电力物联网范文

电力物联网范文（精选12篇）

电力物联网 第1篇

目前, 在我国高压输电的电力线缆基本都是野外架设, 由于自然环境或人为因素等, 输电线路发生故障较高、损失巨大, 尤其在偏远以及交通欠发达地区。在造成破坏之后, 怎样才能在最短的时间内检测出事线路的位置, 将对减少经济损失有巨大帮助作用。物联网技术是一种通过射频识别 (RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络技术。

本文所指出的“基于物联网的电力线缆监测系统”是一种低复杂度、低功耗、高效率、远近距离皆可、低成本的无线监测系统, 支持多个节点同时监测, 时标、位标实时显示的系统, 本系统将会对输电线路的实时可靠维护, 减轻维护人员的劳动强度, 减少维护成果具有重要意义。

2 系统设计

2.1 系统总体方案

系统结构如图1所示, 根据电力线缆监测系统的特点和实际的需要, 系统主要由数据采集模块、通信模块及数据处理模块组成。在该系统中, 数据采集模块主要包括DS18B20温度传感器和GPS模块, 负责采集相应采集点的温度和位置信息;通信模块主要由ZWC-03A短信模块组成, 它单片机和嵌入式平台间的数据通信;数据处理模块主要包括UP2410嵌入式平台和STC89C52, 它们负责采集和处理数据。

2.2 系统设计思路

本文所讲的“基于物联网的电力线缆监测系统”是指利用传感器和GPS将采集到的温度、时标、位标信息进行采集, 再由单片机将数据进行处理转换, 再由短信模块进行数据的发送和接收, 最后再由上位机进行数据的切割以及曲线的绘制。

3 系统的结构框架

3.1 发射模块硬件设计

电力检测系统中的发射模块一般都在分布在电网中, 电网是一个相对比较恶劣的环境, 为保证其正常工作, 因此对各个硬件的要求较高。DS18B20被广泛用于工业控制中, 其测量精度和范围都能满足工业要求, 能够在各种高低温环境下正常工作。本发射模块的供电系统较为多样化, 可以根据不同的环境向系统供应3.6V~5V的直流电。发射模块的的结构如图2所示。

单片机将采集到的信息 (温度、位标、时标) 通过SPI传输到GSM模块, 由GSM转换成数据帧经天线发送给主机接收模块。以中断服务程序的形式来实现系统操作, 在中断出发后, 终端服务程序读中断状态寄存器的相应位来进行具体操作。为了降低发射模块的功耗, MCU采用定时唤醒的工作方式。

3.2 接收模块硬件设计

电力检测系统中的接收模块安装与控制台中, 上位机使用的是UP-CPU S2410/P270盘平台, 接收模块的系统结构图如图3所示。

接收模块的核心是GSM短信模块和上位机程序处理, 通过GSM短信模块接收从机传输过来的数据帧, 实现主机和从机之间的无线通信;上位机存储和处理数据, 对数据进行分析、保存、显示, 当数据异常时, 报警电路报警。

4 结论

通过测试知道, 本设计可以完成以下监测功能:实时监测各条线路的温度数据;实时显示当前各条线路的温度及变化曲线;高温报警;各个路段时标、位标显示;可根据曲线图变化准确定位出出事路段的经纬度。

摘要：通过对A/B/C三相线缆接头的温度测量, 使用短信设备将采集到的现场温度数据发送到远端服务器, 结合线缆分布图, 对获取到电力线缆现场温度数据进行分析处理, 并绘制成曲线及报表图, 实现实时报警。本系统以UP2410嵌入式开发平台为主, 辅以STC89C52单片机、DS18b20传感器、ZWG-03A短信模块、PC为开发平台, 实现了具有“实时测量”“多线监控”“自动报警”“自动保存数据”等功能的电力线缆监控系统。

关键词：监控系统,单片机传感器,物联网

参考文献

[1]马明建.数据采集与处理技术 (2版) [M].西安:西安交通大学出版社, 2005.

[2]张洪润, 孙悦, 张亚凡.单片机原理及应用技术[M].北京:清华大学出版社, 2005.

什么叫物联网_物联网关键技术 第2篇

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things(IoT)”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。

物联网技术

在物联网应用中有三项关键技术

1、传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

2、RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

物联网误区

误区之一

把传感网或RFID网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFID技术也好，都仅仅是信息采集技术之一。除传感技术和RFID技术外，GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网的一种应用，但绝不是物联网的全部。

误区之二

把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延伸。即使互联网也不仅仅指我们通常认为的国际共享的计算机网络，互联网也有广域网和局域网之分。

物联网既可以是我们平常意义上的互联网向物的延伸;也可以根据现实需要及产业应用组成局域网、专业网。现实中没必要也不可能使全部物品联网;也没必要使专业网、局域网都必须连接到全球互联网共享平台。今后的物联网与互联网会有很大不同，类似智能物流、智能交通、智能电网等专业网;智能小区等局域网才是最大的应用空间。

误区之三

认为物联网就是物物互联的无所不在的网络，因此认为物联网是空中楼阁，是很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的，很多初级的物联网应用早就在为我们服务着。物联网理念就是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成的创新，是对早就存在的具有物物互联的网络化、智能化、自动化系统的概括与提升，它从更高的角度升级了我们的认识。

误区之四

把物联网当成个筐，什么都往里装;基于自身认识，把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。如，仅仅嵌入了一些传感器，就成为了所谓的物联网家电;把产品贴上了RFID标签，就成了物联网应用等等

电力系统通信中的物联网技术研究 第3篇

关键词 电力系统；物联网技术；通信

中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0171-01

1 电力系统中的物联网应用技术

电力系统中主要存在两种关系，就是客户之间以及客户和电网公司之间的关系，而物联网在电力系统中的应用就可以把这两种关系用网络连接起来，从而实现数据的网络连接，提高电网整体运用性。要实现智能电网一体化，电力系统的基层信息采集就显得尤为重要。要利用好电网信息这个载体，帮助电力系统实现智能电网多元化发展，发掘其潜在价值，从而更好的服务于智能电网的建设。

智能化网络系统是智能电网能够顺利运行的保障，这个系统主要依靠具备自适应调节能力的统一入网以及分布式管理体系。这个系统可以对客户的用电信息进行实时实地的监控和采集，通过采集数据分析，整理出最适合的输配电方式为用客户服务，这必将是更加安全更加经济的，从而在根本上提高了能源的利

用率。

智能电网中的物联网技术实现，主要还是通过网络对数据的采集、传输和分析这几个方面。宽带给物联网提供的技术支持，使数据的采集不会受到量的限制。数据传输以多种成熟的接入式为主，可以避免传输过程中的拥堵。对获取数据的分析要通过云计算加工厂为终端用户提供服务。

物联网是智能电网的开发和应用的根本，随着物联网技术的成熟，其能够在电力系统中得到更加充分的应用。物联网技术能够应用到电力输送、传输和分析的各个环节，为电力系统的建设和日常维护、信息搜集等方面提供有效的保证和支持。

物联网在智能电网的应用中越来越普遍，物联网不仅能够为整个电力系统的发展提供有力支持，在家居电力系统应用方面也占有主要位置。物联网技术在智能家居等系统的应用主要是通过宽带通信平台来实现。

2 物联网技术应用在智能电网的作用

随着物联网技术在智能电网的实际应用技术越来越成熟，物联网将会成为和智能电网最密切的行业。智能电网逐渐会发展成信息面最广、最深、受众最多的物联网体系。物联网与智能电网之间的关系是互惠互利的，物联网借助智能电网得到更广阔的发展空间，而智能电网通过物联网提高供电的安全性和经济性，为电力节能减排工程提供技术方面的支持。

2.1 实现按需发电，避免电力浪费

其实物联网在我们的生活中就可以看到，例如我们家里用的电表，就是一个传感器。以往的电网技术储电技术不成熟，造成了能源的巨大浪费。而物联网的应用将这个难题解决。它主要是通过传感器的网络中枢对家庭用电的信息进行搜集和分析，从而确定一个家庭的用电高峰，再将信息返回到发电企业，这样就可以根据不同时段设计方案，很大程度上避免了电力资源的浪费。

2.2 促进分布式发电

物联网技术逐渐成熟以后还可以给家居用电带来全新的体验。例如，普通家庭可以利用太阳能供电，自给自足，多余的电量可以进入公共电网。

2.3 输电安全有保障

电力行业运行顺畅与否直接关系到国计民生。然而电力系统也是一个复杂的网络系统，电力运行不仅需要经济性，更需要安全性，安全的运行才能避免给人民生产生活造成财产损失，保证社会稳定健康发展。我国国家电网采用物联网技术，不断提高电力运输系统的应用技术，构建经济环保的现代化电网工程。

电网传感器的实际应用在世博会上就有很明显的体现。传统的供电方式虽然在传输安全上有保障，但是会造成很大的电力资源浪费。所以要应用物联网技术，在供电线路上安装适当的传感器，利用这些设备来实时监测电网的供电，保证安全性。

2.4 服务水平有待提高

中国移动作为国内最大的运营商，在打造高效的物联网方面做出了很多的努力。为了构件数字化生态系统，中国移动不断的推出了安防监控和交通物流等很多打造高效开放物联网技术的方案，应用到实际生活中，给人们带来很大方便。

2.5 有利于节约电能

在不同的办公楼里面，办公人员对屋内的温度要求不同，物联网传感器可以自己测定屋内的温度，经过数据整理得出常用温度，从而对屋内的空调等设备进行智能调节。试验证明，这项技术能够在很大程度上节约电能。例如，人在走入屋内的时候，屋内的灯亮，外面的阳光达到一定的亮度，自动窗帘会拉上等等，这些都是通过感应设备连接到计算机上，由计算机进行智能的控制，能够在最大的程度上减少电能的浪费。

物联网中的智能交互终端还能帮助家庭用电实现智能化，利用先进的通信技术作为强有力的支持，智能交互终端对家电进行统一的监控，通过对用电信息进行整合分析，整理出家庭用电的高峰期，指导用户合理用电，节约电能。

