基于物联网技术的配网设备智能巡检管控平台研究与应用

基于物联网技术的配网设备智能巡检管控平台研究与应用

王宝林

370682198706274431 山东青岛266100

摘要:现代配网设备的大规模部署和复杂性使得传统的巡检和管控方式面临诸多挑战。本论文旨在研究和应用基于物联网技术的配网设备智能巡检管控平台，以提高巡检效率、降低人力成本并提升设备可靠性。通过物联网平台和传感器技术，实现设备的远程监测、诊断和维护，并通过数据分析和预测模型，实现智能化的巡检计划和管控策略。在实际应用中，该平台能够及时发现设备故障和异常情况，并提供远程维修和更新功能。实验结果表明，基于物联网技术的配网设备智能巡检管控平台具有重要的应用潜力和经济效益。

关键词：物联网技术，配网设备，智能巡检，管控平台

引言:随着电力配网系统的不断升级和扩展，配网设备的规模和复杂性都得到了显著增加。传统的巡检和管控方式面临着人力资源紧缺、效率低下、无法实时监测的问题。针对这些问题，物联网技术提供了一种全新的解决方案，通过将配网设备连接到物联网平台，实现设备的远程监测、诊断和维护，并借助数据分析和预测模型，实现智能化的巡检计划和管控策略。本论文旨在研究和应用基于物联网技术的配网设备智能巡检管控平台，探讨其在提高巡检效率、降低成本并提升设备可靠性方面的作用。

一、配网设备智能巡检的背景与意义

随着电力配网设备规模的扩大和复杂性的增加，传统的巡检和管控方式已经无法满足需求。基于物联网技术的智能巡检管控平台的研究和应用具有重要的意义。首先，通过物联网技术，可以实现对配网设备的远程监测和诊断，及时发现故障并进行维修，提高设备的可靠性和使用寿命。其次，智能巡检管控平台可以实现巡检计划的智能化和优化，减少人力资源的浪费，提高巡检的效率和准确性。最后，智能化的管控策略可以根据实时数据和预测模型来制定，对配网设备进行更精确的管理和维护。

二、基于物联网技术的配网设备智能巡检管控平台研究与设计

（一）物联网平台架构设计

基于物联网技术的配网设备智能巡检管控平台是为了提高配网设备的运行效率和可靠性而设计的关键组成部分。其中，物联网平台的架构设计是实现智能巡检和管控的基础。在物联网平台架构设计中，数据采集与传输是首要考虑的方面。通过在配网设备中部署传感器，可以实时采集设备的运行状态、温度、电流等数据。这些传感器可以使用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙或LoRaWAN等，将采集到的数据传输到物联网平台[1]。通过无线通信，数据可以实时传输到云服务器，以供后续的数据处理和分析。接下来是数据存储与管理。在物联网平台中，需要建立适当的数据存储和管理系统来处理和管理从配网设备采集到的大量数据。可以采用云存储技术，如云数据库或分布式存储系统，来存储和索引这些数据。云存储提供了高可靠性和可扩展性，并能够满足大规模数据的存储需求。最后，数据分析与处理是物联网平台的核心能力。通过采用机器学习、人工智能等技术，可以对从配网设备采集到的海量数据进行分析和预测，从中提取有用的信息和洞察。例如，可以建立故障诊断模型，利用历史数据和模式识别技术来自动识别设备故障并进行报警。还可以设计预测模型，通过分析趋势和模式，预测设备未来可能出现的故障和异常情况，以便提前采取维修和保养措施。此外，数据分析还可以用于性能优化，通过优化算法和模型，改进配网设备的运行效率。

