泛在电力物联网感知装置有了“体检医生”-北极星输配电网

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为智能感知装置做“全方位体检”

泛在电力物联网的核心是将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备，以及人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务。泛在电力物联网由感知层、网络层、平台层、应用层构成。其中，感知层与电网设备直接关联，是泛在电力物联网的末端和基础。感知层的核心是智能感知装置，包括智能井盖、智能巡检机器人、无人机等。泛在电力物联网中所有用于计算分析设备状态的数据均由智能感知装置采集、上传。

如果把泛在电力物联网看作人的神经系统，那么处于电网末端的感知装置就如同一个个神经元。“智能感知装置的性能，诸如低功耗、高可靠性、智能化等是确保泛在电力物联网正常运行的关键所在。”上海电科院副院长杨凌辉表示。

这些感知装置能成为不在现场的电网运维人员的“千里眼”“顺风耳”。比如，开关设备大量分布于配电站、变电站，长期的大电流、触头老化、局部放电等因素容易导致开关设备中各类触点接头发热，并有可能进而引发火灾事故。如果在开关柜内安置一块温度传感器，就可以有效在线实时监测柜内关键部位的温度，从而对温升、差温等信息进行预警、报警，有效降低事故发生的风险。

然而现状是，众多感知装置的性能参差不齐。一方面，从采集源头来看，由于感知装置的设计原理或质量稳定性等原因，装置采集到的电力设备状态数据不一定完全准确。另一方面，从信号传输过程来看，由于信号传输方式及接口协议不统一等，难以保证数据在向上传输过程中不失真。此外，随着泛在电力物联网的建设，感知装置的数量将急速上升。如果不达标的感知设备投入运用，反而还要消耗人力物力去进行运维，得不偿失。

“泛在电力物联网将应用大量以智能传感为基础的新技术，迫切需要从设备检测、标准建立等方面对其进行规范和支撑。”上海电科院博士沈冰表示。

如同所有的大型电力设备在入网前都要做检测一样，感知装置也需要为它提供“体检”以保证入网质量的“医生”。泛在电力物联网智能感知实验室就是这样一位“医生”。

智能感知实验室由位于上海电科院邯郸路基地的智能井盖检测实验室、油色谱监测装置检测实验室、特高频局放感知装置检测实验室、温湿度检测实验室、红外检测实验室等分支实验室，以及位于丁香路基地的后台主站共同构成。感知装置在入网前需在各实验室进行性能评估，检测数据通过网络层统一处理上传，平台层对数据进行存储管理，最后通过部署在应用层的后台主站对检测数据进行分析判断并出具检测报告。

“本次检测结果中，油色谱在线监测装置‘中浓度甲烷、乙烯、乙烷’‘高浓度甲烷、乙烯、乙烷’测量误差不符合标准Q/GDW540.2-2010《变电设备在线监测装置检验规范——第2部分：变压器油中溶解气体在线监测装置》表1的相关要求，其他符合标准要求。”实验室最近出具的一份关于油色谱在线监测装置的报告中有如此描述。

泛在电力物联网智能感知实验室能够全流程模拟感知装置在物联网环境中的工作模式，从而对装置进行全方位的性能评估。性能评估的内容，包括感知装置采集数据的准确性、传输数据的稳定性、装置本身的低功耗性能以及工作时效性等。

“顺利通过整个检测流程后，感知装置就具备了现场投运条件。只需更改设备的IP即可应用于现场，无需另行调试。在完成‘全方位体检’的同时也实现了设备的即插即用。”感知实验室负责人陈冉说。

量身定制“健康指标”及“体检设备”

可以预见，随着泛在电力物联网建设的推进和技术手段的更新，未来将出现大量新型的智能感知装置。对于这些新成员，目前尚没有可用来规范其性能的现成标准，对其进行性能评估更是无从谈起。

泛在电力物联网智能感知实验室可以针对每一款新型的智能感知装置，“订制”出规范其各方面性能的“健康指标”，并在此基础上，再研制出相应的“体检设备”。

以智能井盖为例。智能井盖是国网上海电力为了更好地完成首届中国国际进口博览会供电保障工作而专门研制的一款具有自我感知能力的井盖。它与传统的井盖相比，具备监测井盖状态及井下环境的优势。

“智能井盖和传统的井盖，从外观上看并没有什么两样。”智能井盖检测实验室负责人陈璐表示，“虽然看似普通，但是内藏玄机。一块智能井盖内部包含重力加速度传感器、气体传感器、温湿度传感器及液位传感器等多种传感设备。” 比如，它可以对倾斜角度进行感知，一旦不法分子企图撬动它，它就会发出警告，传送至监控后台。

然而，作为一种新型的感知装置，智能井盖的性能规范及入网条件均极为缺乏。于是，去年已初具雏形的泛在电力物联网智能感知实验室就肩负起了规范智能井盖性能指标的重任。

“实验室对智能井盖进行全寿命周期性能评估，检测项目包括智能井盖监测装置的数据准确性、重复性、数据传输规约一致性、传输稳定性等指标。”陈璐说。

智能井盖检测实验室不仅根据电缆通道的实际监测需求详细制定了针对传感器的性能指标，还初步研制了可改变温湿度或气体浓度的模拟电缆通道试验装置，便于对传感器的检测性能进行评估。依托实验室的检测数据，工程师们还编制了针对智能井盖的性能评估方案，并对试验装置进行改进，最终研发定制了更为成熟完善的检测设备。

2018年首届进博会召开前，智能井盖检测实验室共对近一千套智能井盖进行了性能评估，筛选出了大约15%的不合格产品，确保了进博会入网设备的质量过关过硬。

“一块井盖带上智能感知装置之后，除了最基本的防偷盗，还能及时反映井下输电管道中气体、水位、温度等情况。它甚至可以把管道里其他传感器的数据进行边缘计算和分析，并把结论发给主站。”陈冉补充说，“井盖就变成了泛在电力物联网中的信息节点。”

在不久的将来，泛在电力物联网智能感知实验室这名“医生”将不止满足于检测，而是主动出击，研发出更高效、更精准的“诊疗”设备及手段，逐步形成智能感知装置性能评估标准体系及实验室管理体系，进而实现输变电、配用电设备的广泛互联和信息深度采集，最终成为泛在电力物联网的一个管理支撑平台。

①智能井盖检测实验室

②油色谱监测装置检测实验室

③特高频局放感知装置检测实验室

原标题：泛在电力物联网感知装置有了“体检医生”

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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