浅议电力物联网建设的技术优势及发展趋势

浅议电力物联网建设的技术优势及发展趋势

陈海峰

华东送变电工程有限公司 上海嘉定 201803

【摘要】本文针对当前电力物联网建设中的热点问题，详细归纳论述了电力物联网建设中的六方面技术优势，同时全面预测了电力物联网建设未来发展的五个方向，包括：智能算法、助力项目管理与决策、虚拟现实与增强现实技术、机器人技术和网络安全等，具有较强的超前预测性，必将有助于提升电力物联网建设的质量内涵。

【关键词】电力物联网；技术优势；智能算法；虚拟现实技术；机器人技术

1.前言

当前信息化时代大背景下，电力行业需要依靠信息化升级建造过程。随着传感器技术、移动互联网和宽带网络的普及，信息技术的发展正潜移默化的影响着人们的思维方式、行为模式、居住场所，同时也为电网建设带来了更多可能。电力物联网电网建设智慧建造是现代化生产方式在电力行业领域应用的具体体现，是建立在高度信息化基础上的一种支持对人和物全面感知、施工技术全面智能、工作互联互通、信息协同共享、决策科学分析、风险智慧预控的新型施工手段，具有明显的优势。

2.电力物联网技术的优势

2.1可提高工人管理效率

以往部分工地采用闸机+刷卡的模式，但存在冒名打卡、借用身份证、镶有芯片的安全帽张冠李戴、计算工资、工时容易发生纠纷等等问题。采用人脸识别实名制核验后可以有效的解决这些问题，人脸识别杜绝冒名打卡、借用身份证情况，同时人员信息登记至人脸识别系统，并在公安系统进行备案，有效防止外来人员入内，通过人脸识别记录每次通行记录，很方便的进行农民工考勤即工时登记，工地更安全、管理更高效。同时，电网建设过程中，电力传输是以高电压进行，很多高风险区域禁止非相关专业人员靠近，通过安装智能监控设备，可以及时发现并提醒无关人员远离。

2.2可提高工地施工质量

对于很多工地的管理人员来说，他们的主要职责就是使整个工地的施工进度能够井井有条的进行，另外一方面还必须要保证施工质量以及人员的安全，而通过智慧工地的打造，又能够通过相应的系统实时监测各种混凝土构建或者是相关设备的数据与信息，这样就能够及时判断出这些材料是否安全，并且还能够对完成施工的地方进行质量检验，能够准确的采集数据，与此同时，对于一些隐蔽工程也能够及时的发现质量问题。

2.3可收取全面的信息

在电网建设的过程当中会涉及到各个方面的日常工作，在这种情况下，不同工作需要收集的信息是不一样的，因此每一个工地在施工的过程当中都会产生大量的数据和信息，在这种情况下如果通过人为的方式进行搜集会浪费很多人力，但是根据一些先进的设备，就能够轻松的收集这些信息，并且准确性和真实性更优保障。

2.4可提升客户服务水平

以客户为中心，开展泛在电力物联网营销服务系统建设，优化客户服务、计量计费等供电服务业务，实现数据全面共享、业务全程在线，提升客户参与度和满意度，改善服务质量。

2.5可提升电网安全经济运行水平

重点实现输变电、配用电设备广泛互联、信息深度采集，提升故障就地处理、精准主动抢修、三相不平衡治理、营配稽查和区域能源自治水平。立足交直流大电网一体化安全运行需要，引入互联网思维，建设“物理分布、逻辑统一”的新一代调度自动化系统，全面提升调度控制技术支撑水平。打造“规划、建设、运行”三态联动的“网上电网”，实现电网规划全业务线上作业；开展基建全过程综合数字化管理平台建设，推进数字化移交，提升基建数字化管理水平。

2.6 可提升企业经营绩效

实施多维精益管理体系变革，统一数据标准，实现员工开支、设备运维、客户服务等价值精益管理，挖掘外部应用场景，开展价值贡献评价，实现互利共赢。围绕资产全寿命核心价值链，全面推广实物ID，实现资产规划设计、采购、建设、运行等全环节、上下游信息贯通；建设现代（智慧）供应链，实现供应商和产品多维精准评价、物资供需全业务链线上运作，提升设备采购质量、供应时效和智慧运营能力。推进电力物联网电网建设智慧建造，聚焦工程施工现场，紧紧围绕人、机、料、法、环等关键要素，综合运用建筑模型（BIM）、物联网、云计算、大数据、移动计算和智能设备等软硬件信息技术，与施工生产过程相融合，对工程质量、安全生产等生产过程以及商务、技术等管理过程加以改造，提高电网系统的生产效率、管理效率和决策能力，实现电力物联网建造的数字化、精细化、智慧化。发展智能电网也是实现能源领域绿色发展的重要举措，对贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，推动我国构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系具有十分重要的意义。

