關鍵詞：物聯網 技術 智能電網 應用

正文：

通過物聯網技術在智能電網中的應用，能夠極大提高智能電網運行的可靠性及穩定性，使電網的架構更加靈活、自愈功能更加完善，同時也極大降低了電網運行維護過程中的難度，對電網的運行及發展具有重要作用。

1 物聯網的關鍵技術

1.1 信息標識及識別技術

物聯網系統構建中的主要工作之一是對每個物品建立一個獨立的標識，通過這些標識對物品進行準確的識別，從而實現其交互功能。物聯網主要采用RFID、二維碼等技術對物品的標識進行識別。其中用到的最主要識別技術是RFID，它是一種非接觸式的識別技術，能夠通過射頻信號對目標的標識信息進行識別，它能夠對物品進行遠距離快速識別，同時還能對信息進行長期管理。典型的RIFD系統由電子標簽、天線及讀寫器組成，其基本結構如圖1所示。圖1 RIFD系統基本結構

1.2 無線傳感技術

無線傳感技術是以無線傳感器為基礎實現的一種傳感技術，它主要是通過在監測區域內布置大量無線傳感器，使這些傳感器形成一個拓撲網絡結構，具體如圖2所示。網絡中的各個傳感器節點通過相互協作的方式來完成對監測區域內監測數據全面采集的任務。無線傳感技術通常采用點對點的拓撲結構作為傳感器節點的整體結構，這樣能夠有效降低對系統架構的依賴，該技術與傳統的adhoc式的網絡節點技術相比具有更高的數據傳輸效率及穩定性，同時，系統的功耗更低、生命周期更長。

1.3 無線通信技術

隨著現代信息技術的發展，各種無線通信技術層出不窮，這些通信技術的出現也為泛在網絡的進一步實現提供了可靠的技術支持。泛在網絡是物聯網系統的核心技術，它能夠實現人與人、人與物、物與物之間的交互。目前投入使用的泛在網絡技術種類較多，主要包括3G、WLAN、GSM等無線通信協議和技術，同時還涵蓋了部分有線通信技術。目前，應用最廣泛的泛在網絡技術主要是3G和WLAN兩種，3G網絡主要是通過基站進行信號轉發，而WLAN主要是通過無線路由進行信號轉發。泛在網絡技術的發展，為人們提供了可靠的通信支持，其最終目的是實現網絡的全面覆蓋，使人們無論在任何地點、任何時間都能順利的進行網絡通信[1]。

2 物聯網技術在智能電網中的應用

現階段，智能電網已經具備較高的信息化、數字化及自動化水平。其核心是信息管理平臺的網絡通信技術，它對保證電網各項工作之間的相互協調開展具有重要意義。因此，將物聯網技術應用到智能電網中，能夠有效提高信息傳輸的及時性和準確性，保證信息數據的安全穩定傳輸，為電力系統的智能化管理提供了可靠的數據支持。

2.1 配電房遠程監控信息系統

配電房遠程監控信息系統通過分布式的采集分布于不同的區域配電房的溫度、適度、水浸等情況，同時還能監測風扇空調等設備的工作狀態以及配電房各種配電設備的運行狀態。通過利用物聯網將收集的監測數據統一上傳到監控中心，實現對配電系統的實時在線監測管理、數據記錄、報警管理機故障管理等功能。物聯網的應用能夠使管理人員及時發現電力系統中存在的問題，并為問題的解決提供有力的數據支持。

2.2 變電站人員、工具定位系統

物聯網能夠構建區域定位系統， 它能夠對變電站人員進行高精度定位、工作人員行進過程中的合法區域預設及跟蹤確認、間隔的自動識別、對誤入間隔及危險工區進行提前預警等，這些功能能夠有效保障變電站管理人員的人身安全。同時，還能夠實現對變電站工具進行自動檢測的功能，隨時對工具的當前位置進行定位，并監測其健康狀況以及庫存情況等。通過物聯網構建遠程監督子系統，使各個部門能夠根據系統預設的權限對工作人員及工具的相關信息進行查詢。

