導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對于電力能源的需求量也越來越大，而經(jīng)濟(jì)形勢的轉(zhuǎn)變勢必帶來供能和用能方式的重大變化，為了提高電力設(shè)備的管理水平，提升電力系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電力設(shè)備管理之中是必然的趨勢。本文將結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念以及相關(guān)支撐技術(shù)，探究互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備管理中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；電力設(shè)備；管理；應(yīng)用現(xiàn)如今，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為了人類共同的目標(biāo)，未來能源開發(fā)與消耗勢必要轉(zhuǎn)變方式，這就需要發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會相適應(yīng)的低碳電力之路。基于此種目的，推進(jìn)電網(wǎng)管理智能化是當(dāng)今電力系統(tǒng)發(fā)展的方向，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備管理中的應(yīng)用，則有助于促使電網(wǎng)管理智能化進(jìn)程的加快。由此可見，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行探討，有著十分重要的價(jià)值。

1物聯(lián)網(wǎng)簡介

目前被廣泛認(rèn)同的物聯(lián)網(wǎng)的定義為：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。通過信息的高效采集與傳遞，資源能夠得到最大化程度的利用，以此改善人與自然之間的關(guān)系。

2物聯(lián)網(wǎng)的4大支撐技術(shù)

2.1識別技術(shù)

識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)中信息收集與傳遞的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)物品可視化管理的重要手段。當(dāng)前識別技術(shù)主要是通過無線電信號對特定目標(biāo)進(jìn)行非接觸式的主動識別和管理，在人們的生產(chǎn)生活之中發(fā)揮著巨大的作用。

2.2紅外感應(yīng)技術(shù)

一般來說，所有的物體都是具有溫度的，只要有溫度就會向外輻射一定的紅外線，采集物體向外輻射的紅外線就能夠?qū)ξ矬w進(jìn)行判斷，同樣不用與物體進(jìn)行直接的接觸，并且靈敏程度也相對較高。

2.3全球定位技術(shù)

GPS是由美國主導(dǎo)建立的全球定位系統(tǒng)，能夠?yàn)橛脩籼峁└呔鹊奈恢?、速度以及時(shí)間信息，對于電力設(shè)備管理來講，全球定位技術(shù)不僅能夠幫助設(shè)備防盜，能夠監(jiān)測電力設(shè)備的故障地點(diǎn)，同時(shí)為各種系統(tǒng)提供精確的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，提高電網(wǎng)的智能化程度。

2.4M2M技術(shù)

M2M技術(shù)指的是末端設(shè)備之間的互聯(lián)與集中管理，其實(shí)質(zhì)是設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與人之間的信息的交互，通過不同系統(tǒng)之間信息的傳遞，能夠在一定程度上優(yōu)化電網(wǎng)的成本配置，增強(qiáng)電力設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低人力維護(hù)的成本，由此推動電網(wǎng)向高效、穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。

3物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

我國國土面積廣袤，但是目前電網(wǎng)已經(jīng)覆蓋了我國的絕大部分地區(qū)，由大量電力設(shè)備形成的中樞在電網(wǎng)的運(yùn)行中起著重要的作用，這些電力設(shè)備并不全是布置在城市之中，在人煙稀少的地方同樣會有，而在自然環(huán)境條件惡劣的情況下電力設(shè)備難免會出現(xiàn)各種問題，如電力設(shè)備失竊或者出現(xiàn)故障，這些問題很容易導(dǎo)致電網(wǎng)不能正常運(yùn)行，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而為了避免這種情況，電力公司可以使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來監(jiān)控電力資產(chǎn)，有效管理所有的電力資產(chǎn)，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1設(shè)備的防盜監(jiān)控

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備管理中的應(yīng)用最為廣泛的就是設(shè)備的防盜監(jiān)控，通過在電力設(shè)施周邊布置傳感器，可以實(shí)時(shí)了解電力設(shè)施的運(yùn)行狀況，如溫度、電池電量等信息，這些信息在采集之后統(tǒng)一交由后臺監(jiān)控人員進(jìn)行處理，可供判斷電力設(shè)施是否處在正常運(yùn)行的狀態(tài)。再者全球定位系統(tǒng)可以及時(shí)監(jiān)測電力設(shè)備的移動狀況，一旦有人惡意偷竊電力設(shè)備，后臺控制人員可以及時(shí)得知消息，偵測被盜設(shè)備的運(yùn)行狀況，為警務(wù)人員的工作提供便利。

