摘要：物联网技术能够在协议规则基础上，通过GPRS、射频识别以及传感器等，建立物品与网络之间的相互连接，智能化的实现信息管理、定位、跟踪、识别以及监测。在输变电设备智能监测中运用物联网技术，能够有机的提升设备综合性能，对现有智能化监测问题加以解决，促进国家智能电网的健康发展。基于此，本文深入探究基于物联网的输变电设备智能监测的实现，推动输变电设备提升智能监测水平。

关键词：物联网；输变电设备；智能监测；实现

前言

目前输变电设备在智能监测过程中，存在网络拥塞现象，且设备的通用性以及数据共享等方面都存在一定问题，不利于充分发挥智能监测装置的积极作用。基于物联网实现输变电设备的智能化监测，能够有效提升监测质量，推动国家智能电网的可持续发展。因此，需要结合物联网技术，构建输变电设备的通信体系结构，设计通信网络结构，并合理选择设备，同时对输变电设备智能监测应用物联网中存在的问题进行深入探究。

1.基于物联网的输变电设备通信体系结构

基于物联网实现输变电设备智能监测，首先要结合物联网技术，构建输变电设备对应的通信架构。物联网指的是物与物相互连接的互联网，通过GPRS、射频识别以及传感器等，按照协议规则，可以保持物品和网络之间建立连接关系，对信息实现通信和交互，智能化的进行管理、定位、跟踪、识别和监测等。物联网技术中的关键技术有数据安全技术、感知和识别技术、数据分布式与嵌入式处理技术、数据组网和传送技术等。在物联网架构基础上，构建三层架构体系，包括应用层、网络层以及感知层，以有效传输数据，控制路由[1]。基于物联网的输变电设备通信架构体系可见图1，不同层面对应的功能需求也是不一样的。

1.1应用层

架构当中的应用层，主要是通过信息中心、服务器等全景数据平台，支持输变电设备实现全过程的智能监测和管理。应用层对应平台当中包括了路由器、交换机等设备，并主要由通信总线支持平台内部通信。应用层要和感知层等相关网络之间实现通信，主要是通过前置关口设备实现的，以此转换通信协议，并对数据实现识别、传送和接收[2]。

1.2感知层

架构的感知层包括了气象灾害数据、输电线路、变电站、电力运行、设备数据传感网络以及运维数据系统等，所以感知层具有多种信息类型，各方面信息都有不同的来源，需要对繁杂信息流加强控制，保证通信网络相互之间具有良好协调性。

1.3网络层

感知层和应用层对应平台要实现相互通信连接，就需要通过网络层实现，所以，需要重点解决远程通信传送以及多协议接口等有关问题。在对前置设备实现有效应用基础上，能够更有效的转变和变更不同传感网络相互之间的通信协议，在光纤网络支持下，可以有效实现远程的通信传送。

2.设计通信网络结构并选择设备

2.1设计通信网络结构

基于物联网实现输变电设备智能监测，需要合理设计通信网络结构，并优化选择设备。感知层对应通信网络，主要是通过传感器采集终端数据，但是由于通信面积非常广阔，数据类型具有突出的庞杂特性，需要通信数据流同时具备横向和纵向流量通道。网络层除了要对感知层分散化、繁杂且海量的数据通信需求实现有效适应，还要提升通信网络的可控性和可管理性。

结合物联网技术和输变电设备相关特性，文章建立的通信网络，其架构属于树状拓扑结构，以对广播风暴实现有效防止，同时可利用网络良好的扩展性能，更加高效、快速的对网络故障实现隔离处理，确保通信网络结构具有高可靠性[3]。此网络结构属于全面联接型网络，可以促使主IED设备彼此之间进行分布式设置、存储以及计算的时候，能够以多点对多点形式实现网络通信，具体可见图2。

2.2選择通信设备

通信设备可以选择OSI体系当中的路由、交换和传输设备。OSI体系当中的交换设备，带宽利用效率相对较高，转发效率也很高，通信协议比较简易，但是其二层协议网络要通过ARP协议寻找地址，对广播风暴的抵抗能力有待提高。传输设备不管是MSTP还是SDH，其延时性都比较低，可靠性和带宽都比较高，优点比较突出，但是却不能和本地网络相互连接。此体系当中的路由设备，安全性和稳定性都比较高，不过网络协议相对较为复杂，信息转发率比较低，配置缺乏灵活度，需要通过DHCP中继还有服务器等设备，支持路由设备顺利运行。

