分站層：該層主要是區(qū)調(diào)分站與配電主站的通信層面。該層數(shù)據(jù)量相對(duì)較大，承載在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中。
　　
　　根據(jù)配網(wǎng)通信的特點(diǎn)，目前配電網(wǎng)通信無法用單一的通信方式實(shí)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(shù)實(shí)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(dòng)頻繁，在市區(qū)內(nèi)光纖的施工難度較大，很難做到靈活的改動(dòng)，而郊外光纖的施工成本太高，無線寬帶技術(shù)WiMAX、McWill可以作為配電網(wǎng)zui后一段的補(bǔ)充，但是WiMAX技術(shù)也會(huì)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(shè)備及部件連上物聯(lián)網(wǎng)，輕松地完成配網(wǎng)通信任務(wù)，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化“三遙”(遙信、遙測(cè)、遙控)信息，目前采用的GPRS、載波等通信技術(shù)由于帶寬不足僅能實(shí)現(xiàn)“兩遙”(遙信、遙測(cè))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(dòng)頻繁等問題。
　　
　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)提供較好的測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、電網(wǎng)負(fù)荷節(jié)能控制、電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)、事故準(zhǔn)確定位跟蹤、輸電線路桿塔、線路監(jiān)測(cè)(覆冰監(jiān)測(cè)、溫度檢測(cè))等。例如電網(wǎng)底層的數(shù)據(jù)包括配電房的開關(guān)、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(shí)時(shí)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(yù)防，大大提高電網(wǎng)管理和應(yīng)急的效率。
　　
　　2.4社會(huì)服務(wù)及社會(huì)管理
　　
　　物聯(lián)網(wǎng)還可以應(yīng)用到智能交通、工業(yè)監(jiān)控、市政設(shè)施管理、遠(yuǎn)程醫(yī)療、環(huán)境治理、數(shù)字家庭等涉及社會(huì)服務(wù)及管理的眾多領(lǐng)域。
　　
　　2.5存在的問題
　　
　　目前物聯(lián)網(wǎng)還僅僅是應(yīng)用在物流領(lǐng)域，而且其技術(shù)體系尚未完善，除需要突破上述提到的四大關(guān)鍵技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)中難點(diǎn)及重大課題。
　　
　　3、應(yīng)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，加強(qiáng)輸電通信網(wǎng)的可靠性，也可以作為配電網(wǎng)絡(luò)主要通信方式，彌補(bǔ)目前公網(wǎng)及無線通信網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)現(xiàn)的功能，同時(shí)能作為抵御天氣的電力應(yīng)急通訊方案和通信抗災(zāi)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(shù)的發(fā)展，而目前其發(fā)展正處于起步階段，仍然面臨技術(shù)完備性不足、產(chǎn)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(duì)經(jīng)濟(jì)起到積極的推動(dòng)作用。