3.2固定資產(chǎn)的管理

對于企業(yè)來講計(jì)算固定資產(chǎn)的價(jià)值的工程相當(dāng)龐大，在固定資產(chǎn)上貼附RFID標(biāo)簽，利用RFID標(biāo)簽非接觸讀寫的特性，定時(shí)對標(biāo)簽進(jìn)行掃描就可以了解固定資產(chǎn)有無損失，既方便了固定資產(chǎn)的管理，又減輕了相關(guān)工作人員的工作量，并且節(jié)約了大量的人力物力。

3.3電力資產(chǎn)管理主要內(nèi)容

1）小型監(jiān)控模塊。

通過在特殊位置設(shè)定相應(yīng)的傳感器，能夠及時(shí)了解電力設(shè)備所處環(huán)境的狀況，如果出現(xiàn)高溫高濕等異常環(huán)境，信息可以通過標(biāo)準(zhǔn)無線傳輸技術(shù)由小型監(jiān)控模塊發(fā)送到后臺控制端，及時(shí)通知相關(guān)人員進(jìn)行檢修。對于失竊的設(shè)備還可以用內(nèi)置的追蹤器進(jìn)行追蹤，既可以挽回電力設(shè)備失竊帶來的損失，也能夠?qū)Σ环ǚ肿有纬烧饝兀?/p>

2）傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊。

各項(xiàng)傳感器監(jiān)測到的信息需要及時(shí)傳遞到后臺控制端，這就需要傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊。在通信線路無法架設(shè)的地方盡量使用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，從而降低網(wǎng)絡(luò)架設(shè)的成本。實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)傳遞；

3）電力資產(chǎn)管理平臺模塊。

將由各種傳感器傳感的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析，及時(shí)監(jiān)測電力資產(chǎn)的變化，提高電力設(shè)備的管理水平。

4結(jié)束語

綜上，我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要大量的電力能源作為支撐，而可持續(xù)的發(fā)展觀念又要求電力網(wǎng)絡(luò)向智能化轉(zhuǎn)變，對此需要不斷推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備管理中的應(yīng)用，提高對于電力設(shè)備的管理水平，實(shí)現(xiàn)對于電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)管理，繼而最大程度的保障電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為我國的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展提供高質(zhì)量的電能供應(yīng)。

作者：張維志 單位：國網(wǎng)河北阜城縣供電公司

【參考文獻(xiàn)】

[1]賈林,馮銳濤.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力資產(chǎn)管理中的應(yīng)用[J].微型電腦應(yīng)用,2013,29(8):156-158.

