摘要：近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術迅猛發(fā)展，得益于其具有的全面感知、可靠傳遞以及智能處理等優(yōu)勢，而被應用于多個領域，且獲得較好的應用效果。本文介紹了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的電力巡檢系統(tǒng)，通過將無線射頻識別技術與網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)了低成本的智能化、高效化的電力巡檢，可以為電力設備的運行檢修提供重要支持。

　　關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);射頻技術;電力巡檢

　　《電力與電工》(季刊)創(chuàng)刊于1981年，由福建省電機工程學會;福建省電力試驗研究院主辦。本刊辦刊宗旨：以當前為主，長遠為輔;生產(chǎn)為主，理論為輔;綜合為主，專題為輔。讀者對象：廣大電機工程學會會員及電力、電工領域的科技工作者。

　　一、引言

　　傳統(tǒng)的電力巡檢方式大都基于人工實現(xiàn)，需要耗費大量的人力物力，可控性和實時性均較差。隨著技術的發(fā)展，二維碼技術以及機器人技術被廣泛使用，然而二維碼容易發(fā)生脫落或損毀等情況，增加了檢修人員的工作量，且不易控制成本[1]。而機器人的生產(chǎn)成本過高，出現(xiàn)損壞時可能需要花較大資金購買零件，不適用于一些過于復雜的地形[2]。所以，在一般設備的日常巡檢中還無法普及。為了解決上述問題，本文介紹了一種結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)無線射頻技術與地理信息系統(tǒng)技術的電力巡檢系統(tǒng)，可以在增加運維成本的基礎上，提高運維效率。

　　二、物聯(lián)網(wǎng)技術(IoT)及無線射頻識別技術(RFID)

　　物聯(lián)網(wǎng)被定義為：在互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等通信網(wǎng)絡的基礎上，針對不同應用領域的需求，利用具有感知、通信與計算能力的智能物體自動獲取物理世界的各種信息，將所有能夠獨立尋址的物理對象互聯(lián)起來，實現(xiàn)全面感知、可靠傳輸、智能處理，構建人與物、物與物互聯(lián)的智能信息服務系統(tǒng)。其具有全面感知、可靠傳遞以及智能處理等特征。無線射頻識別技術RFID(Radio Frequency Identification)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎技術，其不需要直接接觸目標，通過無線傳輸識別指定的目標并對其進行數(shù)據(jù)修改、導入或刪除，從而獲取物體的屬性和狀態(tài)信息。手持移動端可以通過掃描RFID標簽迅速識別設備類型、讀取設備信息。RFID標簽具有足夠的儲存空間，且十分耐用，讀取和修改數(shù)據(jù)方便，具有可靠性強、信息能夠及時上報等優(yōu)點。

　　三、地理信息系統(tǒng)(GIS)

　　地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)主要以地理學、地圖學、測繪學、要剛學和計算機科學等學科為基礎[4]。利用計算機硬件和軟件相結(jié)合的方式采集、傳輸、存儲、分析和描述地理數(shù)據(jù)。GIS系統(tǒng)主要包括計算機硬件、計算機軟件、地理空間信息及用戶信息等組成。GIS系統(tǒng)可以對用戶的需求進行分析，從而提供與需求對應的結(jié)果。這顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的靜態(tài)的地理系統(tǒng)系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，將計算機網(wǎng)絡技術與GIS進行深度融合，可以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)管理、空間位置實時定位、地理信息應用等服務，打破了傳統(tǒng)GIS的局限性，服務于更多領域。

　　四、基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力巡檢系統(tǒng)

　　電力巡檢的主要任務是檢查電力設備是否損壞，性能是否正常，并反饋設備的濕度和溫度，標記電力設備的位置，向有關部門共享收集到的信息，對其進行處理和分析。因此，基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力巡檢系統(tǒng)必須具有電力設備狀態(tài)監(jiān)測功能、電力設備運行環(huán)境監(jiān)測功能、電力設備定位功能等。

