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智能电网培训班物联网技术在智能电网中的应用前景2011年10月20日张波内容大纲物联网概述1物联网在智能电网中的应用2国家电网公司研究现状3物联网概述•目前公认的物联网定义：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。•物联网是全球信息化发展的新阶段，从信息化向智能化提升。在已经发展起来的传感、识别、接入网、无线通讯网、互联网、云计算、应用软件、智能控制等技术基础上的集成、发展和提升。物联网概述将传感器或RFID等采集设备嵌入需要关注和采集的地点、物体以及系统中，实时获取其状态及状态的变化。建设无处不在的有线\无线宽带网络，对采集到的数据进行安全、有效的传递。借助云计算等新的运算处理系统来处理信息和辅助决策。物联网概述物联网概述感知层是实现物联网全面感知的基础,实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，通过通信终端模块直接或组成延伸网络后将物理实体联接到网络层和应用层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器和M2M终端、传感器网络和传感器网关等要解决的重点问题是感知和识别物体，采集和捕获信息要突破的方向是具备更敏感、更全面的感知能力，解决低功耗、小型化和低成本的问题物联网概述是物联网成为普遍服务的基础设施,实现信息的传递、路由和控制，包括接入网和核心网，网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络各种通信网络与互联网形成的融合网络，被普遍认为是最成熟的部分除网络传输之外，还包括网络的管理中心和信息中心，以提升对信息的传输和运营能力有待突破的方向是向下与感知层的结合，向上与应用层的结合物联网概述将物联网技术与行业专业技术相结合，为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口,实现广泛智能化应用的解决方案集，提供物物互联的丰富应用物联网通过应用层最终实现信息技术与行业的深度融合，对国民经济和社会发展具有广泛影响关键问题在于信息的共享和开发利用、以及信息安全的保障物联网概述发展历程发展历程物联网概述物联网物联网------未来国家信息化战略的重要内容未来国家信息化战略的重要内容共同点:融合各种信息技术，突破互联网的限制，将物体接入信息网络，实现“物联网”在网络泛在的基础上，将信息技术应用到各个领域，从而影响到国民经济和社会生活的方方面面未来信息产业的发展在由信息网络向全面感知和智能应用两个方向拓展、延伸和突破。日本：2009年8月i-Japan战略中国：2009年8月感知中国欧盟：2009年6月物联网行动计划美国：2008年底IBM向美国政府提出的”智慧的地球”战略强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施具体而务实，强调RFID的广泛应用，注重信息安全在u-Japan的基础上，强调电子政务和社会信息服务应用物联网概述我国政府提出要加快物联网的发展我国政府提出要加快物联网的发展20112011年立项的年立项的973973项目中，物联网研项目中，物联网研究相关的有究相关的有33项，偏重基础性研究，以项，偏重基础性研究，以提高我国在物联网领域的自主创新和解提高我国在物联网领域的自主创新和解决重大问题的能力，为国家未来发展提决重大问题的能力，为国家未来发展提供科学支撑。供科学支撑。2009年8月7日，温家宝总理在中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察时，指出要大力发展传感网，掌握核心技术。。重视自主创新支持民族产业重视自主创新支持民族产业核心：物联网概述物联网应用无处不在物联网应用无处不在物联网已被广泛应用于军事、工业、农业、环保、建筑、医疗、交通、电力、空间、海洋探索等领域交通物流调度、定位导航电力远程抄表、负荷监控精细农业动物溯源、大棚监控城市管理电梯监控、路灯控制安全平安城市、企业安防环保污染监控、水土检测家居老人看护、家庭安防企业生产监控、设备管理军事温室物联网应用大坝、桥梁监测珍贵文物保护应用人体行为监测系统物联网概述智能电网是物联网与电力行业结合的具体应用智能电网是物联网与电力行业结合的具体应用电力+ 信息基础设施处理感知传输感知、传输、处理在智能电网中无处不在感知、传输、处理在智能电网中无处不在内容大纲物联网概述1物联网在智能电网中的应用2国家电网公司研究现状3物联网在智能电网中的应用坚强智能电网的定义坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。坚强智能电网的定义坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。坚强智能电网的重点发展方向•提高电网输送能力，确保电力的安全可靠供应，打造坚强可靠的电网•提高能源资源利用效率，提高电网运行和输送效率，打造经济高效的电网•促进可再生能源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放•促进电源、电网、用户协调互动运行，打造灵活互动的电网•实现电网、电源和用户的信息透明共享，打造友好开放的电网坚强智能电网的重点发展方向•提高电网输送能力，确保电力的安全可靠供应，打造坚强可靠的电网•提高能源资源利用效率，提高电网运行和输送效率，打造经济高效的电网•促进可再生能源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放•促进电源、电网、用户协调互动运行，打造灵活互动的电网•实现电网、电源和用户的信息透明共享，打造友好开放的电网物联网在智能电网中的应用在智能电网的各个环节中，物