篇2

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；電力系統(tǒng)；應(yīng)用

1LoRa在物聯(lián)網(wǎng)中的技術(shù)應(yīng)用

1.1背景。物聯(lián)網(wǎng)（IOT）是指通過各種信息傳感器、RFID技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接和交互的對象或過程，以及聲音、光、熱、電、機(jī)械、化學(xué)、生物和位置等需要采集的信息，全球定位系統(tǒng)、紅外傳感器、激光掃描儀等設(shè)備和技術(shù)通過各種可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物體與人之間無處不在的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對物體和過程的智能感知、識別和管理。運(yùn)營商提供的4G網(wǎng)絡(luò)是人們生活中使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)，比WiFi運(yùn)用更廣。可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，室內(nèi)外皆可，速度非?？?。這項(xiàng)技術(shù)看似優(yōu)越，但耗電量大，因此只能在物聯(lián)網(wǎng)場景中使用，終端可以自己獲取電力，比如某公司的共享自行車，使用太陽能電池板獲取電力。在遠(yuǎn)程場景中，如果終端無法解決供電問題，則需要一種低功耗、大覆蓋的技術(shù)來滿足這種場景下物聯(lián)網(wǎng)的通信需求。因此，在商業(yè)和技術(shù)的推動下，一些專家和企業(yè)開發(fā)了一種新的通信技術(shù)LPWAN，即低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，以解決這一問題。物聯(lián)網(wǎng)是通過RFID技術(shù)、無線傳感器技術(shù)和定位技術(shù)，自動識別、收集和感知貨物的標(biāo)識信息、屬性信息和周圍環(huán)境信息，并借助各種電子信息傳輸技術(shù)，將貨物的相關(guān)信息聚合成一個統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)，利用各種云計(jì)算、模糊識別、數(shù)據(jù)挖掘和語義分析等智能計(jì)算技術(shù)，對貨物的相關(guān)信息進(jìn)行分析和融合最終實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)世界的高度認(rèn)知和智能決策控制。1.2LoRa技術(shù)簡介。LoRa是semtech公司創(chuàng)建的低功耗局域網(wǎng)無線標(biāo)準(zhǔn)，低功耗一般很難覆蓋遠(yuǎn)距離，遠(yuǎn)距離一般功耗高，要想馬兒不吃草還要跑得遠(yuǎn)，好像難以辦到。LoRa的名字就是遠(yuǎn)距離無線電（LongRangeRadio），它最大特點(diǎn)就是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)了低功耗和遠(yuǎn)距離的統(tǒng)一，它在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線射頻通信距離擴(kuò)大3~5倍。它主要用于物聯(lián)網(wǎng)和電池供電的WLAN和WAN設(shè)備。LoRa是基于亞GHz頻段的，這使得在低功耗的情況下更容易進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。LoRa網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)跟蜂窩網(wǎng)絡(luò)類似，很多LoRa的運(yùn)營商都是蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商，他們只是在原有蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站的基礎(chǔ)上增加天線來提供LoRa網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，很多情況下，LoRa天線和蜂窩網(wǎng)絡(luò)天線共用，因?yàn)轭l率非常接近，所以LoRa有明顯的成本優(yōu)勢。1.2.1LoRa無線系統(tǒng)主要功能包括。（1）遠(yuǎn)距離可達(dá)30英里，室外直線距離。（2）節(jié)點(diǎn)有數(shù)百萬個。（3）電池壽命長達(dá)數(shù)十年。1.2.2LoRa技術(shù)要素。（1）RF接口LoRa的物理層管理節(jié)點(diǎn)或端點(diǎn)之間傳輸?shù)腞F信號，即接收信號的傳感器和LoRa網(wǎng)關(guān)。它控制信號頻率、調(diào)制格式、功率電平、發(fā)射和接收元件之間的信令等相關(guān)課題。（2）LoRa網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)元素有整體系統(tǒng)架構(gòu)、回程、服務(wù)器和應(yīng)用計(jì)算機(jī)、RF元件。1.3LoRa調(diào)制。LoRa是一種特殊的無線擴(kuò)頻調(diào)制解調(diào)技術(shù)。它與其它調(diào)制方式如FSK（頻移鍵控）、GMSK（高斯最小頻移鍵控）、BPSK（二進(jìn)制相移鍵控）及其衍生物有著明顯的對比。它結(jié)合了數(shù)字?jǐn)U頻、數(shù)字信號處理和前向糾錯編碼技術(shù)，具有前所未有的性能。在此之前，只有一些軍事通信系統(tǒng)會集成這些技術(shù)。隨著LoRa的引入，嵌入式無線通信領(lǐng)域的形勢發(fā)生了根本性的變化。LoRa調(diào)制解調(diào)器采用擴(kuò)頻通信技術(shù)和前向糾錯技術(shù)，它融合了數(shù)字?jǐn)U頻、數(shù)字信號處理和前向糾錯編碼技術(shù)。擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，信號的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳輸信息所需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展由一個獨(dú)立的碼序列來完成，通過編碼和調(diào)制來實(shí)現(xiàn)，獨(dú)立于發(fā)送的信息數(shù)據(jù)；在接收端，相同的代碼用于同步接收、解擴(kuò)和恢復(fù)發(fā)送的信息數(shù)據(jù)；前向糾錯編碼技術(shù)是給待傳輸數(shù)據(jù)序列中增加了一些冗余信息，這樣，數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)程中注入的錯誤碼元在接收端就會被及時(shí)糾正。這一技術(shù)減少了以往創(chuàng)建“自修復(fù)”數(shù)據(jù)包來重發(fā)的需求，且在解決由多徑衰落引發(fā)的突發(fā)性誤碼中表現(xiàn)良好。其特點(diǎn)有第一是擴(kuò)大了無線通訊鏈路的覆蓋范圍（實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離無線傳輸）；第二則是具有更強(qiáng)的抗干擾能力。對于同信道GMSK干擾信號的抑制能力達(dá)到20dB。憑借這么強(qiáng)的抗干擾性，LoRa調(diào)制系統(tǒng)不僅可以用于頻譜使用率較高的頻段，也可以用于混合通訊網(wǎng)絡(luò)，以便在網(wǎng)絡(luò)中原有的調(diào)制方案失敗時(shí)擴(kuò)大覆蓋范圍。

