刘三明，雷治策，云 佩，刘 佳，方 磊

（深圳市安冠科技有限公司，广东深圳 518000）

近几年来，物联网技术取得了飞速发展，也为各行各业多种问题提供了解决方案。在供配电行业中，变电系统的巡检工作一直是困扰行业内的主要问题，因其涉及内容多，开展过程耗时耗力，从管理的角度对其进行创新改革是具有一定必要性的。文章从物联网领域的特性优势出发，分析当下变电设备巡检需求，并开展变电设备智能巡检系统的研究工作。

1 变电设备巡检的难点问题

（1）变电设备所处位置极为分散。由于供电线路较长，还可能会涉及偏远地区，这也就导致了变电设备的点位极其分散。

（2）变电设备的管理工作需以事前预防为主。作为基础保障类设备形式，需确保变电设备安全使用，故关于巡检工作执行的目的主要是事前防范，提前知悉变电设备中所存在的问题，也就是说巡检工作是需要日常进行的。

（3）变电设备巡检工作监管较为困难。由于检查点位多且分散，若巡检工作人员自身专业能力不足或因工作意识问题导致的巡检漏检、错检，从监管的角度是无法进行有效管理的。

2 物联网技术概述及其优势

物联网在新一代信息技术中是重要的组成部分，是指运用各种信息化与传统技术形式，通过监控、远程数据传输、数据交互，来实现物与物之间的连接互动，几乎所有表现信息形式都可以用物联网技术进行收集和管理。在物联网体系之下，能够将各个物件和所需要管理的指标转化为信息流，通过传感器、互联网、中心处理等多种技术形式与设备将其互联，而后来实现既有需求。

从具体应用优势上来看，物联网技术的应用优势可从以下几个方面来进行剖析。

（1）表现形式多。物联网领域所涵盖的具体技术形式是极其多样化的，只要满足上述使用需求和表现形式的技术，均可被归类到物联网领域。也就是说，随着行业的迅速发展和技术不断革新，物联网领域所涵盖的表现形式也朝着更加多样化的方向发展。多元化的表现可赋予其更多使用功能，小到微米级的电子芯片，大到大型机械设备，最有可能是物联网技术的表现形式，也均可成为物联网技术中互联互通的对象。从此特点上也可保障物联网技术可为多个领域的多种问题提供解决方案。

（2）实现需求多。物联网能够实现多种需求，也为各行各业的问题提供解决方案。可实现的功能上，常用的传感器数据收集、远程信息传输、远程操作等已经发展的十分成熟，同时在各行各业中也均有较为成熟的应用体系。此外对于安全监测、系统保护、人工智能与物联网应用等新型需求也随着技术不断发展而逐步完善。正是由于物联网技术能够实现多种需求，也就成了各行业在进行管理创新时的首选技术形式。

（3）综合应用成本低。物联网技术实现众多功能，事实上是一个综合应用成本较低的技术形式。如在物联网中常用的声光传感器，行业内批量采购的报价可控制在个位数，而远程通信模块、NFC 标签等物联网技术中的常用物料，其造价成本与市场价格同样极低。在技术方面，行业内有诸多开源技术可供选用。无论从哪个角度来分析，对既有管理需求进行物联网相关改造，综合成本都不高，而这也使得该技术能够在更多领域中实现应用。

（4）技术丰富。物联网领域所包含的技术形式极为丰富，所实现的需求也十分多样。互联网技术并不是单独的技术表现，而是极为丰富的技术集合，在进行应用过程中多元化的技术表现形式也能够给各项工作提供更为灵活的选择。技术发展成熟且应用形式丰富，这也是适用范围广泛、发展前景乐观的一种表现。

事实上物联网技术所具有的实际应用优势远不止上述内容。在供配电系统中变电设备的巡检由于工作难度大、容错误差小，为了规范该工作的开展，同时提高效率，在进行应用创新时，考虑基于物联网技术进行变电设备智能巡检系统的设计工作是具有一定必要性的。