联网都有相关应用发电输电变电配电用电调度坚强智能电网以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，覆盖所有电压等级的各个环节，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合传感器适用功能电容传感器局部放电：监测沿电机引出线传输的局部放电脉冲信号定子槽耦合器局部放电：监测沿定子槽的局部放电电流脉冲信号电流传感器局部放电：监测空间传播的局部放电射频脉冲信号光纤振动传感器定子绕组的径向振动、轴向振动或周向振动温度传感器电机绕组温升发电机/电动机状态监测采集现场的图像、气象信息（包括环境温度、湿度、风速、风向、雨量等参数）数据经压缩、处理后通过无线网络传输到监控中心监控中心平台分析查询系统对数据进行综合分析，将所有数据通过各种报表、统计图、曲线等方式显示给用户，为电力生产和防灾减灾提供依据风光储联合发电厂气象预测物联网在智能电网中的应用实现导线舞动、微气象、微风振动、覆冰、风偏、导线温度、视频等在线监测线路上部署温\湿度传感器、拉力传感器、三维加速度传感器（MEMS陀螺）、环境温湿度传感器、风速传感器高压杆塔上布设倾斜传感器、Sink节点（含无线通信模块）构成一个传感器簇无线传感器输电线路在线监测物联网在智能电网中的应用气体传感器：绕组局部放电中特定气体的释放超声波传感器：局部放电所伴随的爆裂状声发射超高频传感器：局部放电的高频电流温度传感器：内部短路、放电、过负荷等造成的温度异常压力传感器：局部放电引起的气体释放而是得变压器内部压力增大振动传感器、噪声传感器：铁芯松动或变形等情形电网设备状态监测电气设备状态监测物联网在智能电网中的应用气体传感器：绕组局部放电中特定气体的释放超声波传感器：局部放电所伴随的爆裂状声发射超高频传感器：局部放电的高频电流温度传感器：内部短路、放电、过负荷等造成的温度异常压力传感器：局部放电引起的气体释放而使得变压器内部压力增大振动传感器、噪声传感器：铁芯松动或变形等情形变压器状态监测变压器状态监测物联网在智能电网中的应用变电站内标签部署方案主变变电站设备智能巡视物联网在智能电网中的应用盗窃塔材导致的倒塔盗窃塔材导致的倒塔抵御自然灾害及人为外力破坏对电抵御自然灾害及人为外力破坏对电网安全运行的影响；全面提升电网设网安全运行的影响；全面提升电网设备、线路、杆塔及其他资产的智能化作备、线路、杆塔及其他资产的智能化作业和巡检水平；全面提升电网的感知能业和巡检水平；全面提升电网的感知能力，为电网的安全、高效、经济运行和力，为电网的安全、高效、经济运行和优化调度提供支撑。优化调度提供支撑。覆冰导致的电力杆塔倒塌覆冰导致的电力杆塔倒塌洪涝灾害导致倒塌洪涝灾害导致倒塌保电保电2424小时杆塔值守小时杆塔值守夜间线路监测夜间线路监测电力设施全方位防护及保电支撑物联网在智能电网中的应用防护区施工作业监控（挖掘等）防护区施工作业监控（挖掘等）杆塔倾斜状态杆塔倾斜状态偷盗防护（杆塔、设备等）偷盗防护（杆塔、设备等）人员接近杆塔人员接近杆塔视频监视视频监视攀爬杆塔攀爬杆塔主要功能主要功能电力设施全方位防护及保电支撑物联网在智能电网中的应用主要功能主要功能现场变压器的防敲打、破坏、盗窃等。现场变压器的防敲打、破坏、盗窃等。现场配网杆塔、线路的防攀爬、剪切、盗窃。现场配网杆塔、线路的防攀爬、剪切、盗窃。电力设施全方位防护及保电支撑物联网在智能电网中的应用输、变、配巡检验证系统界面输、变、配巡检验证系统界面•巡检人员的定位功能•设备信息的感知功能•状态检修提供辅助手段•标准化作业指导功能输电、变电、配电智能巡检物联网在智能电网中的应用变电站内标签部署实际场景输电、变电、配电智能巡检物联网在智能电网中的应用主要功能主要功能现场作业远程视频监控现场作业远程视频监控现场作业操作防误与事件记录现场作业操作防误与事件记录现场防误入间隔，防止触电，保障人身及设备安全现场防误入间隔，防止触电，保障人身及设备安全电力系统现场作业管理物联网在智能电网中的应用技术突破：实现无线传感与电力线宽带复合应用。抄表周期：从一个月、一周，提高到2分钟以内，实现实时抄收和高速、双向互动通信用电信息采集及智能用电系统物联网在智能电网中的应用配变变压器集中器物业管理中心供电公司社区信息发布、广告发布、接收家庭安防信息以太网电力线宽带通信RS485电能表烟雾探测器红外探测器紧急求助按钮燃气泄露探测器水表气表智能插座电力线窄带载波冰箱空调热水器洗衣机电力猫电脑电视电话查看三表数据、用电相关信息、社区服务、社区广告，可视对讲供电公司用户智能交互终端433MHz用电信息采集及智能用电系统物联网在智能电网中的应用•利用无线传感、GPS等技术实现对电动汽车、电池、充电站、人员及设备的在线监控、一体化集中管控、资源的优化配置电动汽车信息平台物联网在智能电网中的应用现场RS－485热点探测预警系统控制主机控制室Internet/GSM热点探测预警系统控制主机视频信号水浸信号门禁信号视频服务器扩展部分测控单元被测区域中央控制室物联网在智能电网中的应用绿色智能机房管理SOASOA面向服务架构面向服务架构传感器网络数据高效传输传感器网络数据高效传输动态数据展示动态数据展示网网络络架架构构智能用电服务系统智能用电服务系统用电信息采集系统用电信息采集系统输电线路输电线路//杆塔防护平台杆塔防护平台功功能能架架构构智能巡检、现场作业管理智能巡检、现场作业管理户外设施防盗预警户外设施防盗预警输电线路在线监测与动态增容输电线路在线监测与动态增容物联网在智能电网中的应用物联网综合展示平台面向智能电网的物联网信息安全防护面向智能电网的物联网信息安全防护通信PC网络网关节点网关节点网络节点网络环境主机网络边界应用数据信息传输IP网络信息传输IP网络信息处理（应用系统）信息处理（应用系统）信息采集（无线传感网）信息采集（无线传感网）电力无线传感器网络网络安全防护方案设计传感网安全协议研究及关键安全产品开发验证工程安全防护实施及测评物联网在智能电网中的应用物联网信息安全技术内容大