2LoRa技術(shù)

2.1LoRa的通信特點(diǎn)。LoRa是采用SX1276/77/78收發(fā)器的終端節(jié)點(diǎn)。應(yīng)用于超長距離擴(kuò)頻通信的LoRa遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器。它具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能最大限度地降低電流消耗和功耗水平。LoRa的發(fā)射功率很低，是不通過增加發(fā)射功率來增加通信距離。產(chǎn)生的原因是：①傳輸頻率低，信號波長，傳輸過程中產(chǎn)生的衰落較??；②采用擴(kuò)頻技術(shù)，使信號的抗多徑和抗衰落能力更強(qiáng)，因此對傳輸功率的要求不高；③終端節(jié)點(diǎn)在通信過程中的電流很小，接收電流低至10mA，休眠電流只有200μA，不僅降低了終端節(jié)點(diǎn)的能耗水平，還保證了終端節(jié)點(diǎn)可靠持久的工作壽命。2.2LoRa通信協(xié)議的特性。LoRaWAN是一種基于ALOHA的異步協(xié)議，即根據(jù)特定應(yīng)用場景的需要，節(jié)點(diǎn)可以長時(shí)間或短時(shí)間睡眠，而蜂窩等同步協(xié)議的節(jié)點(diǎn)必須定期聯(lián)網(wǎng)。例如，市面上的手機(jī)必須每1.5s與網(wǎng)絡(luò)同步一次，在NB-IOT中，這種同步比較少，但仍然是定期的，這會消耗額外的電池電量。蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)制是充分利用頻帶的一種有效方法，但從節(jié)點(diǎn)的角度來看，它并不有效。

篇3

關(guān)鍵詞：智能電表；電力載波；射頻通信；VPN；GPRS

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）11-0040-03

0 引 言

電力物聯(lián)網(wǎng)使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）來采集信息，采集數(shù)據(jù)類型除電壓、電流、功率等基本信息之外，還包括了傳感器的RFID、環(huán)境參數(shù)（如溫度、濃度等）、自檢狀態(tài)、報(bào)警信息等數(shù)據(jù)，其采集節(jié)點(diǎn)數(shù)目和數(shù)據(jù)量較電力數(shù)據(jù)采集有顯著增加。而在功能上，除了普通的信息匯聚過程之外，還包括協(xié)同感知和反饋控制。

協(xié)同感知是指通過多傳感器節(jié)點(diǎn)的共同感知信息，而不是只采用某一個節(jié)點(diǎn)。通過不同位置的傳感器節(jié)點(diǎn)共同的感知信息比較，可以更有效地提高信息的準(zhǔn)確性和可靠性，并能通過傳感器位置來找出故障所在位置，提高檢測效率。

另外，物聯(lián)網(wǎng)中的信息管理系統(tǒng)需要具有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理和分析能力，能夠有效檢測故障并提出故障解決方案。

1 電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模型

電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由智能電表、集中器和信息管理系統(tǒng)所組成。三者實(shí)現(xiàn)不同的功能。其基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖 1所示。