3 基于物联网技术的变电设备智能巡检系统设计

3.1 远程监控与传感器系统

设立监控系统是物联网技术中常用的一种技术形式，不同于传统有线监控，在变电设备智能巡检系统中采用远程监控的形式，将分散于各区域的变电设备，通过远程监控建立连接，并将所有监控图像传输回控制中心，这样就能够实现对各个位置变电设备的统一监控。传感器系统主要可针对温度、设备内部湿度、光感等指标进行收集，也可通过与远程监控联动的形式，当传感器监测到异常数据时，即可将远程监控的录制与回放功能自动触发，以便于管理者通过该智能巡检系统进行异动情况查看。当发生故障问题时，可及时通过远程监控与传感器来知悉现场情况，达到事前防范的目的。在巡检工作开展时，远程监控与传感器系统也可作为管理者对巡检人员巡检动作的知悉形式，能够跟进并检查巡检人员的巡检工作执行情况。

图1为S8000-HT 通信服务控制器，可用于物联网系列设备的组网进行数据路由管理，如跨总线的协同控制与信号转发。在实际应用中可在传统电力设备需要监控的位置安装传感器，同时将监控系统收集到的数据进行整合，而后通过S8000-HT 通信服务控制器即可实现远程数据传输，也可接受远程指令。

图1 S8000-HT通信服务控制器

3.2 NFC信息标签与读卡器的应用

（1）对于必要信息的写入。可在变电设备相应位置设置该标签，而后将该变电设备的基本信息写入到标签当中，如所应用的技术形式、管控范围、性能指标情况等内容均可写入到信息标签当中，而后采用智能手机即可直接读取。

（2）作为维护维修证明。在变电系统进行周期性保养或维修之后，需要认定相关责任人，并将必要的信息预留在该变电设备信息标签上，以便于后续工作的开展和整体工作流程监控。采用NFC 信息标签代替传统铭牌，能够节约物料材料费，同时NFC 信息标签也能够多次读写，操作留痕，避免不必要的信息错误和篡改问题发生。

（3）作为巡检打卡点。能够在一定程度上规避巡检工作人员因自身职业素养不足造成的漏检、错检等问题，在巡检中必须要求巡检操作人员读取各个位置的相应信息标签，以达到规范巡检的目的；也可在需要进行巡检的各个位置设立读卡器。图2为ACS-RDQR/K 读卡器，用于读取卡片数据及二维码数据，以此来识别巡检人员身份，同时根据读卡记录也可知悉巡检人员的工作情况。

图2 ACS-RD-QR/K读卡器

（4）在巡检工作中，可作为操作流程指引说明使用。因各个变电设备的建设时期及选取设备可能具有差异性，而各个差异性的设备在性能参数与标准化管控流程上也会有所不同，通过独立设置NFC 标签的形式，将必要的性能参数与检查标准写入到标签当中，即可规避因巡检人员自身专业能力不足导致的技术标准参考错误。

3.3 基于互联网的交互APP

当下互联网技术已十分发达，而近几年来智能式手持通信设备的普及率也在稳步上升。时下较为流行的智能手机操作系统安卓或我国资源系统鸿蒙都具有一定的开源能力，基于该系统建立APP是较为容易的。针对这一特性，可通过开发交互APP 的形式来辅助变电设备巡检工作的进行。该设计预想的方案如下。

APP 分为管理端和操作端，管理端主要由巡检管理人员对当下巡检情况进行知悉，并按照巡检操作人员的工作进度和工作情况对后续巡检任务进行分配；操作端可直接接收由管理者分配的巡检任务，将巡检结果直接上传到APP 当中。管理者也可查看当下的巡检进度与巡检情况，同时能够同步提出整改建议、进行关键节点审批等工作。

