物联网技术,电力通信,检修系统

物联网技术,电力通信,检修系统

摘要:针对电力通信检修业务,应用物联网射频识别技术、Zigbee技术等,结合《电力行业标准化管理办法》,将通信设备检修作业项目、作业标准、作业方法、作业步骤、安全措施等应用到开发的软件管理平台,利用掌上PDA实现对检修信息的标准化管理,提升电力通信网的可靠性运行。

关键词:物联网技术;电力通信;检修系统

0引言

随着5G技术的快速发展,电网智能化的程度越来越高,电力通信设备在维护电力系统安全有效的生产、经济的运行、统一管理和防止电力系统事故等方面有着非常重要的作用。电力通信检修通常是对电力通信设备如光接入设备、光纤光缆、光传输设备、程控交换设备、数字复用设备、通信电源等进行定期检修、更新改造等,保证设备正常运行,提高电网运行的可靠性。目前,电力通信检修主要通过人工检测并用纸质记录的方法,但电力通信设备较多,检修数据量大,数据记录易丢失等,导致信息查找效率低下。基于物联网技术的电力通信检修系统,实现数据采集数字化,设备管理的信息化与智能化。物联网已成为我国一大新兴战略性产业,在国家电网中有许多重要的应用。基于物联网技术的输变电设备状态监测系统在陕西、浙江、河南等9家电力公司上线运行;基于物联网技术的智能电表、智能用电信息采集系统已覆盖全国多数城区;基于物联网技术的智能充换电站网络服务管理系统在全国多地同步实施,并且制定了工程设计规范和相关标准体系。电力通信检修业务能充分应用物联网集成的视频识别技术、Zigbee技术等,结合设备检修、处缺、巡视、维护等《电力行业标准化管理办法》,将设备作业项目、作业标准、作业方法、作业步骤、安全措施等应用到开发的软件管理平台中,通过掌上PDA采集检修并记录检修信息,实现对检修过程的标准化管理,提升电力通信网的可靠性运行。

1检修系统设计框架

1.1物联网技术概论。物联网应用射频识别技术、红外感应技术、激光扫描器等传感设备,将世界万物互联,通过特定的通信协议进行数据交互,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的体系结构分为感知层、网络层和应用层。感知层利用各种传感器、读卡器等对物体识别并采集数据,网络层利用移动通信网络、互联网等各种网络,将采集信息精准安全地传递到网管中心服务器或云计算平台。应用层将服务器及云平台的数据按照使用者的要求进行分析和处理,满足物流监控、远程医疗及智能电网等应用的智能化管理的需要。物联网的系统结构如图1所示。

1.2检修流程设计。利用物联网技术实现电力通信设备检修,首先通过RFID射频识别技术来识别通信设备。RFID射频识别技术是一种近距离无线通信系统,识别精度高,能同时识别和感知多个电力通信设备信息。一套RFID系统主要包含读写器、电子标签和天线三个部分,每个电子标签粘贴在一个通信设备上面,每个电子标签包含了设备的名称,生产的厂家、日期和购买价格、所在机房名称,入库的日期、编号、登记人等相关信息。通过集成读写器的PDA设备扫描每个设备的电子标签,来识别通信设备的名称。掌上PDA安装的系统管理软件,上传了每个设备的作业指导书,根据检修时间、设备型号、作业任务、作业步骤等实施检修,然后记录检修的数据信息,包括日期、设备运行情况、故障情况、检修人员姓名等。检查检修的数据是否完备、记录是否规范后,通过Zigbee无线网络,把数据上传到通信站点办公终端服务器管理系统中,以备领导、检修员工和相关部门通过电脑端网页端进行查询,及时发现通信设备运行状态、故障缺陷等,基于物联网系统结构思想,电力通信检修工作流程如图2所示。

2管理系统平台开发

2.1C/S架构设计。为了方便通信设备检修数据上传,需要开发良好的软件管理系统。通信设备检修数据上传和查看分为两个方面:一个是掌上PDA识别设备并检修,上传检修数据去数据库服务器;另一个是领导和管理人员通过浏览器查看服务器资源,了解设备运行情况。按照这个情况,采用的有两种平台模式:客户机/服务器架构(Client/Server,C/S)与浏览器/服务器架构(Browser/Server,B/S)。C/S架构是把需要采集到的数据信息任务交给客户端和服务器来处理,基于RFID和无线ZigBee网络组成的局域网,数据采集响应速度快,使用C/S架构进行开发,主要完成实验室设备的入库登记、检修、更新、报废、统计等功能。如图3所示。

2.2B/S架构设计。客户端领导和员工通过个人电脑和手机来浏览访问网页,对通信设备检修管理系统平台各种业务功能进行操作,平台采用B/S构架开发。通过系统功能分析,业务流程及逻辑实现,将系统功能搭建在浏览器网页开发中。基于B/S开发的管理系统模块包括作业信息公告、作业项目、作业步骤、设备故障、设备维护等。如图4所示。

3检修系统优势

应用物联网技术设计电力通信检修系统,实现了检修过程的无纸化、记录数据的长期化、设备操作的标准化、查询数据的高效化等,主要有以下四个方面优势:(1)实时掌控电力通信设备的运行情况。领导和管理者可以在办公室或移动端通过网页查看设备检修信息,实时掌握设备的型号、工作性能、维护历史。(2)提高了数据查询效率。利用掌上电脑集成的RFID读写器能准确识别检修设备,记录并保存检修、处缺、巡视等数据,实现了数字化的信息管理,提高了数据查询的速度,便于设备检修的集中管理。(3)完善的数据统计。每次检修能按照作业计划书操作步骤,并建立一次历史记录,方便运维人员查询,以后的设备维护提供借鉴依据和原因排查。(4)减少了误操作及操作不当的可能,提高了检修工作的效率,对电力通信运维工作的安全提供了有效的管理方式和保障手段。

4结论

基于物联网技术的电力通信检修系统能实现检修管理的信息化及数字化,有利于提高检修的效率,方便了运维人员的查询,为电力通信运维工作的安全提供了有效的管理方式,有助于电网的安全运行。

作者:李云松 陈亚琨 王一妹 单位:郑州电力高等专科学校信息通信系