通過比較現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)品，如國電南瑞公司的OPEN-3500調(diào)度綜合數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)、PBS-2000J電能量計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、許繼集團(tuán)的低壓電力線集中抄表系統(tǒng)、EIS5000電能量信息綜合管理系統(tǒng)、XJT-500/b采集終端、DTSI566三相電子式載波電能表、DTSF566/DSSF566型三相電子式復(fù)費(fèi)率電能表、DTSD566/DSSD566型電子式遠(yuǎn)傳多功能電表等產(chǎn)品，即可以分析并總結(jié)其特點(diǎn)。

1.1 智能電表

智能電表為與用戶直接相聯(lián)系的采集終端，安裝在小區(qū)單元樓下。有關(guān)數(shù)據(jù)采集方面，需要實(shí)現(xiàn)的功能如下：

（1）基本數(shù)據(jù)采集?；緮?shù)據(jù)采集包括（單相及三相）電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、電壓電流相位差、時(shí)鐘等?；竟δ芘c傳統(tǒng)電表相同，并能提供分時(shí)段、分費(fèi)率計(jì)費(fèi)功能。

（2）數(shù)據(jù)傳輸與反饋。通過RS485、電力載波、GPRS等通信方式實(shí)現(xiàn)智能電表與集中器的數(shù)據(jù)傳輸和反饋。

（3）狀態(tài)自檢。智能電表需要設(shè)備自檢功能，能夠向集中器報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)和故障信息，包括自身運(yùn)行工況、表計(jì)通信異常、參數(shù)修改、人工校時(shí)和設(shè)置數(shù)據(jù)值、電能量數(shù)據(jù)異常等。

1.2 集中器

集中器與智能電表和信息管理系統(tǒng)進(jìn)行雙向通信，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)暫存、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。其主要功能有?/p>

（1）數(shù)據(jù)傳輸和反饋。通過RS485通信規(guī)約或GPRS等方式與智能電表進(jìn)行通信和反饋。通過GPRS、以太網(wǎng)等通信方式與信息管理系統(tǒng)進(jìn)行通信和反饋。通過ARQ等方式進(jìn)行通信狀態(tài)反饋。

（2）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。對集中器的抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和統(tǒng)計(jì)，以便在完成各智能電表的數(shù)據(jù)匯集之后，能夠?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給信息管理系統(tǒng)。需要小型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

（3）狀態(tài)自檢。集中器需要設(shè)備自檢功能，能夠向信息管理系統(tǒng)報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)和故障信息，包括自身運(yùn)行工況、表計(jì)通信異常、參數(shù)修改、人工校時(shí)和設(shè)置數(shù)據(jù)值、電能量數(shù)據(jù)異常等。

1.3 信息管理系統(tǒng)

信息管理系統(tǒng)主要對采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、統(tǒng)計(jì)、分析和反饋。

其中，數(shù)據(jù)傳輸和反饋主要通過GPRS、以太網(wǎng)等通信方式與集中器進(jìn)行通信和反饋，并通過ARQ、FEC等方式進(jìn)行通信狀態(tài)反饋。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)就是對各集中器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行保存，生成有關(guān)大型數(shù)據(jù)庫，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、計(jì)算數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、基本電量、統(tǒng)計(jì)電量、核算電費(fèi)等信息，并可提供分時(shí)間、分類型、分用戶等多方位、多視圖的數(shù)據(jù)展現(xiàn)方式。數(shù)據(jù)分析就是使用數(shù)據(jù)挖掘軟件，對歷史電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測未來電量走勢，為發(fā)電配電提供數(shù)據(jù)參考。通過分析用戶用電情況，統(tǒng)計(jì)、排查用電異常用戶。而數(shù)據(jù)反饋即是反饋抄表起止時(shí)間、抄表用戶、參數(shù)設(shè)置等信息給集中器，并提供公共數(shù)據(jù)接口，供電費(fèi)核算、用電管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換。

2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于智能電表和集中器的特殊性，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不同于一般的網(wǎng)絡(luò)，整體網(wǎng)絡(luò)具有下列組成部分：智能電表、集中器、小區(qū)電力中心、城區(qū)（縣鎮(zhèn)）電力中心、市電力中心、區(qū)域國家電網(wǎng)。其關(guān)系類似于樹狀圖，圖2所示就是一個電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成圖。