3 物联网技术在智能电网中的应用进行时

事实上，我国很早就开始注重研发物联网技术在只能电网中的应用 ，而且目前已经在很多项目中有了实践，例如智能用电、智能家居和电力监测等方面，因此物联网技术的应用正在不断的推动智能电网的建设。

国家支持物联网技术的研究和应用，所以在2009年开始就已经设立专门的从事物联网在电力系统应用环节技术的研究和开发。国网信息通讯公司的总经理经常带自己的研发队伍走访全国各地的电力研究院和研发场所，与相关的技术和研发人员进行探讨，挖掘物联网在智能电网应用中的潜在价值。

在走访各个研发地以后，国网信通公司于中国电力科学研究院达成了共识，为了能够推动物联网和新一代的宽带通信技术在智能电网中的应用更加广泛，这个优秀的公关团队带领具有研发优势的单位共同申报了国家的重大科技专项，组建公关团队，成立项目专题组，占据了物联网在只能电网中应用研发的先发优势

地位。这个课题小组在北京以先后召开了多次项目联络会，为物联网技术在只能电网的各个环节的应用提出了明确的攻关目标，为下一阶段的研发做充分的准备工作。

国家电网自2009年起，对智能电网在配电中的应用逐步进行试点试验，这些试点包括智能家居、监控防护等。试点的建成和推广，在很大程度上配合了智能电网的继续发展。

4 结束语

国网信通公司从电力应用的全局出发，率先进入研发领域，积极研发物联网技术，为物联网在智能电网中的应用奠定了坚实的基础。提出了明确的指导思想，计划在三年之内取得物联网技术在电力应用系统中的突破性进展，各种创新性科研成果，为我国物联网技术的研究以及应用做出了巨大贡献。

参考文献

[1]孙文文.基于营配一体化的电力设备全寿命周期成本模型研究[J].华北电力大学,2009.

[2]吴睿等.物联网技术在智能电网的应用[J].电器工业,2010,9.

[3]钱彬等.物联网技术在智能电网中的应用[J].新材料产业,2010,2.

电力EPC在物联网的应用研究 第4篇

自20世纪90年代起,电子标签和物联网产品在全球范围内已开始被应用,目前国际社会正在经历从“E社会”向“U社会”的过渡期[1]。我国也相应启动了“感知中国”的战略,并明确表示将大力发展物联网。

与此同时,国内各电网公司也在朝着集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设的方向发展[2],这势必要求电网整个生命周期各阶段实现物资信息横向可关联、质量全过程可追溯。然而,由于电力物资形式的多样性、运维方式多元化的特征,引发了设备标识难统一等一系列问题,为了实现物流、电流、信息流集成中统一身份识别,急需建立一套电力EPC(Electronic Product Code)认证服务系统。

1 物联网

物联网(IoT,Internet of Things)较常见的定义是:将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、传感器等装置,与互联网、移动通信网结合起来,形成一个巨大的“M2M(任何物体和任何物体)”互联网络[3,4,5],目的是让所有的物品都与网络连接在一起,实现智能化的识别、管理和控制,这可以使人们以更加精细和动态的方式管理生产和生活。

近几年来,越来越多的国家开始制定各自的物联网发展战略计划并将其付诸行动。美国最先进行了物联网技术的研究,并于2008年11月对外提出“智慧地球”战略,在物联网的发展方面处于领先地位,其EPCglobal标准已经在国际上取得主导地位;欧盟于2006年9月提出“i2010创建一个无处不在的欧洲信息社会”,并在2009年6月提交了《欧盟物联网行动计划》;日本在2009年7月提出i-Japan2015战略;继日本之后,韩国也在2009年10月通过了《物联网基础设施构建基本规划》。

与此同时,我国物联网事业也在最近几年取得了重大进展,2009年我国正式提出了“感知中国”战略[4]。从某种意义上而言,物联网技术发展已经成为一个国家科技水平的标志。

由互联网和手机网覆盖的社会,被称作“E社会”,它实现了3个A,即Anytime(任何时间)、Anywhere(任何地方)、Anyone(任何人)都可以通过网络互联。在未来,它可以通过增加物物互联的特性,达到4A,即能够实现H2H(任何人和任何人)、H2M(任何人和任何物体)、甚至M2M(任何物体和任何物体)在任何时候和任何地点的通信与联系,从而进一步拓展为“U社会”(Ubiquitous Society)[1,2,3,4]。

2 EPC系统架构

2.1 物联网与EPC的关系

EPC[5]技术是近年来发展起来的一项综合技术,它包含了可用于单品识别的编码技术、RFID技术,以及互联网技术和电子商务技术等。EPC系统为物联网的实现提供了近乎完整的方案。

2.2 EPC系统构成

EPC系统是基于EPC编码标准、射频通信技术及提供信息采集和信息服务的互联网技术的综合配套系统。EPC通过管理软件系统、对象名解析服务(ONS,Object Naming Service)和实体标记语言(PML,Physical Markup Language)实现全球“实物互联”。它主要由EPC编码体系、射频识别系统及信息网络系统3部分组成(见表1)。

EPC系统包含硬件、软件、数据标准及共享服务标准等内容,按信息流顺序划分成数据识别、数据获取和数据交换3个层次。EPC架构主要由EPC编码、EPC标签及射频标签读写器、中间件系统(含识读器管理、业务事件逻辑、事件过滤、数据报告)、ONS服务器和EPCIS服务器等部分构成(见图1)。

2.3 EPC编码结构

EPC编码是EPC系统的重要组成部分,其目标是通过统一、规范、通用的编码体系建立全球唯一的产品身份代码。EPC编码包括4部分内容:标头、通用管理者代码、对象分类代码和对象序列号[6]。

目前,EPC代码常见的有64位、96位和256位3种,特殊用途的也有128位和其他位编码。至今已经正式推出有EPC-96Ⅰ型,EPC-64Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和EPC-256Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等编码方案。

3 电力EPC结构模型

3.1 电力EPC设计原则

1)立足电力行业特殊需求,兼容国内、国际现有标准,满足智能电网中各基于物联网系统信息交换的需要。

2)电力EPC在技术上要尽量先进,既要价格便宜,又要在技术上成熟。

3)坚持自主创新和兼容国际标准,避免从头做起,浪费时间和经费,要防止全盘采用国外标准,给制造商带来专利费成本负担。

4)在充分考虑物资身份标识的同时应满足其他专业存储空间和独立信息安全的需求。

3.2 电力EPC结构模型

电力EPC编码标准参考EPC C1G2标准[8],兼容国际通用EPC-96Ⅰ型编码方案。射频识别通信协议遵循ISO/IEC 18000-6TYPE C标准。信息网络服务由国内电力企业提供。其中,电力EPC信息服务(SG-EPCIS)由电网公司和供应商共同提供,电力对象域名解析服务(SG-ONS)由电力企业对外服务器承担,实体标记语言(PML)完全遵循国际标准,并提供与国际物联网组织接口的规范。

电力EPC标签满足EPC C1G2UHF RFID标准。本文定义该类标签的存储空间结构模型如图2所示。

3.3 电力EPC存储空间地址分配

电力EPC标签存储空间地址分配满足与国际标准和国内标准兼容的要求,同时尽可能保护现有主数据编码企标,在存储字方面充分考虑专业数据可选密码保护访问控制的安全需求。电力EPC标签存储空间地址分配说明如表2所示。

4 电力物资EPC应用

4.1 电力EPC应用基础

我国电网企业经过这几年的集团化发展,其信息化核心基础平台已实现了跨省纵向统一,实现了从国家电网公司、省公司、市公司到县电力公司的统一部署,未进行一级部署的系统也在主数据方面进行了标准统一,这些都为电力EPC奠定了坚实的基础。以国家电网公司为例,主数据平台MDM中,已注册的8万多家供应商编码可以作为通用管理者代码,对象分类代码可用MDM中已定义的10万多条物料分类主数据,而对于对象序列代码可使用ERP的采购订单号、行项目号、数量组合生成,从而达到了对供应商单个物品的唯一标识。同时,主数据平台已具备ONS服务能力,物资的电子商务平台具备提供类似EPCIS的服务功能。

4.2 电力EPC实施方案

电力设计单位在进行相关设计时,在物资分类数据中选择或新建需要的物料分类主数据,由电子商务平台提供该物料的中标供应商代码,ERP的MM模块提供采购订单号和行项目号及其采购数量。在该物资合同签订后,合同号、项目编码、供应商代码、物料分类代码、采购订单号就确定了关联关系,因此就产生了电力EPC核心编码。

对于零售供应商,在合同签订后物资部门随合同将赋值后的电力EPC标签发放给供应商;对于大型供应商,在合同签订后,自行通过终端在电子商务平台上下载中标物资的EPC信息,并通过识读器写入电子标签中。物品出厂时供应商将电力EPC标签附着在物品上。

依托GPS和RFID技术,相关人员可以获取物品的在途信息,随时掌握其到货时间。物品到达施工现场或仓库,通过EPC标签进行收验货。基建施工时将该标签粘贴到设备规定位置处,以便竣工验收和运维使用。

4.3 电力EPC标签扩展应用

电力EPC标签在施工过程中及数字化移交前由电力专用识读器写入如设计图纸信息、功能位置、主管部门等信息,竣工验收后生产部门写入设备属性编码,财务部门写入固定资产编码。对于特殊物资如营销部门的计量装置、安监部门的安全工器具的专有属性均可记录在主管部门管理信息区域,并由这些部门专项管理。电力EPC标签为多个业务部门共同使用,做到一个设备仅一个身份标签,将后台数据对应前移到设备实体信息对应,避免台账与实物不符的现象发生。

除此之外,电力EPC标签还可应用在其他业务领域,如大型设备监造、二次设备集中联调、库存管理、巡视、检修、固定资产盘点、废旧物资拍卖等。电力EPC标签为资产全寿命和设备质量全过程前端信息采集奠定了坚实的基础。

5 结语

电力EPC的许多概念和方法还没有完全形成,尤其是在标准制定方面,其涉及面广,整体协调难度大。但我国智能电网建设中有关物联网技术已经开展了许多研究,如电力物联网的感知基础、电力物联网技术支撑体系及面向智能电网应用的系统。电力EPC的研究与应用必将提升电力企业的核心竞争力,为智能电网的“物物通信”开辟新的天地。本文虽探讨了电力EPC的结构和应用,但也只是抛砖引玉,仍需要更多的研究和应用实践。

参考文献

[1]OHMOR S.Universal communications-towards ubiquitous networked society[A].Proceedings of10th IEEE Singapore Inter-national Conference[C].2006.