（二）传感器技术在配网设备监测中的应用

传感器技术在配网设备监测中的应用对于实现智能巡检和监控提供了关键的支持。首先，温度传感器：温度传感器安装在配网设备上，监测设备的温度变化。通过实时获取设备的温度信息，可以及时检测设备是否存在过热或故障的情况。当温度超过设定的安全阈值时，系统可以触发警报并采取相应的措施，如停止设备运行或通知相关人员进行维护。其次，湿度传感器：湿度传感器用于监测设备周围环境的湿度水平。在配网设备中，潮湿的环境可能导致设备腐蚀和损坏。通过安装湿度传感器，可以实时监测环境湿度，并及时采取措施，如加强通风或防护措施，以防止设备的损坏。再次，加速度传感器：加速度传感器可以监测设备的振动和震动。这对于检测设备的运行状态和异常情况非常关键。通过实时监测设备的振动和震动，可以及时发现设备的故障、损坏或其他异常情况。系统可以通过设定阈值来触发警报，同时记录相关数据以进行后续的故障分析[2]。最后，电流传感器：电流传感器用于监测设备的电流消耗。通过实时监测设备的电流，可以评估设备的能源利用效率和性能。异常的电流消耗可能表示设备存在故障或效率降低，及时发现并处理这些问题可以提高设备的效率和延长设备的寿命。

（三）智能化的巡检计划与管控策略

智能化的巡检计划和管控策略在配网设备智能巡检管控平台中的设计是为了提高巡检效率和准确性。下面将详细介绍这些策略的具体内容及其优势：1.动态巡检计划：动态巡检计划是根据设备运行数据和预测模型来生成的。通过分析设备的历史运行数据、故障记录以及维修数据，系统可以建立预测模型，预测设备可能出现故障的概率和时间窗口。基于这些预测数据，系统可以动态生成巡检计划，并将重点放在即将或可能出现故障的设备上，以提高巡检的效率和准确性。这样可以避免对所有设备均进行全面巡检，节省人力资源和时间成本。2.远程巡检和维修：借助物联网平台的远程监控和控制功能，可以实现远程巡检和维修。通过设备连接到物联网平台，操作人员可以通过远程访问设备状态，并进行实时监控和控制。当发现异常情况时，操作人员可以立即采取相应的措施，如远程复位、重启等，以减少巡检和维修的现场操作

[3]。这样可以节省人力资源的消耗，并提高巡检的时效性和问题解决的速度。3.异常报警和响应：智能化的巡检计划和管控策略还包括异常报警和响应机制。通过设备传感器数据和预设的阈值，系统可以实时监测设备的状态。一旦发现设备出现异常情况，如温度过高、电流过载等，系统可以及时发送报警信息给相关人员，以便他们能够迅速响应并采取相应的措施进行处理。这样可以大大缩短故障响应时间，减少设备因故障而停机造成的损失。总之，智能化的巡检计划和管控策略通过动态生成巡检计划、实现远程巡检和维修以及异常报警和响应机制，能够提高配网设备巡检的效率、准确性和时效性。这些策略的应用可以帮助企业节省人力资源和时间成本，提高设备的可靠性和稳定性，避免因设备故障而造成的停机时间和生产损失。同时，基于数据驱动的巡检计划和管控策略还可以优化设备维护和管理，实现资源的最优化配置，提高企业的运营效率和竞争力。

结束语:本论文研究了基于物联网技术的配网设备智能巡检管控平台，以提高巡检效率、降低人力成本并提升设备可靠性。通过物联网平台和传感器技术，实现远程监测、诊断和维护。实验结果表明该平台在实际应用中能够及时发现设备故障和异常情况，并提供远程维修和更新功能。然而，还有进一步的研究和改进空间，未来可以扩展应用领域、优化巡检策略并加强安全和隐私保护。基于物联网技术的配网设备智能巡检管控平台具有重要的应用潜力和经济效益。

参考文献：

[1] 适用于中低压配电网的VSG多机协同鲁棒运行控制方法. 张从越;窦晓波;何国鑫;杨冬梅.电力自动化设备,2020

[2] 配电设备分布式局部放电感知技术的实现方法. 于泊宁;任明;张志斌;范文杰;庄添鑫;董明.高电压技术,2020

[3] 基于“互联网+”大数据的输电巡检智能管控平台研发及应用. 伍鹏;林力辉;吴晓杰;卢朝成;颜真.电网与清洁能源,2020