2.3 配電網地溝電纜故障診斷

由于地溝電纜埋設在地下一定深度的地方，信號線纜部署不方便，且不支持GPRS等無線通信方式，因此可以采用以無線傳感器網絡為核心的物聯網技術，實現對地溝線纜分布式數據信息的采集，同時通過網絡進行匯總，然后傳輸到監控中心進行分析處理。對監測數據的處理主要是對線纜的局部放電情況、接地電流以及電纜本身的溫度等信息進行分析處理，然后根據分析結果對地溝電纜的運行狀態進行綜合評估。通過對以上信息的監測，能夠獲得較為全面的地溝電纜運行狀態信息。通過將不同的指標進行融合，可以對電纜的絕緣狀態及劣化趨勢進行全面的評估，從而作出有效的處理和維護，保證電力系統的穩定運行[2]。數據處理部分主要是結合線纜局部放電、電纜金屬護層接地線電流、電纜本體和接頭溫度等信息，對電纜的運行狀態進行綜合判定。通過對上述電纜狀態指標的監測，獲得對電纜，特別是電纜的絕緣狀態較為全面的描述。通過將不同指標的信息融合，能夠對電纜的絕緣狀態以及絕緣劣化的發展趨勢做出評估，獲得完整的狀態分析結果，系統結構如圖3所示。

2.4 圍界報警

在電力企業中，一些核心的部門以及安全等級要求較高的區域，通常是禁止普通員工隨意進入的，為了避免外來人員的隨意進入，通常會在其外圍區域安裝各種監控設備對外圍區域的情況進行監控，但是這種必須要由監控人員進行全天候執勤，如果監控人員離開，則無法實現其應有的監控效果。針對這一情況，可通過物聯網技術建立以無線傳感器網絡為基礎的圍界報警系統，它能夠很好的解決傳統監控中的問題，同時還能夠有效節省人力資源，其高度的隱蔽性，也為監控工作提供了極大的方便。

3 物聯網所面臨的安全風險及防護措施

3.1 物聯網技術面臨的安全風險

物聯網技術中主要依靠無線網絡進行數據的傳輸，而目前無線網絡發展過程中，所面臨的安全形勢還十分嚴重。無線信號在傳輸過程中是利用微波進行傳輸，因而其傳輸安全很難得到保證，在利用無線信號進行數據傳輸時，數據容易受到非法監聽、篡改等，同時微波信號還容易受到外界多種因素的干擾而影響傳輸的穩定性，從而發生數據丟失等問題。物聯網技術由于是通過大量的傳感器對數據進行采集，因此其采集數據的過程中會產生大量的信息節點，當所有節點同時進行數據采集時，整體的數據量會非常龐大，這就為數據的傳輸造成了較大的困難，在大量數據同時傳輸的過程中，可能會造成數據的延遲甚至丟失。另外，由于物聯網不具備基礎的網絡架構、其本身所具備的拓撲結構隨意性過大，這就為不法分子創造了機會。不法分子可以通過創建虛擬節點的方式侵入到物聯網內部，從而發起攻擊。同時，過大的隨意性，還使應用終端的控制更加困難，使應用終端與各個傳感器節點之間的識別出現問題[3]。

3.2 物聯網風險的防護

物聯網技術是智能電網的核心部分，因此，加強其安全防護工作十分重要。物聯網的安全防護工作需要從信息數據的采集、傳輸及處理三個方面進行全面防護。在利用傳感器進行數據采集的過程中，需要加強對各節點信息的防護，防止不法分子利用節點信息對系統進行入侵；在數據的傳輸過程中，需要做好數據的保密、壓縮和備份工作，以保證數據傳輸的安全性，同時通過降低數據的容量也能夠減少大量數據同時傳輸時對網絡帶來的負荷，盡量將網絡延遲降到最低。另外，在數據的處理過程中，要充分做好智能電網各個終端設備的安全防護工作，防止非法人員利用網絡對終端設備進行攻擊，造成數據被盜用、修改、丟失等情況的出現。

4 結論

當前物聯網技術由于各種因素的限制，在應用過程中，還存在一定的安全風險，因此需要通過采取有效的措施來規避這些風險，以保證智能電網各個環節的工作能夠安全穩定開展，推動智能電網整體水平的不斷發展。

參考文獻：

[1] 沈蘇彬，范曲立，宗平，等.物聯網的體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報，2009(6)：23.

[2] 余貽鑫．智能電網的技術組成和實現順序[J]．南方電網技術，2009(2)：1-5.

[3] 高宇.物聯網與智能電網[J].華北電業，2010(2)：54-56.