　　4.1基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力設備定位跟蹤技術

　　將RFID技術與GIS技術相互融合即可實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力設備定位跟蹤技術。在進行功能設計時，將電力設備定位根據(jù)技術分為兩部分：設備位置信息配置和設備定位過程。首先，將RFID標簽粘貼在設備上，其中存儲有設備的基本信息，通過設備配置過程，將設備的信息與GIS信息結(jié)合，實現(xiàn)基于GIS設備定位。另一方面，在巡檢過程中通過RFID閱讀器閱讀RFID標簽信息可以快速地在GIS地圖上尋找到設備，實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的設備定位和跟蹤。

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力設備定位跟蹤技術的設備位置信息配置過程如下：首先，將電力設備的的經(jīng)緯度坐標存儲在RFID標簽系統(tǒng)中，RFID標簽粘貼或者固定在電力設備上，之后，將電子地圖的位置信息數(shù)據(jù)作為基礎，在電子地圖上標記對應設備的經(jīng)緯度信息，從而實現(xiàn)設備位置信息的配置。

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力設備定位跟蹤技術的設備定位過程如下：巡檢人員通過RFID閱讀器或者具有RFID閱讀功能的客戶端讀取電力設備上所固定的RFID標簽，獲取經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)即可以在電力地圖上實現(xiàn)定位功能。假如電力設備需要發(fā)生移動，則在RFID閱讀器獲取該設備上的RFID標簽中存儲的經(jīng)緯度信息之后，在電子地圖上標記出該設備原有的位置信息以及移動路徑。該過程直接利用現(xiàn)有的商用電子地圖的定位和跟蹤功能實現(xiàn)。

　　4.2基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力設備狀態(tài)監(jiān)測技術

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力設備狀態(tài)監(jiān)測技術同樣基于RFID技術進行實現(xiàn)。針對電力設備狀態(tài)監(jiān)測的傳感器眾多，如電壓傳感器、電流傳感器、油色譜傳感器、局部放電傳感器等等，這些傳感器可以實時獲取電力設備的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并上傳至中心機房進行判斷，判斷的結(jié)果通過有線或者無線網(wǎng)絡實時傳輸至電力設備上，并通過RFID寫入裝置，將診斷結(jié)果寫入RFID標簽中。巡檢運維人員通過手持RFID讀取設備讀取RFID標簽中的信息，可以查詢到電力設備的當前的和歷史的狀態(tài)信息，從而給巡檢運維人員提供參考。

　　4.3基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力設備運行環(huán)境監(jiān)測功能

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力設備運行環(huán)境技術與電力設備狀態(tài)監(jiān)測技術類似，其RFID標簽中存儲的是溫度、濕度、光照、風速、污度等傳感器采集的數(shù)據(jù)。巡檢運維人員通過手持RFID讀取設備讀取RFID標簽中的這些運行環(huán)境信息，為運行檢修提供支持。

　　五、結(jié)論

　　本文介紹的基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電力巡檢系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)無線射頻技術和地理信息系統(tǒng)為基礎，很大程度上解決傳統(tǒng)電力運維方式存在的人工成本高、維護困難等問題，系統(tǒng)具有極強的實時性和可控性，可以協(xié)助現(xiàn)場運維人員完成日常巡檢工作，管理部門也可以借助該系統(tǒng)進行遠程指揮和監(jiān)督。系統(tǒng)極大地提高了巡檢效率以及巡檢系統(tǒng)的智能化程度。

　　參考文獻：

　　[1]王豪.淺談二維碼在電力巡檢作業(yè)中的應用[J].通訊世界，2018，342 (11)：230-231.

　　[2]陳鳴.巡檢機器人控制系統(tǒng)整體軟件設計[J].科學技術創(chuàng)新，2018 (11)：65-66.

　　[3]趙斌，張紅雨.RFID技術的應用及發(fā)展[J].電子設計工程，2010，18 (10)：123-126.

　　[4]吳信才.地理信息系統(tǒng)的基本技術與發(fā)展動態(tài)[J].地球科學-中國地質(zhì)大學學報，1998，23 (4)：329-333.