[2]国有重点大型企业监事会第25办事处.集团化运作在国家电网公司的应用[N].国家电网报,2009-06-17.

[3]Lu Tan,Neng Wang.Future internet:The Internet of Things[A].Proceedings of20103rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering[C].2010.

[4]李茹.揭秘物联网[M].北京:化学工业出版社,2011.

[5]周文豪.物联网:EPC的代名词[J].射频世界,2010(4):46-50.ZHOU Wen-hao.The Internet of things:Synonymous with EPC[J].Radio World,2010(4):46-50.

[6]王俊宇,闵昊.EPC系统结构及其面临的问题[J].小型微型计算机系统,2006,27(7):1280-1284.WANG Jun-yu,MIN Hao.The structure of EPC system and its problems facing[J].Micro Computer System,2006,27(7):1280-1284.

[7]孟宏.EPC与EPC global[J].高师理科学刊,2008,28(4):14-15.MENG Hong.EPC and EPC global[J].Nor-mal Science Journal,2008,28(4):14-15.

电力物联网 第5篇

（天仕物联网研究院）

前段时间有IB名工程师断言说中国目前还没有一家物联网公司，这个说法并不准确，因为没有标准和定义可循。天仕物联网经过研究分析认为中国目前有很多做物联网业务的公司和研究机构，因从业人员视角和立场的不同，出现了五花八门的对物联网概念的解释。我们可以从技术支撑的角度，把国内目前从事物联网业务的人群分为四类。也可以叫做四大产业群，但是更主要的还是基于这四大技术的业务群体划分。物联网之所以被认为是一个“战略性”产业，就是因为其技术共性。

一、RFID从业人员

他们认为物联网概念是1999年MIT（麻省理工学院）Auto-ID中心主任Ashton教授提出来的，前段时间中国股票市场“横空出世”的物联网概念股“五虎”都是做RFID活智能卡的公司。

二、传感网从业人员

这个人群以研究人员为主体，也包括一些仪器仪表业界的公司，这也是温总理“感知中国”提法的主要依据，无锡郑州力争成为中国传感网中心。

三、M2M人群

侧重于末端设备的互联和集控管理，中国三大通信运营商从2007年就开始推M2M业务，在温总理谈话之前就已经开始建立M2M运营中心。

四、工业信息化人群

自动化和控制系统行业企业是两化融合的主要推动力，还包括智能电网、智能建筑等行业应用。

随着物联网产业的发展、相互交流的增加，这四类人群对物联网的理解已经从一开始的相互争论逐渐达到意见的统一。

电力物联网 第6篇

物联网如何应用于教育

如果学生们能在一个特定领域收集数据做研究，为有形物体贴上标签以方便查找和分析这个物体的相关数据（这些数据还能够被输入到其他分析程序中），那么物联网就能在教育领域应用了。只要学生们设置好程序（为实物设置标签，把特定数据与将数据输入其他服务分析程序的命令相连），就可以坐回原位，依据研究目的开始收集数据并运行各种程序了。那种不断地走到外面去，接触各种有形物体，在不同的条件下收集各种数据已经过时了。学生们将能够24小时不间断地进行数据采集，这将使他们的研究更加精确。

可以说学生创造了一件艺术作品。他们能用许多标签来标记一幅画，包括它被创作的时点、日期与地点，绘画所涉及到的媒体，音频艺术家的评论，甚至是画家们讨论这些画作所带来影响的视频，包括与这些影响有关的图片。这些内容能够通过一个装置了AR编码的扫描仪完成，并将那些数据视同为AR（即强化的现实）数据。人们能在现实物体的顶部看到这些叠加的图片，且对处于同一空间的两个物体进行对比。这个过程不需要参观者拿出手机，搜寻这个画家和这幅画的信息以及关于这幅画的采访。因为这些都已经被标记在这幅画上，很容易就能得到。

如果一个学生想要通过触摸他们词汇表上的某个有形物体来学习外语该怎么办呢？可以创建一些无线射频识别标签，通过这些有形物体的内部结构将它们与词汇表相连，当学生将这个物体放置在无线射频识别器上时，它就会用母语和外语分别读出这个单词。触摸这个物体将会使学生更加专注，还可能（依据他们的学习方式）帮助他们更快地学习内容。

随着服务器空间的扩展和移动设备网络连接的更加迅速，物联网将会变得更加普遍，并成为时代主流。

信息化教学新时尚

利用物联网建立泛在学习环境。可以利用智能标签识别需要学习的对象，并且根据学生的学习行为记录，调整学习内容。这是对传统课堂和虚拟实验的拓展，在空间上和交互环节上，通过实地考察和实践，增强学生的体验。例如生物课的实践性教学中需要学生识别校园内的各种植物，可以为每类植物粘贴带有二维码的标签，学生在室外寻找到这些植物后，除了可以知道植物的名字，还可以用手机识别二维码后从教学平台上获得相关植物的扩展内容。

物联网在教育管理中可以用于人员考勤、图书管理、设备管理等方面。例如带有RFID标签的学生证可以监控学生进出各个教学设施的情况，以及行动路线。又如将RFID用于图书管理，可通过RFID标签方便地找到图书，并且可以在借阅图书的时候方便地获取图书信息而不用把书一本一本拿出来扫描。将物联网技术用于实验设备管理可以方便地跟踪设备的位置和使用状态，方便管理。

智能化教学环境，在校园内还可用于校内交通管理、车辆管理、校园安全、师生健康、智能建筑、学生生活服务等领域。例如在教室里安装光线传感器和控制器，根据光线强度和学生的位置，调整教室内的光照度。控制器也可以和投影仪和窗帘导轨等设备整合，根据投影工作状态决定是否关上窗帘，降低灯光亮度。又如对校内有安全隐患的地区安装摄像头和红外传感器，实现安全监控和自动报警等。

我国智慧教育建设仍任重道远

智慧教育的建设需要网络基础设施和基础信息平台的支撑，建设过程中需要投入真金白银。因此，智慧教育也只能从发达地区萌芽，试点先行，以点带面，点面结合，最后整体推进。

目前，宁波市在智慧教育建设方面已经产生了部分应用成果。例如市民卡进校园，在校园内，师生可凭“宁波市民卡——校园卡”进行图书借阅、电脑上网、食堂就餐、超市消费；在校园外，可乘坐公交车，在商户消费；校方可通过市民卡标识使用者身份，定位使用者位置，并应用于门禁管理、学生接送系统、考勤管理、考务管理等，家长则可及时掌握孩子到离校信息，对孩子在校期间的活动信息进行查询。

应用成果另一亮点就是电子书包，这是一种可以随身携带的无线设备，学生在校内能从学校数字教育管理平台下载电子教材、课件、辅导材料和家庭作业，校外可以用它进行复习、完成及提交作业，并可以与教师实时互动交流。这是一种新颖实用的教学互动模式，把信息技术应用于课堂教学和家庭教育，学生在任何时间、地点都可以进行学习。

东软睿道教育信息技术有限公司总裁李印杲在接受记者采访时，就认为，目前中国的智慧教育发展还很不够，需要多方面的共同努力。“现在不是老师在教会学生，而是学生养活了老师。教学方式需要一个变革，怎么去变革？就需要培养老师，但是一年能培养多少人？如果信息化手段实现了，同样的好老师，可以面向全国来教学，把自己的知识和体系按照规范的流程融入进来，如此效果会越来越好，中国的教育一定会发生根本的改变。”

各地探索智慧教育建设案例：

南京：南京理工大学广大师生员工只要通过工资号或学号登陆学校网站，各种信息和服务应有尽有。“智慧校园信息门户”展现了信息化建设的最新成果，实现了全校范围内主要系统和数据的互通共享，为不同目标人群提供个性化的信息服务，实现了服务和管理的双重提升。

宁波：从去年10月份开始，宁波市海曙区教育局投入230万致力于宁波市实验小学的“智慧校园”建设，宁波市实验小学配发的“一体机”设施就是其中的一个组成部分。老师只需用手指，就可直接在电视上操作电脑，还可以随时地进行标注、板书，保存当前板书内容，就像央视里“读报节目”，与学生的互动更强了。

云南：云南大学旅游文化学院与丽江电信签约“智慧校园”项目，将着力打造以校园应用门户为代表的校园综合信息、服务应用和管理手段的统一系统，在基础网络方面建立了校园网（局域网）和国际互联网有机结合的网络体系，实现师生在校内或在外地都可方便地查询、使用和管理相应的信息、系统和应用，方便轻松地在网络上进行学习、工作和管理。

福建：中国移动福建公司与福建师范大学签署战略合作协议，双方将以校园信息化建设为切入点，在无线校园、教学科研、校园生活等方面展开战略合作，共同打造全方位、高标准的智慧校园。中国移动福建公司将协助福建师范大学优化校园网络通信质量，通过建设2G/3G、wlan覆盖，实现无线数字化校园。同时，还将建立包括校园迎新系统、校园移动支付、智能掌上化系统等，以满足由管理到教学以及生活等全方位的信息化应用需求，让广大师生享受信息化带来的种种便利。

内蒙古：内蒙古师范大学与中国移动内蒙古公司在新城宾馆签订了“智慧校园”信息化合作项目。将移动通信技术融入到传统的管理信息系统中，将传统应用功能延伸到手机终端，使移动终端应用与教职工、学生的工作、学习、生活紧密结合，便于师生轻松获取各类校园信息，从而有效拓展校园信息化系统的使用环境。