下面介紹對不同網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)其定位、數(shù)量、傳輸數(shù)據(jù)量、安全性要求等方面進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的方法。本文給出的應(yīng)用于電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的通信方式主要有電力載波、GPRS、RS485通信規(guī)約及其他射頻通信方式等。

2.1 電力載波

電力載波通信方式是利用電力線進(jìn)行傳輸，優(yōu)點(diǎn)是無需另外架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，投資較少。其缺點(diǎn)是本身復(fù)雜性很高，我國電力線信號質(zhì)量差、噪聲嚴(yán)重，可靠性還存在一定問題[14]。在安全性方面，由于電力載波屬于專網(wǎng)傳輸，所以對于普通用戶的安全保障較高；但是對于專業(yè)的入侵者，由于缺乏有效的接入控制和加密解密標(biāo)準(zhǔn)，攻擊者可使用多種攻擊手段，其對數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩Ｕ蠙C(jī)制不夠完善。因此，對于具有一定保密要求和可靠性要求的電力數(shù)據(jù)而言，電力載波是經(jīng)濟(jì)的方式，但并不適用。

2.2 RS485通信規(guī)約

RS485通信規(guī)約是在RS232接口的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的通信接口技術(shù)，主要應(yīng)用于智能電力設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸方面。其技術(shù)發(fā)展比較成熟，已經(jīng)具有一定的商業(yè)化規(guī)模。

RS485最大的通信距離約為1 219 m，最大傳輸速率為10Mb/s，如果傳輸更長的距離，需要加485中繼器。RS485總線一般最大支持32個節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的485芯片，可以達(dá)到128個或者256個節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到400個節(jié)點(diǎn)。

RS485通信在低速短距離條件下可以采用普通的雙絞線，在高速短距離條件下則必須使用阻抗匹配的專用RS485電纜。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，智能電表和集中器的網(wǎng)絡(luò)傳輸可選用此通信方式。但由于需要架設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)，需要一定的資金投入，而且考慮遠(yuǎn)程抄表的便攜性問題，采用此方式會大打折扣。所以，RS485對于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)并不是最好的方式，可作為備選方案加以考慮，或是作為在主要通信方式故障時(shí)所采用的備用的通信方式。

2.3 射頻通信方式

借助于各種射頻通信模塊，智能電表和集中器及集中器和小區(qū)電力中心的信息管理系統(tǒng)可選用射頻通信方式來傳輸數(shù)據(jù)。例如參考文獻(xiàn)[16]采用了TI（德州儀器）的CC1020無線射頻收發(fā)芯片，選用433 MHz發(fā)射頻段，可實(shí)現(xiàn)智能電表和集中器之間、集中器和小區(qū)電力中心之間的數(shù)據(jù)通信。在安全性方面，該方案采用了DES算法來保證加密數(shù)據(jù)的安全，基本能滿足電力數(shù)據(jù)安全性要求。

采用射頻通信方式來建立低層的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，成本較低，是較好的方案。但是，由于應(yīng)用于電力系統(tǒng)的射頻通信并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定，導(dǎo)致了采用不同方案的不同設(shè)備之間無法進(jìn)行通信。其在兼容性和可擴(kuò)展性方面具有一定的問題。

2.4 GPRS

GPRS作為GSM的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，具有最高114 Kb/s的速率，能夠滿足低層的數(shù)據(jù)傳輸要求。其商業(yè)化規(guī)模已經(jīng)非常成熟，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)覆蓋能夠滿足低層的數(shù)據(jù)傳輸要求。

由于采用GPRS無需另外架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只需要租用移動運(yùn)營商現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡(luò)即可，而目前的GPRS通信流量費(fèi)用比較低廉，對于數(shù)據(jù)量并不大的低層數(shù)據(jù)傳輸而言，是較好的網(wǎng)絡(luò)方式。

但是，由于GPRS屬于公用網(wǎng)絡(luò)，其接入控制和數(shù)據(jù)安全性保障都達(dá)不到電力系統(tǒng)的要求，所以在具體應(yīng)用GPRS時(shí)，需要借助于另一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：虛擬專用網(wǎng)VPN?；贕PRS的VPN傳輸方式將在下一節(jié)具體介紹和分析。

