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摘要：物联网技术依托信息通信领域的前沿技术，基于物联网的现代化智能电网是针对电网后期建设和运行的实际需求而建立的物联网传感器网络体系，物联网技术不仅提供对传感器信息的支持，其本身也具有智能处理、中转、交换信息的能力，而且能够实现对物体的实时智能控制。本文根据笔者工作实践，对物联网技术在现代变电运维工作中的应用进行了分析和探讨。
关键词：物联网；技术；变电；运维；应用
1物联网概念及电力系统物联网研究现状
1.1物联网概念的提出
可以这样理解物联网：各类传感器在现场采集数据，按约定的协议把采集到的数据上传至物联网信息平台进行中转和显示，手机、平板电脑、办公电脑等终端设备通过登录物联网信息平台，来实现数据的远程实时查看与控制。传感器获得的数据具有及时性、准确性、实时性，工作人员可以自行设定时长，周期性地采集环境信息，用以不断更新数据。可以在物联网上部署海量的不同种类的传感器，如温湿度传感器、红外感应器、烟雾传感器、射频识别（RFID）标签、全球定位系统（GPS）、辐射传感器等，而每个传感器都是一个信息源，这些海量信息源通过处理器中转、交换、处理，当用终端设备登录相应的服务器时，就可以方便地获取这些信息。物联网技术不仅提供对传感器信息的支持，其本身也具有智能处理、中转、交换信息的能力，而且能够实现对物体的实时智能控制（例如通过控制继电器实现）。
2变电运维工作与传感器技术应用
2.1新时期变电运维工作的转变
2014年5月，国家电网公司运检部下达了《关于变电运维一体化工作指导意见的通知》，此通知明确了今后变电运行人员维护检修的职责范围。同时，随着国家电网“三集五大”的全面推行与落实，以及500kV变电站少人、无人值守变电站（简称无人站）的推行，运维人员将会面临更高的劳动强度、更多的维护项目。新时期变电运维工作的转变迫切要求建立物联网传感器网络监控体系，以实现协同感知、实时监测、信息采集、故障诊断、辅助作业，使智能化监控管理更进一步。
2.2传感器技术应用实例
物联网能有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化监控水平，改善现有电力系统基础设施的利用效率。对于现场实际运维检修类项目，许多工作可以用现代信息技术取代人员实际劳动。可以通过传感器技术与物联网技术的结合，将现场各种情况远程传输给后台进行查看，当发生异常时，还会向手机等终端监控设备发送报警信息（微博、微信、电子邮件、短信4种方式），大大降低了工作人员的劳动强度并提高了工作效率。在实际工作中的案例如下。案例一：检查机构箱、端子箱、汇控柜等柜体中加热器的时候，可以使用温度传感器将柜体的实时温度上传，这样，运维人员在手机或者电脑网页上就可以实时观测到每一个柜体加热器的温度，而无需再履行五防解锁程序，要打开每一个柜子，用手感知加热器的温度来判断加热器的好坏，大大提高了工作效率，降低了劳动强度（此项发明已在某变电站作为试点投入使用，取得了较好的效果）。这种装置安装PT100绝缘温度探头后还可监测电缆接头和低压开关触指的温度，应用范围极广。案例二：在运维检修中，需要定期检查电缆沟内电缆的情况，尤其以保护小室为主。可将MQ-2类烟雾传感器安装在电缆沟内，如电缆沟内发生短路或火灾，可第一时间在手机上得到通知。同样，在端子箱和断路器机构箱中也可安装相应的装置，当回路或接线排发生短路及其他任何产生烟雾的异常发生时，均可实现实时报警功能。案例三：在电缆沟或低压配电柜中安装红外传感器，当老鼠、蛇等小动物出现时，红外传感器被触发，可第一时间在手机上得到通知。同样，红外传感器还可运用在防外力入侵方面，如在围墙、主控楼等处可大量布置红外传感器，有外力入侵时，可第一时间获得相关信息并及时处置。案例四：可将位移传感器和倾角传感器安装在GIS设备的伸缩节位置，这样便可实时、精确传回GIS设备的位移情况。当设备偏移量超出规定范围，可第一时间在手机等终端设备上得到通知。案例五：对于无人站，可以利用先进的物联网技术，将无人站的天气、设备、主控楼等情况通过图片形式实时传输回来，以便及时、全面掌握变电站的各种信息，为防汛、抢修提供服务。案例六：在电缆沟中布置一定数量的水浸传感器，能全方位监视电缆沟的积水情况，防止局部积水造成电缆、光缆等设备的绝缘损坏。当电缆沟进水超出设定值时，可以第一时间在手机等终端设备上得到通知。
3物联网技术的应用难点
3.1传感装置组网方式的选择难点
物联网技术在变电站的应用过程中，首先面临的问题是已经建成的变电站如何再安装这些传感器终端。如果场地重新开挖走电缆，或将电缆安装在电缆沟中，不仅工程量巨大，而且还有可能发生误碰运行设备的风险。因此在设计传感器终端时，使用更多的是无线信号模式。经过研发和改进，开发出了一套自己的无线组网模式，即Zigbee模块与ESP8266Wi-Fi模块相结合来满足大容量组网方式，在没有外网的情况下，通过SIM900A的GPRS流量将数据发出，用蓝牙和miniUSB数据线来实现现场装置的调试检查和数据下载。
3.2物联网编程语言的编写难点
各种传感器采集到的各种模拟量信号需上传至物联网平台，在传感器与物联网平台接入的过程中，需要特定的语言编码来实现数据的识别，否则将无法正常读取。
3.3在变电站电磁干扰环境中的应用难点
500kV变电站超高压、大电流的强电场环境存在各种干扰源，电磁环境极为复杂，测量终端很容易受到高频噪声、强电磁辐射、谐波干扰等影响，导致装置可靠性降低。在进行模块测量实验中发现无线数据在传输过程中受到很大干扰，出现了传输距离近、丢包率高等各种问题。究其本质，一是场区设备众多，对通信信道形成了阻挡；二是场区各种超高压设备产生的电磁干扰对通信产生了影响。因此，采取有效的抗电磁环境干扰措施是物联网技术应用于变电站的一个重要措施。
4结语
物联网技术在电力系统的应用代表了电力系统信息化水平的提高，同时也是变电站智能化水平提高的重要体现。随着科技的进步，变电站运维工作将会更加依赖于物联网技术，而物联网技术也将会大大提高工作效率、降低劳动强度。
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