物聯(lián)網(wǎng)是“雙刃劍”

在兩化融合背景下，電力行業(yè)正面臨發(fā)展與轉(zhuǎn)型的巨大挑戰(zhàn)。首先，電力作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)須適度超前發(fā)展，然而經(jīng)濟(jì)危機(jī)的陰云未散，當(dāng)下宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和能源形勢(shì)十分復(fù)雜，電力行業(yè)的發(fā)展面臨選擇性難題。其次，工業(yè)與居民用電需求持續(xù)增加，日用電峰谷差加大，最高用電負(fù)荷增長迅猛，用電與供電矛盾突出，電力行業(yè)急需調(diào)整能源布局和結(jié)構(gòu)以滿足社會(huì)的需求。再次，“十二五”期間電力發(fā)展將會(huì)受到環(huán)境保護(hù)的制約，電力行業(yè)節(jié)能減排空間減小、難度增大、成本越來越高，電力企業(yè)發(fā)展方式亟待轉(zhuǎn)變。另外，電力生產(chǎn)所涉及的設(shè)備復(fù)雜、維護(hù)檢修要求高，安全生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻。再者，受高煤價(jià)、低電價(jià)的影響，電力企業(yè)經(jīng)營普遍較為困難，發(fā)展中又迫切需要注重經(jīng)濟(jì)性。

物聯(lián)網(wǎng)概念與技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)包括人與物、物與物之間的連接，即物聯(lián)網(wǎng)可以隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的交互互通。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵在于感、傳、知、控，其核心技術(shù)如下：RFID技術(shù)。一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。泛在傳感技術(shù)。利用各種傳感器，將現(xiàn)實(shí)世界中各種事物的變化進(jìn)行量化，形成數(shù)據(jù)，并通過技術(shù)手段傳送到指定的位置。

納米嵌入技術(shù)。利用納米技術(shù)制造超微型的傳感器，構(gòu)建看不見的傳感網(wǎng)絡(luò)。這些被稱為智慧塵埃的超微型傳感器，可以嵌入到任何物品之中，且不造成任何影響。智能運(yùn)算技術(shù)。傳感器得到信息后,需要對(duì)其進(jìn)行語義的理解、推理和決策，這需要智能運(yùn)算技術(shù)來完成。

通過分析我們可以發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)擁有更深入的智能化、更全面的互聯(lián)互通、更透徹的感知。首先，它能幫助我們隨時(shí)隨地感知、測(cè)量、捕獲和傳遞設(shè)備的信息;其次，它能將各類不同介質(zhì)中的信息交互、共享;最后，它能使用數(shù)據(jù)挖掘和分析工具等科學(xué)模型和功能強(qiáng)大的運(yùn)算系統(tǒng)處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)，整合分析海量的跨地域、跨行業(yè)的信息，支持決策和經(jīng)營。因此，物聯(lián)網(wǎng)不再單純的是一種技術(shù)手段，更是一劑信息化促進(jìn)工業(yè)化的良藥。

物聯(lián)網(wǎng)在電力行業(yè)的應(yīng)用

與電力行業(yè)生產(chǎn)需求相匹配，物聯(lián)網(wǎng)可以全面應(yīng)用于電力生產(chǎn)、傳輸?shù)恼麄€(gè)系統(tǒng)，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，幫助電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)健康、高效的轉(zhuǎn)型發(fā)展。(如圖1所示)

圖1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力行業(yè)的“綠色”應(yīng)用

在水力發(fā)電方面，開發(fā)集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、在線調(diào)度、風(fēng)險(xiǎn)分析為一體的水庫智能調(diào)度系統(tǒng)。根據(jù)水庫來水和蓄水情況及水電廠的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)水庫未來的運(yùn)行進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)，對(duì)水庫異常情況下水庫調(diào)度決策進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，并提供決策風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，規(guī)避水庫運(yùn)行可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，提高水能利用率。在水電站，物聯(lián)網(wǎng)不但可以應(yīng)用于機(jī)組內(nèi)部的監(jiān)控，還可以應(yīng)用在壩體的狀態(tài)監(jiān)控，可以在壩體內(nèi)設(shè)置傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壩體變化情況，規(guī)避水庫運(yùn)行可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。

在風(fēng)能發(fā)電方面，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)能狀況，了解風(fēng)電功率的變化，預(yù)測(cè)風(fēng)電功率的波動(dòng)趨勢(shì)，并通過建立可靠性模型，開發(fā)相應(yīng)的分析軟件，建立風(fēng)電廠接入電網(wǎng)的可靠性分析評(píng)估方法，避免風(fēng)電機(jī)組波峰波谷差異過大對(duì)于電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。