电力物联网 第7篇

电力物联网是指电力系统各种电气设备之间以及设备与人员之间通过各种信息传感设备或分布式识读器,结合已有的网络技术、中间件技术,形成的一个巨大的智能网络[1]。电力物联网包括感知层、网络层和应用层[2]。目前网络层主要依托电力通信网实现,随着通信技术的飞速发展以及承载业务的不断扩大,现有网络传输方式的弊端不断显现。大量的电网作业点分布在环境恶劣的野外,通信网络受气候环境影响较大,极其不稳定。基于以上情况,本文分析了Ad hoc网络多播协议在电力物联网中的适用性,建立了度约束资源受限最小延迟生成树模型,提出3 种启发式算法。该应用作为电力物联网网络层的补充方式,为实时高速的数据传输提供重要保障。

1 电力物联网与Ad hoc网络

Ad hoc网络是一种不需要预设网络设施的无线移动网络[3],由不确定数量的移动节点组成自组织网络系统,节点与节点之间可以直接或间接通信。

在网络结构上,电力物联网和Ad hoc网络都有自由组网、无中心的特点[4];在拓扑结构上,两者都有高度动态的拓扑结构、节点自由移动、链路支持动态变化的特点[5];在路由功能上,两者的节点均有终端和路由两大功能,具有多跳路由的特性;在网络传输上,两者都受有限带宽、链路干扰等限制[6];在适用范围上,两者都适合于军事战场、灾难紧急搜救、科学考察探险、传感器网络等场合[7]。

基于以上分析,Ad hoc网络与物联网具有众多相似的网络结构和特征,Ad hoc网络的组网以及路由等技术可以广泛运用于物联网的特殊环境[8,9]。

2 基于Ad hoc网络的有源生成树多播协议

目前,研究者们提出了众多Ad hoc网络多播路由算法[10,11,12],多播的引入带来了网络拥塞问题,如果多播应用不能对网络拥塞作出正确响应,将会带来比单播应用引发拥塞更为严重的影响[13,14]。基于以上考虑,本文提出有源生成树多播协议,即每个源节点以自己为根构造一棵最优分发树,这样可以有效避免网络拥塞。

将有源生成树多播协议应用于电力物联网中,考虑到物联网感知设备没有专用路由器的高效的转发能力[15,16],因此在抽象问题模型时不能忽略转发处理时间。此外,在物联网网络传输中存在2 种类型的节点设备:一类是专门用来转发数据包的节点设备;另一类是有处理能力的节点设备。转发任务必定要占用第2 类节点设备的处理时间和资源,所以必须考虑资源的合理分配。为满足电网设备实时监控的需求,则需要网络中最远节点反馈时间最短,即以最大延迟最小化为目标[17]。

为满足以上3 个要求,将有源生成树多播协议抽象为度约束资源受限的最小延迟生成树模型(Degree and Resource-Constrained Minimal Delay,DRCMD) 来解决物联网中各异构设备之间的通信问题。

3 DRCMD算法

DRCMD模型要解决的问题是求解一棵生成树,而且树中节点的某些属性必须满足一定的限制条件。这种带有顶点度约束的度约束最小生成树问题是一个非确定性多项式(Non-deterministic Polynomial,NP)问题,即NP难问题[18,19]。定义如下符号。

1)G(V,E):表示连通图,在图中,V是图G的节点集合,E为图G的边集合。

2)T(V,E):表示待求解的最小生成树,V表示树T的节点集合,E表示树T的边集合,初始状态定义为VT={r},表示该树只有一个根节点r。

3)T (V,E):表示T相对于图G的补集,初始状态时VT={V–r},表示除了树T中的根节点之外的节点均在补集中。

4)l(p,q):表示跨越边,边的一个节点在树T上,另一个节点不在树T上。跨越边的一个顶点p在T中,即p∈VT,另一个顶点q在T中,即q∈VT。

5)c(p,q):表示跨越边l(p,q)的权值。

6)w(v):表示节点的权值。

7)S(v):表示候选节点的集合,v∈VT,如果v是安全的则将其加入到VT中,初始状态时S(v)= ∅。

8)P(r,q):表示根节点r到叶子节点q的路径,P(r,q) 路径上的节点依次是r,p1,p2,p3… pn,q。

10)DelayT(r):表示r为根的多播树T(r) 的总延迟是根节点r到最晚接收到信息的叶子节点q的延迟,定义为DelayT(r)=Max(DP(r,q))(q∈Q,Q是所有叶子节点集合),树T(r) 的延迟由根到所有叶子节点延迟最长的那条,路径决定。

11)res[p]:表示节点对资源的分配情况,用节点的出度和最大出度约束的比值表示,该值也反映了节点的自私程度,这个值越大,说明可贡献的资源越多,该节点越慷慨;这个值越小,说明可利用的资源越少,该节点越自私。

生成树的构造过程是先从T集合中选择一个待考察的节点v,放入集合S(v) 中,然后检查节点v是否安全。安全性检查过程如下:假设节点v加入集合T中,根据某种优先原则选择以节点v为顶点的一条跨越边l(v,u),u∈VT,若节点v的加入对生成树VT是安全的,则将节点v加入VT中;若节点v的加入对生成树VT是不安全的,则将节点从候选集合中删除,直到VT中所有节点都加入VT为止。从集合T中如何选择候选节点才能符合生成树的最终目的,有如下2 个参考原则:原则1 是节点与根节点的延迟最小,这样才可能保证树的延迟最小,而且可以减少骨干网络的负担;原则2 是节点足够慷慨,有足够多的资源给别的节点使用,这样的节点相对能接收更多的孩子节点。符合这2 种条件的节点都适合作为父节点。

根据上面的分析,可以把问题抽象为下面图论问题。

已知:在无向图G=(V,E) 中,每个节点v∈V具有权值w(v)∈R+,出度为outdeg[v],节点v有最大度约束degmax[v],边e∈E,具有权值c(e)∈R+,即代表传输延迟。

求解:最小延迟生成树T(V, E′ ),E′ ⊆E。满足树的延迟最小即min{DelayT(r): DelayT(r)=Max(DP(r,q))},而且,树中的节点满足以下2 个约束条件:outdeg[v] ≤ degmax[v] 和min(degmax[v]–outdeg[v])>δ(δ 是一常数)。

针对DRCMD问题提出了3 种启发式近似算法:基于最大延迟的算法、基于min-k平衡的算法和基于自私性的算法,这3 种算法从不同的角度选择节点,但是都遵循前面2 个原则。

3.1 基于最大延迟的算法

该算法遵循上述的原则1,优先考虑满足延迟最小,再考虑节点的度约束和资源的有效分配。算法步骤描述如下:

1)初始化集合T(V,E),T (V,E),S(v);

2)计算每个节点v,v∈ VT距离根节点的最小延迟路径min{DP(r,v)};

3)选择最小延迟路径中值最大的路径max{min{DP(r,v),v∈VT};

4)将该路径P(r,v) 上的节点加入S中;

5)按DP(r,v)从大到小的降序顺序,逐一检查路径上节点的安全性;

6)如果节点是安全的,将该节点加入VT中,并从集合S和VT中删除;如果节点不是安全的,将其从集合S中删除;

7)更新T和T集合中的节点的属性,返回步骤2)。

重复2)~7),直到所有的节点都加入到VT中。

3.2 基于自私性的算法

该算法遵循上述的原则2,在资源有效利用的前提下考虑延迟带来的影响。

1)初始化集合T(V,E),T (V,E),S(v);

2)计算每个节点v,v∈ VT距离根节点的最小延迟路径min{DP(r,v)} 和每个节点u,u∈ VT节点的自私度res(u);

3)选择T中延迟最小的节点v;

4)选择VT中自私度最小的节点u;

5)如果跨越边l(u,v) 存在,检查节点v的安全性,如果节点v是安全的,则将v加入VT中;如果节点v不是安全的,则选择延迟次小的节点替换节点v,返回步骤4 ;

6)更新T和T集合,更新节点的出度和自私性。

重复2~6,直到所有的节点都加入到VT中。

3.3 基于min-k平衡的算法

基于min-k平衡的算法引入一个平衡因子k(0<k ≤ |VT|) 对延迟和自私性进行权衡。k值越大说明对自私要求越严格,k值越小说明对延迟越敏感。

1)初始化集合T(V,E),T (V,E),S(v);

2)计算每个节点v,v∈ VT距离根节点的最小延迟路径min{DP(r,v)};

3)从T中选择前k个距离根节点延迟最小的节点,加入S集合中;

4)从k个节点中选择一个自私度最小的节点u;

5)从VT中选择c(v,u) 最小的节点v,边l(v,u)成为一条跨越边;

6)检查节点u的安全性,如果节点u是安全的,则将节点u加入到VT中;如果节点u不是安全的,选择自私度次小的节点替换节点u,返回步骤5 ;

7)更新集合S,T和T,并更新节点的出度和自私性。

重复2~7,直到所有的节点都加入到VT中。

3.4 算法正确性和复杂度分析

算法执行过程中,有新节点加入到生成树中,进行安全性检查,检查中包括了对生成树回路的检查,这样就保证了生成树是无环的,且算法可以在多项式时间内结束,添加或删除一个节点的时间复杂度是(O|VG|2),因此该算法能在多项式时间内完成,可以创建一棵最小延迟生成树。

4 性能测试

本文利用Network Simulator Version 3(简称NS3)作为实验平台,它是一种新型网络离散事件模拟器[20]。NS3 在完备性、易用性和扩展性等方面的特点使其优于现有的大多数主流网络模拟器。实验中,将每个组播成员抽象为一个节点,利用Wifi Channel通道模拟无线信道,利用NS3 提供的Tap网络设备模式,将应用程序通过虚拟机与模拟器绑定在一起。

根据需要设计了以下6 组对比实验,通过改变多播组规模、数据包大小、网络动态性、最大度约束、平衡因子、发送间隔等参数分析对比算法的性能和效率。实验设计见表1 所列。

基于6 组对比实验,用多播延迟对3 种算法进行数据收集和整理。多播组规模大小对比如图1 所示。图中MDBA是基于最大延迟的算法,SBA是基于自私性的算法,MBA是基于min-k平衡的算法。