此外该APP 还可开放外部互联能力，通过在当地进行宣传或变电设备附近设置网络入口的形式，使所有人员均可通过指定入口来提供必要信息与异常信息，也可直接与电力报警中心联网，当收到紧急处理任务后，可通过APP 直接分配给对应的操作人员。这样能够使巡检工作的进度统筹与必要异动情况处理得到完善优化。

3.4 远程巡检系统设计

变电设备的巡检工作是十分重要的，通过巡检工作能够准确获知当下变电设备的实际情况，但传统巡检工作耗时耗力，综合成本高、实施效率低，故针对巡检系统设计的过程中，可考虑尝试应用远程巡检。所谓远程巡检并不仅仅是简单的远程监控，而是通过一系列复杂的传感器系统，同时对传统变电设备进行智能化改造和物联网适配，对于关键性指标和易收集的数据指标，可通过远程信息传输的形式传回控制中心，而后再结合当下影像监控所给出的实际物理设备情况，来综合判断该变电设备是否需要巡检。对于数据指标正常且没有损坏和扰动的变电设备位置即可应用更长的巡检周期，一定程度上能够节约人力资源，同时可使巡检工作更具针对性，大大提高常规巡检工作的效率。

3.5 变电信息网络模型与数字基座

变电信息网络模型是将上述技术形式进行结合并综合应用的一种技术表现形式，也可理解为变电设备智能巡检系统的核心内容。在变电信息网络模型当中，结合上述多种技术与工作形式所收集到的数据将其整合到同一模型，而后即可使用计算机或智能手机实时查看该模型的具体情况，对于供电线路情况、各个变电设备的使用情况、巡检情况、操作记录信息等能够同步知悉。

此外在该网络模型中，可具备实时更新信息的能力，无须人为数据录入，当上述管理工作发生时对应信息即可自动更新。对于变电设备系统的管理者可实时查看当下安全情况与质量情况，同时可结合该系统同步开展各项工作。

事实上，变电信息网络模型的实际应用价值远比文中所述复杂，可以理解为信息模型就是变电系统实际情况的等比例缩小，同时各个工作所收集的信息也会直接体现在该网络模型当中，在此模型上开展各项管理工作比定是高效且简单的。

4 物联网+智能巡检系统评价

（1）在功能实现方面，使用一系列现代信息化技术来代替传统人工繁杂冗余的工作，但对于关键工作形式仍保留原工作方式，能够确保变电设备巡检工作需求的实现。

（2）从应用效率方面，在物联网技术的保障下，各项工作开展井然有序，信息传输速度得到直线上升，同时也能够通过物联网技术的保障来精确筛选巡检范围，由此对于巡检工作的应用效率而言是具有积极促进作用的。

（3）在应用成本方面，上文所述的系统并不存在较高的技术门槛，在应用过程中也无须对原有变电设备进行改造，即可实现大部分功能，整体物料成本在可控范围内，故从综合应用成本上来看，同样满足预期要求。

（4）在应用发展前景上，基于物联网所开发的智能巡检系统，从数据准确性、应用效率、综合成本等方面均是具有一定优势的，而这也正符合各行各业展开的信息化创新探索方向。

（5）从民生满意与社会和谐的角度，供配电系统作为保障民生的重要基础形式，在应用物联网技术构建智能巡检系统后，对于供电系统的稳定性及整体问题处理效率能够得到显著提升，从而已达成提高供配电系统的使用体验，促进民生满意和保障社会和谐的作用。

5 结束语

文中结合供配电系统中变电设备的巡检工作，研究了基于物联网技术的巡检系统。物联网技术因其具有多种综合优势，能够给供配电变电设备巡检提供诸多解决方案。文中所涉及的系统形式可能会考虑到在实际应用中的多样化问题，但从综合应用思路上是具备一定使用价值与参考意义的。随着技术的不断发展与完善，在未来相信也会有更多技术形式与应用思路用在变电设备的智能巡检系统研究当中，为行业提供高效、便捷的优化创新形式。