2.5 其他方式

其他方式主要包括藍(lán)牙、3G、有線寬帶、光纖等。其中，藍(lán)牙在手持設(shè)備中比較普遍，其優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用較多，缺點(diǎn)是容易受干擾，距離和地形的影響較大，安全性不高，擴(kuò)展性不強(qiáng)，可作為備選方案；3G目前還未完全普及，是無線通信的趨勢，優(yōu)點(diǎn)是速率較快，有一定的商業(yè)化規(guī)模，缺點(diǎn)是成本價(jià)格較高；有線寬帶的普及率很高，對于各電力中心之間需要傳輸?shù)拇罅繑?shù)據(jù)而言，有線寬帶才能夠滿足電力系統(tǒng)的速率和帶寬要求，是各電力中心之間數(shù)據(jù)傳輸較好的方式，而對于安全性要求，也可通過VPN的方式加以保障；光纖的速率和帶寬完全能滿足要求，由于是專用網(wǎng)絡(luò)，所以安全性也很高，但缺點(diǎn)是成本也很高，只適用于國家電網(wǎng)的主干網(wǎng)絡(luò)使用。表1所列是電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式的一些特點(diǎn)。

3 電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

根據(jù)分析，本文電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案如下：

智能電表到集中器設(shè)計(jì)為射頻通信方式或基于GPRS的VPN方式；RS485為備選方案。

集中器是小區(qū)電力中心：基于GPRS的VPN方式；未來可選用基于3G標(biāo)準(zhǔn)的VPN方式。小區(qū)到城區(qū)（縣鎮(zhèn)）選擇基于有線寬帶的VPN方式。城區(qū)到市也選擇基于有線寬帶的VPN方式。市到區(qū)域國家電網(wǎng)：可選擇基于有線寬帶的VPN方式或光纖專網(wǎng)。其總體網(wǎng)絡(luò)如圖3所示。

4 數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)

在本文的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，主要使用的方式為基于GPRS和基于有線寬帶的VPN方式。為滿足實(shí)際應(yīng)用需要，現(xiàn)對這種網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行符合現(xiàn)實(shí)狀況的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

4.1 VPN的實(shí)現(xiàn)

VPN作為網(wǎng)絡(luò)安全性的重要保障，需要專門為電力部門分別設(shè)計(jì)基于GPRS和有線寬帶的VPN客戶端，其應(yīng)用平臺可根據(jù)不同通信平臺、不同電力局的需求來進(jìn)行選擇，例如，集中器可選擇專用PDA或某一手機(jī)智能系統(tǒng)作為平臺。

4.2 GPRS的實(shí)現(xiàn)

GPRS網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)可直接租用移動運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)。例如，中國移動公司浙江分公司的GPRS收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為0.01元/KB，可根據(jù)不同數(shù)據(jù)量大小來選擇不同的套餐。比如，5元套餐包含國內(nèi)流量30 MB；50元套餐包含國內(nèi)流量500 MB；200元套餐包含國內(nèi)流量5 GB。

4.3 有線寬帶的實(shí)現(xiàn)

有線寬帶網(wǎng)絡(luò)也可直接租用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商的網(wǎng)絡(luò)。例如，中國電信安裝費(fèi)用為100元，1M寬帶一年為980元，4M寬帶一年為1 580元，且租用兩年均有不同程度的優(yōu)惠。不同電力中心可根據(jù)數(shù)據(jù)量大小來選擇不同的寬帶，對于數(shù)據(jù)量很大的電力局，可租用多個4M寬帶來解決帶寬問題。

5 結(jié) 語

除了本文的方法外，實(shí)際上還存在許多的設(shè)計(jì)方式，但是，由于它們的部分特征不能滿足要求，或是技術(shù)還不夠成熟、商業(yè)化應(yīng)用不多等原因，因此本文未對其進(jìn)行討論。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]朱豐磊.VPN虛擬專網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[J].中國電子商務(wù)，2009（11）：88-89.

[2]劉曉勝.遠(yuǎn)程多表抄收與安全防范系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析[J]. 低壓電器，2002（1）：：28-30.

[3]百度百科.RS485[EB/OL].[ 2013-09-05].http：///view/196467.htm.