当多播组规模较小时,3 种算法的延迟差别不大,随着节点数量增多,3 种算法的差距越来越明显,算法3 增加得最快,延迟最大,算法2 其次,算法1的效果最好。实验表明,随着多播组规模的增大,单个节点延迟对总延迟较单个节点资源对总延迟的影响更大,应采用算法1。而算法3 中平衡因子取中间值0.5,但由于大部分节点的最大出度达不到最大度的一半,因此取出前k个符合条件的节点更加耗费时间,结果最差。

数据包大小与链路带宽、主机容量等相关。数据包大小对比如图2 所示。图2 显示出当数据包大小变化时,算法2 最稳定。当数据包较少时,算法1的效果最好,但是随着数据包的增多,算法1 的延迟递增最明显。相对于实验1 的多播组规模,数据包对延迟的影响要小得多。

动态性对比如图3 所示,用加入新节点的时间间隔代表网络的动态程度,间隔越长,网络越稳定,间隔越短,网络越不稳定。在一个10 个节点的多播组中加入5 个节点,实验中分别在1 s、2 s和3 s的时间间隔内加入新节点,在相同的时间间隔内,又将新加入的节点删除。结果表明,在稳定的环境中,算法延迟较小,性能较好,动态性对算法2 的影响较小,算法2 更适合在在动态网络环境中使用。

节点最大度的约束将直接影响生成树的生成,树高和自私度同时正比作用于树的延迟,自私度值与节点的自私性成反比,因此需要权衡树高和自私度,在3 种算法中,由于算法2 重点考察自私度的因素,因此受最大度约束影响更大,波动较大,效果更明显。最大度约束对比如图4 所示。

发送间隔对比如图5 所示。发送间隔能表示数据的密度,实验结果表明算法1 和算法2 的发送延迟都有明显的下降,但是算法3 的延迟却增加了。说明在考虑前k个节点时,有多个节点多余,为了提高性能,可以将k值减小或者增大偏向某种影响因素。

平衡因子k用于调节延迟和自私度对算法的影响,因子越大,k值越大,说明预选的延迟节点越多。如果应用对延迟较敏感,则将平衡因子值设置越小,如果应用对资源要求较敏感则将平衡因子值设置值越大。平衡因子变化如图6 所示。从图6 可见,当k为0.4 左右时,延迟最小,而k在两端时,延迟会增大。

从上述6 组对比实验可见,当多播组规模较小时,3 种算法的延迟差距较小,算法1 适合较大规模的应用。当数据包大小变化时,算法2 最稳定。算法2 更适合在动态网络环境中使用。算法2 重点考察自私度的因素,因此受最大度约束影响更大,效果更明显。发送间隔越大,算法1 和算法2 的延迟都有明显下降。平衡因子在中间范围时,效果较两端好。

5 结语

本文研究了电力物联网和Ad hoc网络的特性,提出了适用于电力物联网的多播通信协议,并针对电力物联网的使用场景,提出了一种度受限资源约束的最小延迟生成树模型。最后利用NS3 模拟器对解决该模型的3 种近似最优算法进行验证,实验证明基于最大延迟的算法在多播组规模较大时,效果较好;基于资源受限的算法更适合在动态网络环境中使用;当度约束超过一个阈值后对算法的影响不大;平衡因子对调节延迟和资源的影响有重要作用,总之电力物联网不同的场合应有选择的使用不同的算法。

摘要：随着智能电网的不断发展,物联网技术在电网发、输、变、配、用电等各环节得到广泛应用。各种信息采集设备、传感感知装置丰富多样,承载业务不断增大,对网络传输性能和质量要求不断提高。文章利用Ad hoc网络的组网结构灵活、动态拓扑结构、多跳路由选择等特点,提出一种适用于电力物联网的Ad hoc网络有源生成树多播协议,并基于此协议实现了受限资源约束的最小生成树算法。利用NS3模拟器设计对比实验,实验证明该方式能有效提高网络传输性能,为互联互通的电力物联网设备提供安全、可靠、灵活的通信方式。

电力物联网 第8篇

在智能电网背景下的电力应急通信指挥体系,遵循“可视化、物联化、一体化”的技术原则。

1)可视化。应急救援的现场情况应以视频监控等可视化监控实现现场全景实时可视化展示,且在应急指挥场所能够实现基于虚拟现实技术的三维立体GIS平台展示,可以生动展示地理信息(河流、森林、地形等)、设备信息(变电站、输电线路、铁塔等)、人员信息(救援人员、指挥人员等)。结合电网内部调度自动化信息和变电站视频监控统一平台,虚拟现实技术将电网的内外环境结合在一起,给指挥者直观视觉感受,大大提高了指挥救援的效率和速度。

2)物联化。物联网技术是发展智能电网的关键技术。传统技术对电网的监控仅仅基于变电站的综合调度自动化系统,无法对电力系统全过程进行监控。物联网技术通过布设各种传感器网络及射频识别(RFID,Radio Frequency IDentificaiton)芯片传感网络,可以实现电网内外部环境、人员、物资的联网,通过进行状态读取、定位等信息综合手段及移动终端计算技术,结合可视化监控平台,利用同一IP平台实现应急救援现场的综合信息全面覆盖。目前的应急通信系统对灾害现场信息获取能力相对较弱,无法获得综合的环境信息、图像信息,更重要的是无法获得现场指挥和救援人员、物资的实时信息。基于物联网的应急灾害现场指挥系统可以将现场的外部环境(温度、湿度、风速、地形等)、救援人员信息(姓名、职务、现场任务、实时行动信息、实时定位信息等)、物资信息(类型、数量、物流信息、实时状态、实时定位信息等)全面信息纳入统一监控平台,并经数据分析平台实现资源的最优化调度,且可确保命令下达的准确及时(见图1)。

3)一体化。通过可视化、物联化可以获得海量数据,但从数据到信息还需要较长的过程。采用数据挖掘技术进行信息综合整理分析,和现有应急指挥系统平台的信息互通融合,才能更有效地发挥应急指挥的效率和作用。

在结合电网的内部信息(调度自动化信息等)与外部信息(救援现场的环境、人员、物资信息等)后,利用数据挖掘功能进行灾害现场的脆弱性分析,进行最优化应急救援指挥调度。同时,一体化的应急通信平台还可以保证信息的及时性、同步性、完整性。现场移动计算终端、现场指挥部、后方应急指挥中心实现“三位一体”的分级访问控制的信息共享系统,确保信息及时、可靠、安全。

2 关键技术

2.1 无线传感器网络

无线传感器网络的基本功能是将一系列在空间上分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接,从而将各自采集的数据进行传输汇总,以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控,并根据这些信息进行相应的分析和处理。无线传感器网络的基本概念,就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络,并具有其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点。

无线传感器网络所具有的众多类型的传感器,可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象,能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息,并将这些信息发送到网关节点,以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪,具有快速展开、抗毁性强等特点,有着广阔的应用前景。

一个典型的传感器节点可被看作是一个微型计算机,由3部分组成:低功耗微型处理器(信息和路由处理器)、信息传感器(温湿度传感器或RFID芯片等)、通信模块(超短波、微波等)。

该节点可以被看作具有信息传感和路由的双重功能。无线传感网络的核心在于其Adhoc的自组织路由协议,即每个节点可以根据信道情况自动发现和生成路由,以确保最佳的传输质量。在某节点失效时,与其建立路由的节点可以自动寻找其他替代节点进行路由,确保了网络的抗毁能力。

由此可见,无线传感器网络非常适合用在灾害现场进行数据和信息的采集,并通过骨干节点回传至现场指挥中心,再通过卫星或光纤与应急指挥中心相连。

2.2 RFID技术

除了配置在无线传感网络节点上固有的传感器外,在传感网络覆盖范围的其他信息的获取则需要RFID来实现。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。在灾害救援现场,通过人员或物资随身携带的RFID芯片与无线传感网进行交互,则可以对人员和物资的信息(如位置信息、状态信息等)进行收集。

2.3 移动普适计算(云计算)

普适计算(Pervasive/Ubiquitous Computing)指的是无所不在的、随时随地可以进行计算的一种方式,无论何时何地只要需要,就可以通过某种设备访问到所需的信息(见图2)。

由于现代半导体和电路技术的发展,移动计算终端已经可以做到很小,结合“最后一公里”的无线通信回程接入(如802.11n Wifi Mesh、802.16 Wi Max等),采用便携移动计算终端可以很方便的在接入点附近进行数据的传输。如果搭配相应的终端处理软件,并从接入点的服务器获取数据和资源,则可以在任何时间和地点形成一个“移动终端站”甚至“移动中心站”。在灾害现场的应急指挥部建立数据服务器,甚至应急指挥中心的服务器通过卫星、光纤等宽带连接到现场的无线回程接入点,都可以作为移动普适计算的无线回程接入。现场救援人员通过便携移动计算终端访问无线接入点,则可以获得权限范围内应急指挥中心的所有资料数据,更加有利于现场的救援指挥。

2.4 数据挖掘技术

一体化信息综合技术(数据获取、数据挖掘、专家辅助支持决策系统)要将通过传感器网络获得的海量信息转变为可以供决策参考的知识,必须做数据的获取和挖掘工作。视频信号、传感器信号、RFID信号的获取和数据结构的建模是进行数据挖掘工作的基础。同时,应急指挥中心系统服务平台的各项数据如电网调度自动化信息、监控信息、气候信息、社会信息等,也是数据挖掘的信息基础,利用这些电网内外部环境的基础数据,采用数据挖掘技术则可以最优化地决策应急救援指挥,大大提高应急救援的专业化和效率。

3 系统架构

物联网技术被称为“毛细血管与大动脉完美结合”的通信技术,它能够在第一时间快速展开,密集布设并将信息流贯穿从指挥室到现场工作人员、物资的每一个环节,为决策层提供密布现场每一个角落的一手信息资料,为现场工作人员提供强有力的信息服务支撑,为上级的资源调配指令提供畅通无阻的通信通道。