3.电力物联网电网建设智慧建造发展趋势预测

3.1智能算法

近年来，随着科学技术的进步，电力物联网电网智慧建造的理论研究也迈上了一个新纪元。电力物联网电网智慧建造的理论研究还应该包含相关智能算法的优化。智能算法的改进与优化可以提升数据信息的吞吐量，提高管理者对工地控制的效率。例如，曾经广泛应用的神经网络算法正在被卷积神经网络算法逐步取代，这一改进拓展了图像识别技术在电力物联网电网智慧建造领域的应用。随着UPIoT建设的深入，数据的价值开始被广泛关注。电网运行不可避免地会面临处理和挖掘海量的运行状态信息数据的问题，这对信息的处理和运算能力提出了挑战。深度学习DL具有高效的数据处理能力、学习效率和性能，受噪声干扰小，针对海量数据，其可以准确地提取输入数据的特征，输出结果较为稳定，其在电力领域已经有了突破性的进展。

3.2助力项目管理与决策

电力物联网电网建设智慧建造理论发展的趋势还应该包括复杂环境下管理模式研究。随着工程规模不断扩大、技术不断更新、干系人参与方式逐渐多样化，工程项目管理者正面对日益复杂的项目环境，复杂项目管理成为一个亟待解决的工程难题。电网建设智慧建造理论为复杂项目管理提供思路，通过信息技术实现项目全景式分析，能够更好地应对复杂项目管理问题。在电力物联网电网智慧建造的框架下，机器学习将作为重要的智能分析方法之一。智能电网技术收集了电网建设施工过程中的大量过程数据，机器学习算法可以对收集到的数据进行处理、分析、学习，从数据中自动获取知识，用于各种建筑施工决策的支持。例如，利用视频监控系统收集施工现场的视频信号，机器学习算法可对视频信号进行处理，实现安全设置状态识别、危险行为识别、现场危险事件预测等。

3.3虚拟现实与增强现实技术

虚拟现实（VR）是一种能让用户创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，利用计算机生成一种交互式的三维动态视野，其实体行为的仿真能够使用户沉浸到该环境中，并实现人与虚拟世界的交互功能。比较而言，增强现实（AR）是一种把现实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的技术，并进行一定互动的技术，在，真实世界和虚拟世界两种信息相互补充、叠加，被人类感官所感知，从而超越现实的感官体验。在电力物联网电网建设智慧建造领域，虚拟现实与增强现实技术的应用已经得到了一定的关注。两种技术与BIM技术集成后能够发挥最大的功能。BIM技术构建了建筑的虚拟模型，结合虚拟现实技术，可以让施工人员虚拟沉浸在BIM建筑模型中，例如让建筑工人体验在建造环境中发生各种危险事故的模拟场景。增强施工构建的定位、属性、施工做法、标准等重要施工信息的查看。

3.4 机器人技术

传统电力系统的发、输、变、配、用各个环节都有大量的工作依赖人工实现，而人工作业又不可避免的会出现效率低的问题；同时电网中存在的高电压、大电流，也使得工作人员作业的难度加大，尤其是室外电路的检修工作受环境气候影响严重；并且随着电力建设规模不断的增大，电力事故发生的概率上升，一些高危作业场景下的工作必须由机器人来完成。电力机器人将图像识别、声音识别、红外测温、可见光检查、激光测振等多功能集成于一体，可以将巡检和检查情况记录并上传至管理系统，同时可以对测试情况进行判断，提高了巡视质量和巡视效果，解决了人工巡视、检查的效果受运维人员技术水平影响的，造成对设备缺陷误判、错判等问题。电力机器人的巡视、检修的工作质量不受客观环境条件和人为主观因素影响，无论什么运维环境、什么气象地理条件下，机器人按照既定的巡视检查路线开展巡维工作，有针对性对设定的发电、输电、变电、配电等应用场景的设备进行巡视和检查，做到客观、全面评价，提高设备巡维水平，为设备安全稳定运行提供保障。

3.5 网络安全

随着电力系统的快速发展，其信息网络安全性能也越来越重要，由于在电力系统的正常运行中，需要进行信息的大量传输，这就要求建立更加完善的信息网络安全系统。但是目前的信息网络系统组建，会受各种不利信息的影响，比如信息病毒等，这对电力系统信息网络的安全产生严重危害，进而损害电力公司的经济情况。近年来，国内外发生多起针对能源系统的网络攻击行为，造成重大影响和损失，典型案例如乌克兰大面积停电时间、伊朗核电站病毒攻击事件。从这些事件中，我们可以得到如下的结论：电力系统监控有着举足轻重的地位，预防是防护的第一选择，同时，加强电力防护系统的维护更新，以应对一些新的攻击。

4.结论

本文针对电力物联网发展过程中的特点，详细归纳了电力物联网的技术优势，包括：可提高工人管理效率，可提高工地施工质量，可收取全面的信息，可提升客户服务水平，可提升电网安全经济运行水平和可提升企业经营绩效等六个方面。同时，成功预测未来发展的六个重点方向，包括：智能算法、助力项目管理与决策、虚拟现实与增强现实技术、机器人技术和网络安全等，具有较强的超前预测性，可有助于提升电力物联网建设的质量内涵。

参考文献

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【4】石志国.计算机网络安全教程【M】.北京：清华大学出版社，2004.

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