物联网在电气工程中的应用

物联网在电气工程中的应用

周华

天津泰环再生资源利用有限公司 天津市 300304

摘要：物联网技术是近年来产生的新烈领域，它是以计算机为基础，可以实现电气控制与计算机程序之间的联系，简而言之就是实现了物体和计算机之间的连接，是新时代下智能制造与智能控制的关键组成要素。使用物联网技术可以使很多电气设备得到智能化管理，使管理更加高效、准确。因此物联网的研究有一定的社会和经济效益。电气工程是由工程类行业衍生出的领域，主要涉及电气控制，而电气控制是国家智能制造的主要组成，电气设备通过智能控制可以实现电气自动化运行。基于此，文章对物联网技术在电气工程中的具体应用进行了研究，以供参考。

关键词：物联网；电气工程；应用措施

1物联网的定义

物联网主要指的是通过各种信息传感设备，比如，射频识别装置、激光扫描与红外传感器等诸多不同装置和互联网结合在一起，从而产生一个巨大的网络，而这也正是当前在国内经常见到的物联网定义。实际上，其最为关键的目的就是让全部物品均能够和网络相连接，以至使其在识别与管理方面都相对更为方便。由此便可了解到，物联网属于一个物与物相互连接在一起的互联网，并且还会逐渐变成新一代信息技术的关键构成部分。

2物联网的基本构架

针对物联网的基本架构而言，其主要是根据三个层面才得以构成，其分别是：网络层、感知层、与应用层。网络层会涉及到接入网与通信网，其中蕴含了TCP/IP协议与互联网应用协议等诸多不同通信协议与互联网协议。感知层主要是根据物体上的传感器，比如，激光扫描仪与红外线感应器等，以及其它的控制与执行设备联网构成。而应用层则是鉴于Web浏览器的运用，比如，针对城市管理、智能家居与智能电网等某个实质领域的运用方案。

3物联网在电气工程中的应用

3.1在智能电网中的应用

3.1.1在智能电网中的作用

智能电网中含有各种类型的传感器，能够将不同的设备和资产相互关联，构建出客户服务总线，有效整合信息，达到减少成本和保持电网稳定性的目的。通过运用物联网技术，智能电网可以集中进行规划和建设，骨干网架主要为特高压电网，按照统一标准运行，使各级电网相互协调。物联网技术在智能电网领域的应用主要包括先进的传感技术、测量技术、控制技术和决策支持系统技术。这些技术的应用可以保证电网平稳、可靠、安全、高效地运行，此外还可以低于外部攻击，保证了用户的用电需求。另外，物联网技术中的通信技术、信息技术、自动控制技术、管理技术、传感技术等技术相互配合，可以减少电网运行过程中的能源损耗，加快了电力设备的运行速度，对故障进行预测，及时发现故障、隔离故障，避免大范围停电。智能电网将非实时信息与实时信息综合起来，通过物联网技术进行信息集成和信息共享，管理人员可以随时查看电网运营状态，为决策和控制方案提供参考。

3.1.2物联网技术在智能电网领域中的应用

物联网技术将业务流、电力流以及信息流全部融合到一起，通过一体化处理建立完整的通信支撑体系，做到无损采集数据信息，顺利传输数据信息。智能电网还能用于电网调度和决策规划，让管理工作更加标准和精细。智能电网具有智能判断能力，还有较强的自适应调节能力，是一种智能化的网络系统，可以采用分布式管理方式，将不同的能源集中入网，实时监测用电情况，采用最优的输配电方案，合理配置电能和充分利用电能，提高电能利用率，减少损耗。智能电网可以从三个方面运用物联网技术，一是数据采集，利用物联网技术开展新型业务，如实时双向用电信息采集，或者利用物联网技术监测输电线路，预防故障。二是数据传输，用网内节点协作的方法进行数据传输，在物理层运用接入技术，在MAC层运用多种技术实现网内节点协作完成数据传输，可以采用路由寻址方法、拥塞避免技术等。三是数据处理，物联网具有强大的信息处理能力和数据计算能力，物联网技术能够支持网内数据融合处理，将融合处理后的数据信息传输到用户端。

3.2在远程抄表子系统中的应用

将远程抄表系统加以应用，不仅能够在抄读建筑物中各种不同用电设备耗电量时，更加快速、方便且准确，同时还能够自动保存有关数据。经过抄读的数据，便能够对配电变压器的运行状态、负载率，以及有没有达到经济运行做出进一步分析，而且还能够很好的分析出无功补偿设备的实际运行状况。经过远程抄表子系统，管理人员能够获得综合的能源需求量统计报表与分析报告，按照年、月、日的实际用电量，将电能消耗状况进行较为全面的了解。这样不仅能够辅助制定出节能方案并不断将此加以优化，同时还能够将耗能设备智能调节到最佳运行状态，以此让资源得到较好的整合并合理利用，从更大程度上节省成本，从而使有序的管理体系得以建立。

3.3在新风控制子系统中的应用

新风系统接收主要是源于环境监测系统的空气质量数据，并且需要综合对比分析接收数据和系统阈值。在较为正常的环境条件中，新风系统将处在低能耗状态，其关键的作用是实现空气流通功能。而在空气质量没有达到标准的情况下，高于系统设定阈值的时候，便可将应急机制启动，其主要包含完成大功率新风输送等。并且，与传统的新风交换形式，直接把室外新鲜空气当作气体源会有一定差异，此系统通过双向换气式新风系统，在源空气流入到室内之前，利用高导热效率材料实行热交换，从室内角度上，使流入室内的新鲜空气和原室内空气的温度在一定程度上得到下降。进而让空调的运用频率也随之得到相对下降，以至使节能减排的最终目标得以真正达成。

3.4在家庭能源管理子系统中的应用

家庭能源管理子系统把家庭用电分成三种类型，分别是用电负载、储能设备与分布式电源，在这之中，把用电负载分成可调度负载（包含洗衣机与热水器等）与不可调度负载（包含计算机冰箱与打印机等）。通过传感器采集室内环境、人员活动与设备运行状态信息，并且经过对此类信息的深入分析，调度与控制各种不同用电设备，在让用户舒适度需求得到真正满足的基础上，使电能耗费得到有效下降，进而提升用电效率。除此之外，需把可调度负载尽可能安排到负荷低谷期实施工作，以此对电力系统峰谷差起到较好的调整作用，从而在一定程度上降低电力系统备用装机容量。

3.5在消防系统和安防系统中的应用

很多建筑的消防系统比较落后，安装成本高且扩展性较差，将物联网技术运用在火灾自动报警系统中，能够及时准确发现火情，及时发出警报，利用物联网将火情信息传递出去。传统的安防系统无法进行远程监控，布线复杂、可靠性较低，运用无线传感器网络技术后，可对出入人员和车辆进行识别，利用局域网进行连接，如果识别到异常情况，即时发送报警信息给自动报警系统，用户和管理人员可以在移动设备上进行远程监控，了解报警信息。

结语:

综上所述，随着社会经济的发展，国家计算机信息化发展迅速，随着计算机实现对电气硬件设备的控制，拉进了互联网与人们生活的距离，而物联网作为连接媒介也得到了极大的发展，通过对物联网当下发展的研究，分析物联网可能的应用范围及所起的作用。未来电气工程领域将离不开物联网的发展，物联网也将促进社会各个领域的发展。

参考文献：

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