在光伏發(fā)電方面，由于光伏發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性、發(fā)電量與氣候條件有關(guān)、能量密度較低等特點(diǎn)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電廠的氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，提高太陽能輸出功率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在常規(guī)機(jī)組內(nèi)部重要控制點(diǎn)布置相應(yīng)的傳感監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)了解機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際狀況，包括各種技術(shù)指標(biāo)與參數(shù)，提高常規(guī)機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)水平，及時(shí)處理異常指標(biāo)和潛在問題。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以幫助企業(yè)提高生產(chǎn)安全管理水平。由于電力生產(chǎn)管理的復(fù)雜性，電力現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理難度較大，常有誤操作、誤進(jìn)入等安全隱患。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以進(jìn)行身份識(shí)別、電子工作票管理、環(huán)境信息監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮中心與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的實(shí)時(shí)互動(dòng)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以提高對(duì)輸電線路運(yùn)行狀況的監(jiān)控能力，可監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包括氣象條件、覆冰、導(dǎo)地線微風(fēng)振動(dòng)、導(dǎo)線溫度等。同時(shí)可以通過在塔基下、桿塔上及輸電線路上安裝地埋振動(dòng)傳感器、壁掛振動(dòng)傳感器、傾斜傳感器、距離傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)輸電線路狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，很好地完成對(duì)重要桿塔的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和防護(hù)。

未來發(fā)展與展望

“物物互聯(lián)”使得機(jī)器不再是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，而是能實(shí)時(shí)向人們匯報(bào)狀態(tài)的主體，從而可以大大促進(jìn)電力行業(yè)向“綠色、安全、智能”的電力行業(yè)轉(zhuǎn)型。(如圖2所示)

圖2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)電力行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展

首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以從生產(chǎn)的全流程進(jìn)行監(jiān)控，從煤炭堆場(chǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)到機(jī)組內(nèi)部燃燒狀態(tài)監(jiān)測(cè)，再到排放環(huán)節(jié)的脫硫脫硝有害化學(xué)成分檢測(cè)，從而大大加強(qiáng)節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)的效果。其次，從發(fā)電企業(yè)發(fā)電設(shè)備的監(jiān)控到電網(wǎng)企業(yè)輸電設(shè)備的監(jiān)控，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以幫助發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)提升安全生產(chǎn)的管控能力，針對(duì)隱患及時(shí)響應(yīng)。最后，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最核心的提升是智能化。電力企業(yè)海量數(shù)據(jù)收集之后，利用決策支持系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化思考，做出最合理的應(yīng)對(duì)措施。

但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也是一把雙刃劍，在電力行業(yè)充分應(yīng)用時(shí)，也應(yīng)考慮到其可能的危害性。首先，把感應(yīng)器嵌入企業(yè)每個(gè)設(shè)備與設(shè)施中，使每個(gè)物品都切實(shí)互聯(lián)起來，這直接帶來了對(duì)企業(yè)的安全和隱私的保護(hù)問題。例如病毒，在互聯(lián)網(wǎng)上即使是感染了病毒，受害的最多也就只是幾萬臺(tái)計(jì)算機(jī)，切斷網(wǎng)絡(luò)后可以慢慢消滅病毒。但在物聯(lián)網(wǎng)上傳播病毒，受感染的就不只是計(jì)算機(jī)，還有眾多現(xiàn)實(shí)物品，直接會(huì)影響到企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營。尤其是作為國家基礎(chǔ)性行業(yè)的電力行業(yè)，其安全性的重要性不言而喻。

其次，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的核心技術(shù)并不在我國手中,關(guān)鍵電子元器件、基礎(chǔ)軟件、操作系統(tǒng)、骨干路由、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、大型存儲(chǔ)設(shè)備等方面，美國都占據(jù)全球壟斷地位。而在我國，半導(dǎo)體專利外國企業(yè)占85%，電子元器件、專用設(shè)備、儀器和器材專利外國企業(yè)占70%，無線電傳輸外國企業(yè)占93%，移動(dòng)通信和傳輸設(shè)備外國企業(yè)占90%。如果某些外國設(shè)備留有“后門”，被外國企業(yè)或政府操縱，后果將不堪設(shè)想。

在“十二五”期間隨著兩化融合戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將會(huì)大大推動(dòng)傳統(tǒng)電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的跨越式升級(jí)。但在發(fā)展的同時(shí)也要審慎推進(jìn)，有選擇性地逐步推進(jìn)核心設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

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