基于物联网的输变电设备智能监测系统当中，结合实际业务特点，制定通信组网方案。网络层和感知层可以利用便捷且简单的交换设备，实现二级网络系统的构建，并且系统的基础功能是汇聚信息和接入数据。变电站的远程控制中心，要实现远程控制和调度，就要利用路由设备实现三层通信协议网络的构建，以此达到控制目的。本地通信在网络接入基础上，汇集感知层末端多个节点之间数据，包括集成化监测单元、传感设备等，同时转变以及更换通信协议，映射或者寻找地址，并对多个业务逻辑通道实现相互之间的隔离以及分类等操作。要实现汇集网络，还要建立各个主IED之间网络的相互连接，监管并汇集接入层流量，同时做好末端设备的验证以及识别等工作。核心网络设备要与资产管理中心、远程的变电站控制中心等实现相互连接，就要依靠信息网络，并通过SDH/MSTP实现信息传送通道的构建，利用PTNI网络自身突出的管道划分功能，在物联网基础上构建输变电设备智能监测体系对应的业务隔离，对数据实现全面采集和处理，识别存储设施，区分服务并科学化管理网络。

3.基于物联网的输变电设备智能监测需要解决的问题

我国对物联网技术的应用尚处于初级阶段，在实践当中依旧面临着诸多关键难题，需要对有关问题实现有效解决，以更高效的在输变电设备智能监测中运用物联网技术，促进国家智能电网的科学建设和健康发展。

3.1对基于物联网的智能监测技术加强完善

目前我国输变电设备开发智能监测系统过程中，各个物联网节点之间还有无线传感设备对应网络功能渠道之间，通信干扰较为严重，这是系统开发的主要难点之一。同时，物联网技术缺乏充足的竞争力和完善的自主知识产权，这在一定程度上也对物联网的深层次应用产生一定限制作用。目前我国输变电设备对应智能监测技术依旧存在多个技术难点，比如怎样将智能监测设备缺陷或故障发生率实现有效降低等问题，都需要加强研究[4]。

3.2解决无线传感设备网络信息流稳定问题

输变电设备开发智能监测体系，各种类型的传感节点都非常容易出现损坏问题，无线通信比较容易出现信息篡改、泄漏以及受到非法访问等问题，需要通信和交互方式更加多元化，以此确保电力系统在传送核心网络数据的时候能够更安全可靠。电网运行的稳定性和安全性，直接关系到社会发展，所以需要对无线通信数据进一步开发可靠的加密机制，并加研究物联网技术对应的业务认证机制等。

3.3智能监测体系和物联网要提升标准化

我国物联网技术目前缺乏科学、统一的标准体系，所以输变电设备开发智能監测体系中应用物联网技术，会受到较大限制，甚至一定程度上阻碍了国家职能电网的发展。当前我国智能监测设备在技术上存在一定局限性，设备性能具有较大差异性，缺乏一致的技术标准，所以智能监测系统不能实现规模化的推广和应用。基于此，我国需要高度重视建立规范化、标准化、统一化的物联网应用标准，强化物联网管理水平，针对智能监测制定长期规划战略，同时完善的出台有关规定，进一步提升智能监测系统的设备质量。

3.4从业者需要加强技术指导

当前很多智能监测系统的技术人员，对物联网技术缺乏深刻的认识，思想理念不够先进，专业技能有待提高，难以有效达到输变电智能监测系统精细化管理的相关需求。基于此，需要对从业者加强技术指导，制定系统化的培训计划和培训制度，促使技术人员逐步提升自身综合素质。

4.结束语

要推动国家智能电网的有序发展，就要重视开发输变电设备智能监测系统。目前在该系统开发当中还存在诸多不足，需要积极将现代化物联网技术引入系统开发，从技术层面提升系统整体性能，全面高效的对输变电运行情况实现智能监测，保证电网系统可以更加安全、可靠的运行。目前输变电设备智能监测系统在应用物联网实现开发过程中，还有很多待解难题，需要相关科技人员和管理部门加强研究，提升物联网应用水平。

参考文献：

[1]车力.浅析物联网技术在智能电网输变电设备在线监测中的应用[J].企业技术开发月刊，2016（21）：137-137.

[2]李红岩，苏海峰，郝宇贤，等.物联网技术在输变电设备状态监测中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（10）：23-23.

[3]范佳兴.基于物联网技术的输变电设备状态监测系统性能分析研究[D].合肥工业大学，2016（3）：86-86.

[4]刘华喜，丁倩.输变电设备物联网关键技术研究[J].智能城市， 2016（12）：60-60.

作者简介：李媛媛，1979年生，硕士，主要研究方向为电力企业管理、综合能源等领域