物联网技术在该应急现场指挥调度系统中,能够填补现有通信系统空缺,提升指挥调度系统布设速度,增加应急指挥调度系统续航能力,增加感知范围,同时节省投资、降低成本。

1)使应急救援现场的各类环境信息、物资及人员的标识及位置信息、图像信息等可以得到密集、实时的采集,并安全、有效地提供给中央指挥控制系统供领导决策部署。

2)使指挥部门可通过该系统实时进行高效的复杂指令传达与人员物资调配。

3)使现场工作各单元可以利用该系统上传一手的灾情及工作信息,同时获取中控系统的智能云服务,有效支持现场作业。

4)中央指挥控制系统根据各类信息构筑传感资源云,从而提高应急救援决策指挥的效率和水平,将电力应急救援工作进一步推动到智能化时代。

与传统通信手段相比,物联网应急救援具有以下优势。

1)不依靠骨干网支撑。物联网是一张自组织的网络,因此与广域通信网络(包括3G网络等)相比,它不需要既有的骨干网络支撑,可以在第一时间迅速架设完成。

2)无限拓展、布设灵活、功耗较低。Wi Max、Wi Fi等技术虽然可以提供较高的通信带宽,但是其通信距离相对有限,而物联网技术由于其具有多跳传输的性能,因此其覆盖范围可以无限拓展,且其设备体积较小,方便携带,布设时开机即组网,灵活便捷,因此可以大大缩短布设施工时间,提高应急救援效率。

3)成本经济。与移动基站相比,物联网不仅不需要在道路交通恢复后再布设(甚至可以通过抛洒布设),成本方面也具有较大的经济性,使用物联网技术可以极大地节省投资,压缩成本。

综上所述,物联网由于其灵活、便捷、高效、密集、无限拓展、自组织网络等特性,非常适用于在应急现场的快速展开,为指挥、决策、调度、反馈、汇报、信息采集等提供双向通信通路,从而大大提升应急救援效率及管理水平。

系统将显示地理信息、环境信息、现场影像信息以及设备、人员、物资等各种要素的信息,并可以分类展示和管理。

系统可以搭载影像图和矢量图等多种GIS要素,获得更充分的地理信息供决策参考。

系统对人员、设备、物资等各种要素进行分类识别、追踪、查询、统计等操作。

该应急现场指挥调度系统的无线传感网部分采用分级管理架构共分为应急中心、现场指挥部、应急行动小组3层。

1)应急中心可对灾害现场所采集上传信息进行实时汇总,智能处理,对各项任务执行情况、物资输送情况进行了解,并发出相应指挥调度方案。

2)现场指挥中心是现场指挥调度的核心机构,根据传感节点上传数据,及应急中心所下达的应急方案,进行现场指挥,并将双向信息进行交互。

3)应急行动小组作为电力应急救援的实施力量,通过移动终端与前端信息中心的互联,可实时得到应急中心的最新指示,并将现场任务实施情况向应急中心进行上报。

该系统所对应硬件架构如图3所示。系统底层为灾害现场密集布设的感知节点,根据不同节点所处环境需求的不同,可搭配各种信息采集模块,如:环境信息传感器、RFID读卡器、摄像头、GPS模块。

通过上述多种感知设备,系统可以全面感知灾害现场的人、财、物等各类实时状况,并将信息传递至汇聚节点,从而由移动终端、前端信息中心、移动指挥车3方面进行信息的接收、处理及上传,最终达到应急中心。应急中心根据所上传信息及处理平台所给出的意见进行决策,将指令传输至各级系统。

4 结语

通过以上技术原则建立的应急通信体系将大大提高电力系统现有应急通信系统的信息化水平,促进与智能电网的融合,使应急救援现场以更加直观、清晰的方式展示,提高应急救援决策指挥的效率和水平,将电力应急救援工作进一步推动到智能化时代。应急的处置和救援是灾害发生时最重要的一环,其中应急通信及指挥系统的建设又是应急处置的根本保障,做好应急通信系统的信息化、智能化建设,将大大提高灾害救援的效率,降低受灾成本,产生极大的经济效益;同时,电力行业应急通信系统的信息可与政府、社会信息共享,成为党和政府应急救援体系中重要的一环,为维护社会稳定、促进社会发展做出电力行业的贡献。

摘要：电力系统应急救援信息化工作是电力应急体系的重要技术发展领域之一,基于物联网技术的电力应急救援系统是电力信息化和智能电网发展的趋势。文章将物联网技术引入到电力现场应急救援现场,利用无线传感网络、RFID、云计算与数据挖掘技术,建立了一个全新的基于物联网的电力应急通信系统解决方案,全面解决了电力应急现场信息报送、指挥调度、救援决策的信息传送问题,为电力应急救援智能化和高效率提供了坚强的技术依据。

关键词：电力应急救援,物联网,无线传感网,数据挖掘

参考文献

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[3]卢俊志.物联网技术在智能电网中的应用[J].电力系统通信,2009,30(6):50-52.JZ.Lu,Application of Internet of Things in Smart Grid[J].Power System Communica-tion,2009,30(6):50-52

电力物联网 第9篇

这些年来, 随着社会经济和科学技术的发展, 物联网技术也实现了飞快发展, 为电力无线测温系统的实现提供了可能。物联网是按照约定协议通过射频识别、全球定位系统、激光扫描器和红外感应器等等信息传感设备将互联网和物品连接起来, 然后进行信息交换以及通信, 从而能够进行智能识别、跟踪、定位和监控以及管理的网络技术。

2 无线测温系统设计的要求

首先, 在设计无线测温系统时, 一般要求其测温节点体积较小, 以减少占用空间, 为以后的安装与更换提供便利。其次, 要保证系统运行稳定, 安全可靠性比较高, 同时将误差尽可能地减少。由于可能存在不确定的屯磁干扰等因素对系统环境造成影响, 无线测温系统需要具备较强的抗干扰性能。另外, 每一个无线测温系统都是商用产品设计。在可能会超过一百个测温节点的情况下, 应该将系统成本这个因素充分考虑进去, 从而满足系统的要求, 将成本尽可能地降低, 为电力企业在的市场竞争力创造极大的优势。除此之外, 采用电池为温度采集点进行供电, 可以将测温节点的功耗降低, 从而将测温节点的寿命延长, 使得电池更换不再频繁, 有利于人力消耗的节约。

3 电力无线测温系统的功能

电力无线测温系统主要由测温节点、测温终端以及测温工作站三个部分组成。其中, 根据RS485协议, 测温工作站会在同一时间将32个测温终端进行连接, 再采用RS485通信, 它的网络拓扑结构为星型网络。另外, 按照系统设计, 各个测温终端与100个测温点之间也可以同时进行连接。与测温工作站和测温终端之间不一样, 测温终端和测温点之间采用的通信方式为无线, 采用的也是星型的网络拓扑结构。因此, 网络结构不但结构比较简单, 而且覆盖的范围也比较广。对系统网络拓扑结构进行合理设计有利于使网络覆盖范围以及容量增加, 使得电力无线系统具备较好的稳定性、较高的通信效率、较简单的结构以及较强的抗干扰能力等优点。

4 电力无线测温系统的方案设计

电力无线测温系统由无线温度采集传感器、无线温度接受仪以及后台主机组成。其中无线温度采集传感器的功能为温度数据采集、计算以及发送等, 无线温度接受仪负责温度的数据接收与转发, 后台主机主要负责数据展示和存储以及转发。如果用户有需要, 还必须配置远程监控装置, 以实时监控远程数据。在物联网技术的基础上, 电力无线测温系统主要包括3层, 即感知层、网络层以及应用层, 分别以传感器、接收设备与传输设备、监控后台与用户终端为主体。

4.1 感知层

这一部分包括硬件部分和软件部分, 其中硬件部分由无线通讯模块、主控芯片和感温芯片组成。主控芯片主要负责对温度传感器的数据采集工作, 而无线通信模块的功能为数据发送。因此, 在无线温度传感器内, 由主控芯片采集数据之后, 会经无线通信模块将其发送出去。硬件部分的另一小部分为感温芯片, 能够将温度进行准确地测量, 然后再发送数据。

4.2 网络层

网络层由数据服务器、通信信道以及无线温度接收仪来组成。其中无线温度数据接收仪由光通信和主控芯片以及无线通信模块组成。无线通信模块将无线传感器的温度数据接收进来, 然后由主控芯片进行包装纸盒, 经通信模块将包装后的数据传送到主站。而在通信模块中, 其通讯接口会按照无线测温系统要求而采用光纤或RS485媒介。而一般来说, RS485是比较普遍的通讯模式, 通常会被应用于速率比较低、干扰比较小、成本需求比较低以及距离比较短的场合。而光纤相对会被应用于速率较高、电磁干扰比较强以及距离比较远的场合。由于应用环境的不同, 可以将两种方式兼容起来, 考虑将两个接口都接进去。无线温度接收仪具有比较复杂的固件, 主要负责数据接收与转发, 将温度数据实时显示出来, 而且为历史数据提供查询的依据, 还具备超温报警的功能。而对于数据服务器来说, 主要在无线温度接收仪将温度数据转发过来之后, 由其进行接收, 然后再储存所接收的数据, 被用户需要时可以进行调用以及访问。

4.3 应用层

应用层是电力无线测温系统十分重要的一个部分, 它主要面对客户。一个好的后台软件, 必须要做到应用层功能操作实用, 人机界面友好, 版面设计遵循美观的原则。另外, 应用层设计还应该进行系统设备的建档和配置工作, 实时地将数据召唤以及显示出来, 要具备历史数据以便查询以及显示, 建立温度超限报警系统或者其他多个方式的危机提醒。此外, 还要实现对无线温度传感器的定位, 允许通过公共网络进行访问。

5 结语

物联网是一种将末端设备以及设施通过各种无线或有限长、短距离的通讯网络进行连接而形成的互联互通模式。在互联网等环境下, 采用合适的信息安全保障机制, 可以进行个性化和安全可控的实时在线监测、远程维护、在线升级等等管理与服务功能, 以实现管控营一体化。基于互联网技术的电力无线测温系统已经越来越受到人们的重视。随着社会的发展, 人们对用电的需求越来越大, 电力无线测温可以为人们提供一种新的测温方式, 因此, 基于互联网技术的电力无线测温系统应该得到完善, 而首先需要将设计这部分工作做好。

摘要：随着科学技术的快速发展, 物联网技术被广泛应用于电力领域中, 给电网输配电带来一些潜在的危害。因此, 要利用电气无线测温系统进行有效监控, 消除各种安全隐患。本文主要探讨了基于物联网技术的电力无线测温系统的设计。

关键词：物联网,电力,无线测温

参考文献

[1]邹浩.基于物联网技术的变电站设备在线测温系统研究[D].山东大学, 2011 (11) :89~90.

电力物联网 第10篇

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[2,2], 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。

摘要：该文通过物联网技术、电力生产安全现状的介绍, 讨论了在物联网技术大发展的背景下, 如何应用物联网技术提升电力企业安全生产, 得出物联网技术在电力生产安全方面的多种应用途径。

关键词：电力生产安全,物联网,电力,安全

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.

[2]孔磊.浅析电力生产安全管理措施及建议[J].世纪之星创新教育论坛, 2016.

物联网走进“农家” 第11篇

近几年，物联网如旋风一般席卷了各行各业。农业也不例外，物联网技术开始在全国多个地区推广运用，掀起智能养殖和智能种地的新潮。

截至目前，中国国际物联网大会已成功召开第五届。然而有关专家指出，中国物联网行业整体上仍处于初级阶段，需求也刚刚起步，产业核心技术尚未突破，商业模式不够清晰，各地在建设上存在重复投入、无序发展的问题。

很显然，农业物联网不仅受制于整个物联网行业的发展，而且由于农业环境的复杂性，也面临自身特有的困境。

从概念到推广运用

不过短短几年，农业物联网的发展势头却颇为引人注目。

浙江托普仪器有限公司（下称托普公司）市场部的芦经理告诉记者，公司从2004年开始做农业检测仪器，2010年在此基础上推出物联网，目前已广泛应用于种植业、水产养殖、智能监控、食品安全溯源等方面。

“物联网是一种技术和方式，具体的用处很多。托普公司在温室种植和大田种植物联网应用上都做了很多工作，2014年长春农博园开园展出的大棚物联网应用就是托普公司负责的。”芦经理介绍说，从大棚里生产出来的蔬菜运送到上海虹桥，消费者通过物联网平台，就能在屏幕上了解种植的情况。

实际上，近几年成立了不少类似托普公司这样的企业。据国家农业信息化工程技术研究中心农业自动化部主任研究员郑文刚估计，全国从事农业物联网的公司少说有三五百家。

“国家从2009年出台物联网政策后，农业物联网发展的势头还是不错的。”郑文刚对《中国科学报》记者表示，目前全国很多省都在大力推广农业物联网技术，在北京地区，物联网技术在大兴和通州等地的设施农业中已经成功应用多年，在果园、绿地中的应用也已比较成熟。

在国家和地方财政的扶助下，农业物联网示范基地在全国各地落地开花。

2011年，农业部发布《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》，并与发改委、财政部组织实施了黑龙江大田生产、北京市设施农业、江苏无锡养殖业三大国家级物联网应用示范工程。2013年，农业部选择有一定工作基础的天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作，并认定40家农业农村信息化示范基地。

“东北黑龙江以大型种植业为主，北京以设施蔬菜花卉为主，天津以水产养殖为主，上海以物流为主，安徽以大田生产为主。”中国农业大学信息与电气工程学院教授李道亮对《中国科学报》记者表示，“这些试点项目开展了大量的尝试。物联网技术不是炒概念。成功与失败的根本在于能否解决老百姓的实际问题，成本与产出是否对等。”

郑文刚也指出，成本问题是农业物联网推广中面临的主要困难。“农产品附加值低，另外老百姓对物联网也需要一个认知过程。”

“前两年是对概念整体认识的提高，这两年已经认识农业物联网的概念，因为一次性投入较大，农业物联网比较适用于规模大的农场，农户还不太适应，不过这也是一个阶段。”芦经理表示。

水产养殖与种植业中优势明显

农业物联网能不能顺利走进“农家”，关键还在于能否为老百姓带来便利和实惠。2010年，中国农业大学与江苏省宜兴市农林部门合作建立江苏省首个物联网水产养殖基地，目前已卓有成效。

“宜兴的物联网水产养殖为什么做得好？因为它具有便利性。”李道亮总结了几点：第一是解决了劳动强度问题。螃蟹脱壳时不能动，如果缺氧就必死无疑，而夏天最缺氧的时候是在凌晨两点到五点，有了物联网，在手机上即可实时知道池塘的情况，不用起床巡塘了。

第二是比较便利。发现缺氧后，在手机上按键就能开通氧气泵。“物联网提供了一种手段。过去靠经验，有经验的农民才能养好螃蟹。现在靠数字，只要手机在手，物联网信息都在上面。”

另外，可以适当增加养殖密度。以前的增氧方式是缺氧时再增，实际上已经对螃蟹造成了损害。现在改变了增氧模式，提前采取防护措施。氧的溶解度在下午两三点钟达到最高，在溶解度最好的时候通过循环让水的中下游溶解氧达到饱和，就相当于白天储存了大量氧气，晚上氧气溶解度最低时就不至于太低。

李道亮补充说，增氧后水中有毒物质也会分解，螃蟹不会发病，食欲也会增加。在使用物联网技术后，明显发现蟹农使用的饲料量增加，螃蟹的规格也增大了。

物联网在种植业上的应用虽然不如养殖业，但也不乏好的例子。郑文刚介绍说，比如，北京大兴区采育镇的物联网示范基地有几百亩地，主要种植鲜切花出口到日本。温室对温度的要求比较苛刻，在办公室通过物联网监测可以查看温度是否达标，同时日本的采购商在网上就能通过物联网平台了解整个过程是否违规。

传感技术和农业决策模型待加强

从各方面来看，国内农业物联网行业尚处于起步阶段。企业和科研院所的专家们虽然一致认同这一点，但侧重点却各不一样。

托普公司市场部经理表示，目前硬件上已经很完善，公司研发以软件为主。

而李道亮认为，国内农业模型的积累不足，加上国内农业生产不能实现完全的控制，虽然国内与国外在软件技术上差距并不大，但在软件系统应用上也同硬件一样，与国外存在较大差距。“我们的理念不比国外差，但是我们的工业制造业在材料、工艺、制造等方面整体上比较弱。我们与福建上润精密仪器公司合作，就是因为他们能制造出精密的农业传感器。”

以前水下传感器多用于环保行业，在养殖行业用得很少。李道亮指出，环保可以高成本，而农业不能高成本。“提高性能、降低成本，这是永远追求的目标。”

“国内在感知技术的研究和制造工艺上，与国外都有较大的差距。农业环境比较恶劣，高温、高湿。在野外还有雷击、降雨，对传感器的要求比较苛刻。所以，以前在工业上运用很成熟的传感器在农业上不能直接拿来应用。”郑文刚表示，需要加强相关研究，比如抗雷击性能、耐高温高湿性能和稳定性的研究。

“国内外在决策模型上差距更大。比如荷兰的温室生产管理是全自动化的，完全不需要人工干预，而国内目前还达不到。”郑文刚分析，与种植业相比，养殖业收益较高，投入较大，自动化程度相对较高。

电力物联网 第12篇

随着社会的进步发展, 大数据在世界多项经济领域中掀起了革命浪潮, 大数据是经济发展到一定程度时, 信息化社会下产生的无形生产资料。与此同时, 物联网作为21 世纪的最新科技平台, 也标志了信息化时代进入了新的发展阶段[1]。物联网的成熟发展, 让原来的不可能转变为可能, 并在大数据海量信息挖掘的环境下, 加快了梦想变为现实的速度。物联网是在互联网的发展基础上, 应用而生的一种代表更先进发展能力的升级网络模式, 被称为信息产业发展的第三次浪潮, 而大数据早在1980 年, 就被著名未来学家阿尔文·托夫勒大力的称赞为是第三次浪潮的华彩篇章, 经过了几个世纪的发展, 大数据受到了全世界的认同, 并迎来了发展的新高潮。社会先进的发展推动了物联网业务应用的发展, 以用户体验为发展核心的物联网, 与大数据技术想融合, 提高了信息的传达挖掘整合能力, 满足了广大消费者的实际需求[2,3]。

基于物联网和大数据双重技术的不断成熟应用发展, 电力工程作为21世纪先进的新兴科技与传统性电力的结合产物, 凭借其绿色环保、节能优质的特性, 成为了国际电力行业发展的主要趋势[4]。随着经济的发展、社会的进步, 消费者对生活的质量追求与日俱增, 电力工程以其功能的优越性、环保性, 成为电力行业发展的前进动力。物联网和大数据下的电力工程的发展, 作为21世纪新兴的智能高科技电力产业, 在目前的发展阶段来看, 无论是发展理念还是电力发展经验, 都还处在摸索的初级阶段。在实际的市场应用中, 电力工程缺少来自市场的统一标准和具体规则, 为电力工程的成本造价管控工作, 带来了巨大的挑战, 增加了成本造价的管理难度系数[5,6]。同时, 电力工程在选材、施工、技术、设备等成本造价制定与控制上, 涉及到的都是全新的发展领域, 未知风险因素高, 整体成本造价提高。成本造价在电力工程发展过程中, 是一个动态的全过程监督管理工作。在电力工程发展的各个环节中, 时刻掌握建设过程的发展情况, 掌控建设市场的经济发展情势, 积极调整成本造价管理, 有利于避免成本资金的流失, 在最大程度上提高电力工程的成本造价投资效益[7]。在物联网和大数据时代下, 由于信息获取速度的大幅度提升、信息获取能力的空前发展, 物联网全面实现了全球性的业务办理与应用, 电力工程更是利用物联网成熟的发展、大数据时代下给予电力工程的技术电力信息支持, 双面加强了电力工程社会实践的具体切入能力, 对电力工程的成本造价也予以了一定的影响[8]。本文接下来将着重基于物联网和大数据的职能电力成本造价, 进行深入具体的分析, 物联网、大数据凭借自身强大的发展力量, 为电力工程的成本造价提供了方向上明确指导。

1 物联网、大数据推动电力工程发展升级

1.1物联网对电力工程发展的推动作用分析

物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网是互联网的高级发展产物, 在互联网的功能上增加了物物相连、实现了物物相惜。作为互联网的升级延伸和深层次扩展, 将网络扩展到了有形市场中的物质之中, 进行商品信息交换。而物联网以客户为体验为发展核心的这种发展理念, 完美结合了当下21 世纪, 百姓消费者对精神文明的日益需求。物联网作为21 世纪新经济发展增长点的重要战略新兴产业, 助推电力工程发展具有良好的市场经济效益。政府工作报告中《2015~2020年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告·前瞻》报告中的数据显示, 进入2011 年, 物联网在国内市场应用的资金规模已经超到2600亿元。随着物联网新时代的发展, 电力工程建设需求日益增强, 迎来了发展的新高潮。电力工程作为内部发展核心机制必然离不开网络海量信息的支持与提供。物联网作为目前最先进的信息交流网络, 使得电力工程的发展如虎添翼。在社会经济发展的必然要求之下;在生活质量的提升需求之下;在环境保护的迫切需求之下, 在物联网全球信息共享的有利信息技术供给之下, 电力工程发展动力十足。

1.2大数据对电力工程发展的推动作用分析

随着网络信息的全球共享、全球覆盖, 加之我国的经济发展、社会进步的程度, 我国终于在近几年正式进入了大数据的信息时代。中国作为目前世界经济发展速度最快的发展中国家, 对大数据的开发与利用更是需求量甚大, 国内大型电力工程、经济发展领域中, 大数据的研究、运用工作进展的如火如荼。大数据强大的数据挖掘能力与信息数据整合能力, 为我国经济发展起到了重要的推动作用, 大数据正逐步上升到国家战略性发展目标。信息分享作为大数据的关键动力所在, 解决了目前我国电力工程在发展上遇到的信息瓶颈问题。电力工程作为国内的新兴产业, 在经验、理念上都存在缺陷, 原有的信息交流闭塞, 在一定程度上制约了电力工程的发展。大数据时代的到来解决了电力工程信息需求的孤岛效应, 为电力工程的合理建设提供参考。

2 基于物联网和大数据的电力工程造价分析

电力工程由于其特殊功能性, 在成本造价的管理工作中, 拥有其独特的成本造价管理特性。电力工程发展过程中, 由于要考虑电力的职能性, 成本造价在工艺、材料、电力设计等不同环节上, 都具有不同的成本造价管理要求。

2.1电力工程造价与物联网、大数据融合的发展现状分析

电力工程作为21世纪人类发展文明、进步的时代产物, 电力工程呈现了多元化、立体式的发展, 并逐渐渗入到各个领域之中。作为节能环保、绿色发展的代表, 我国的电力行业中, 电力工程将成为未来发展的必然方向。当然, 各大电力企业的发展, 社会经济效益作为企业发展的市场核心竞争力, 控制成本造价, 实现电力投资成本利用的最大化, 是每一个企业发展的必然追求。随着时代的进步、经济的发展, 物联网、大数据时代的到来, 为这个梦想的实现, 提供了可能。

2013年, SOHO中国节能中心向世人打开了交流、学习的大门, SOHO中国节能中心里, 最引人注目的是一块超大的LED屏幕, 吸引点不在于屏幕的大小, 而是通过这块LED屏幕, 可以将SOHO的日常能耗数据, 以立体的图像形势, 进行描绘并投射到立体空间中, 对于问题的发生点、发生时间等等信息一目了然, 以便于电力工程物业的后期管理, 实现了电力工程的智能化管理模式。从SOHO中国节能中心的智能化管理形式来看, 中国实现的最先进智能化管理, 离不开海量信息技术的支持, 也间接标志着大数据、物联网的联合运用, 已经真正融入到电力工程的发展建设中, 并对电力工程的成本造价发展, 产生了相当程度上的影响。

2.2 物联网和大数据为电力工程提供技术保障降低成本造价

随着时代经济、文明的快速发展, 具有符合绿色电力、节能环保时代主题的电力工程, 成为当代时代发展的必然主题工作。随着社会发展需求的与日俱增, 电力工程的发展在我国已经经历了十几年的市场探索与初建, 电力工程已经逐渐走进百姓的日常工作环境中。但据《2013-2017年中国电力工程行业发展前景与投资战略规划分析报告》显示, 目前我国市场上的电力工程, 普遍存在着电力工程数据不完善的弊端。其中, 最致命的缺点就是电力工程的数据服务器利用效率低。随着市场对电力工程功能需求的进一步提升, 进行电力工程技术的更新, 如果不更新智能数据中心, 就会导致电力工程的服务器利用率更低。电力工程中的数据中心缺点, 直接导致了电力工程的智能功能发挥, 也就导致了电力工程的成本利用率降低, 增加了成本造价的投入, 浪费了大量不必要的成本投资。

首先:基于目前我国电力工程核心内部的采购调配数据管理效率低下, 暂不考虑电力工程的硬件成本, 为了保证电力工程的智能化功能发挥, 电力工程中的智能化服务器的不断添设, 也大大的提高了成本造价。由于物联网和大数据的时代到来, 可以实现通过网络将市场中的最先进IT资源与电力服务方式, 实现IT资源的集合共享功能, 以此在最大程度上避免了能源的浪费, 真正发挥出电力工程的服务利用率, 提高了服务器中的数据管理能力, 以电力工程的发展为核心点, 降低成本造价。

其次:物联网和大数据技术的发展与应用, 为电力工程的全面发展提供了网络连接功能, 扩大了电力工程的电力工程量, 电力规模的整体提升, 势必会为后期的电力工程降低成本造价, 也为成本造价管控工作提供了可参考的管理经验。与传统的电力工程技术相比, 基于物联网和大数据下的电力工程造价模型, 融入了新技术和理念, 让原有的电力工程更具有整体性和区域性。大面积的智能化电力工程与独立的、小面积的电力工程相比, 其管理操作上更便捷, 前期的设备投入也相对集中, 整体性的智能化特点将电力工程区域向城市的外部无限放大。此时, 电力工程后期的成本造价将会大大的被减少, 社会经济回报率将会大大提升。

2.3 物联网和大数据为电力工程提供发展空间降低成本造价

物联网和大数据的时代到来, 将社会中最为先进的科学技术, 得以在电力行业中, 全面的推广开来, 更使电力工程发展推向发展的白热化中, 形成“泛智能化”的发展。基于物联网和大数据发展下, 电力工程造价将得到空前的发展与提升。电力工程在市场中得到了可观的经济回报率, 同时, 又极大程度上满足了社会消费者的需求, 物联网和大数据这些先进的科技应用, 将推动整个行业的经济市场空间的增长。与此同时, 物联网和大数据时代下, 先进科学技术的不断应用与推广, 国内整体的电力工程科技应用的成分造价单价水平, 也将会大幅度降低。电力工程中成本造价消耗最多的环节, 就是技术引进、技术应用, 如今, 基于物联网和大数据的电力工程造价, 将会比传统的电力工程成本投入降低许多, 在电力工程的技术和设备的成本造价应用上, 性价比也将会呈现大幅度的提高。

3 物联网和大数据下电力工程造价分析研究的历史意义

电力工程造价高、管控工作困难程度高的特点, 导致目前电力工程的发展举步维艰。随着时代发展的变迁, 物联网和大数据时代的到来, 可以改善电力工程的成本造价管理、制定等环节中出现的问题。基于物联网和大数据的电力工程造价分析, 对于社会经济、历史发展要求来说, 意义重大。

3.1目前电力工程造价发展中的不足

(1) 智能市场整合能力困难, 智能化电力方要求不一, 成本造价制定管理没方向。

首先, 电力工程在我国国内的发展时间尚短、经验不足, 造成了电力工程中的成本造价制定相差悬殊, 导致了混乱的市场竞争环境。其次, 传统的电力工程在通信交流中缺乏透明性, 导致了市场中的信息数据接口衔接不畅, 智能化技术的沟通协调性差, 无法实现用户指定的智能化要求。

(2) 电力工程的功能交际工期耗时长, 成本造价消耗高

在电力施工过程中, 要考虑到智能化功能的发挥, 就要在具体的系统布线施工环节上, 进行独立的施工方案与施工成本造价分析, 否则, 就会导致施工量增加, 延缓施工工期, 成本造价上升。

(3) 信息数据闭合电力工程维修环节困难, 成本应用升高。

电力施工过程中独立、闭塞的环境, 造成了智能系统与电力设备的安装兼容性大幅度降低, 增加了后期维修以及二次施工的费用, 且电力工程系统的内含有大量的高科技设备, 需要专业的技术人才支持, 多方面的成本应用造价升高。

3.2物联网和大数据的电力工程造价优化作用

影响传统电力工程造价居高不下的因素, 很大程度上来源于对智能技术的应用困难, 以及整体电力工程发展之间信息的挖掘整合能力。物联网和大数据时代的到来, 将最先进的科学技术, 以网络的形势集合共享于电力工程发展的过程中, 实现了科技的融合、掌握了海量信息的应用, 降低了电力成本的投资与消耗, 实现了电力工程造价社会经济效益的最大值。

结语

基于物联网和大数据下的电力工程造价分析, 是当下经济市场的迫切需求, 也为电力工程日后更好的发展, 提供了理论与实际发展的参考资料, 责任重大且意义深远。相信在物联网和大数据共同的科技发展带动下, 我国电力工程的发展将迎来更好的前景, 为人类经济的发展做出进一步的贡献。

摘要：电力工程与现代科技技术和传统工业生产工艺相融合, 是物联网和大数据发展背景下, 电能的生产、输送、分配需求的时代发展产物, 是现代社会物质文明与精神文明的技术基础。物联网和大数据的全球覆盖之下, 电力工程的自动化和网络信息应用无所不及。随着时代的发展、社会文明的进步, 电力工程发展的前景无限, 基于物联网和大数据的影响, 电力工程造价也拥有了全新的特点。

关键词：物联网,大数据,电力工程,造价

参考文献

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[2]刘勇, 闫鲁杰.基于物联网、云计算和大数据的工业能源管理系统[J].供用电, 2014, (12) .

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