篇4

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)

1 電梯綜合安全管理發(fā)展?fàn)顩r

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，人們生活水平的不斷提升，電梯在社會生產(chǎn)生活中作用越來越重要。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，其應(yīng)用也越來越廣泛，物聯(lián)網(wǎng)、云中心技術(shù)的出現(xiàn)有效的促進(jìn)了電梯綜合安全管理方式的發(fā)展與進(jìn)步，在新技術(shù)的支持下，管理部門以及維護(hù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)對電梯狀態(tài)的有效監(jiān)控，從而確保電梯能夠得到及時(shí)的維護(hù)與修理。

2 綜合安全管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過程中綜合互聯(lián)網(wǎng)+、云存儲、物聯(lián)網(wǎng)、GIS、GPS等一系列先進(jìn)技術(shù)，通過便攜式的移動終端來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的對接，并且實(shí)現(xiàn)對云數(shù)據(jù)的及時(shí)更新與接收，管理維護(hù)人員通過便攜式終端能夠在第一時(shí)間了解電梯的實(shí)際狀況，與電梯應(yīng)急處置平臺進(jìn)行無縫對接。通過系統(tǒng)之間的對接能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)互通，進(jìn)一步確保電梯的安全使用。系統(tǒng)總體框架圖如圖1所示。

2.1 硬件部分設(shè)計(jì)

2.1.1 紅外傳感器檢測模塊

在進(jìn)行紅外傳感器檢測模塊設(shè)計(jì)的過程中，考慮到模塊對于光線感應(yīng)的要求，設(shè)計(jì)安裝了一對紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管能夠發(fā)射固定頻率的紅外線，紅外線發(fā)射出以后在遇到反射面時(shí)會反射回接收管被接收管所吸收，再經(jīng)過比較器電路的處理與分析，綠色的指示燈與亮起來，并且信號的輸出結(jié)果會同步輸出數(shù)字信號。通過電位器旋鈕能夠調(diào)節(jié)檢測的距離，紅外傳感器檢測模塊的有效檢測范圍在2～30cm之間，工作時(shí)的規(guī)定電壓保持在3.3V～5V。紅外傳感器檢測模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。

2.1.2 速度傳感器模塊

速度傳感器模塊主要是通過步進(jìn)電機(jī)模塊以及旋轉(zhuǎn)編碼模塊來實(shí)現(xiàn)對速度的測量，系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中首先由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電梯運(yùn)行，然后由旋轉(zhuǎn)編碼器來對電梯的運(yùn)行速度進(jìn)行測量，并且通過測量出的速度來測出準(zhǔn)確的加速度。旋轉(zhuǎn)編碼器是由機(jī)械傳動、檢讀器、光源以及光柵等幾個部分組成的，在旋轉(zhuǎn)編碼器的軸帶動光柵盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，模塊內(nèi)的發(fā)光元件會發(fā)射出光線，光線在經(jīng)過光柵盤時(shí)會被光柵盤分割成多個連續(xù)的光線，這些光線會被接受元件接收到，并且a生初始信號。產(chǎn)生的初始信號在繼電路處理后會轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)脈沖的脈沖個數(shù)就能夠用來表示具體的位移大小。旋轉(zhuǎn)編碼器在轉(zhuǎn)動時(shí)會持續(xù)的輸出脈沖，計(jì)數(shù)裝置能夠通過記數(shù)來獲得旋轉(zhuǎn)編碼器的具置，當(dāng)編碼器處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部的存儲器會進(jìn)行數(shù)據(jù)的緩存。在系統(tǒng)再次接受到電信號以后，根據(jù)之前的脈沖信號數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會計(jì)算出電機(jī)運(yùn)行的角速度，并且能夠根據(jù)角度與線量之間的關(guān)系來計(jì)算出電梯運(yùn)行的實(shí)時(shí)速度與加速度，從而準(zhǔn)確的得出電梯的運(yùn)行速度數(shù)據(jù)。

2.1.3 無線通信模塊

紅外傳感器檢測模塊以及速度傳感器模塊將實(shí)時(shí)信息通過串口傳輸給電梯黑箱中的ATMEG128單片機(jī)，單片機(jī)對信息進(jìn)行匯總并通過串口轉(zhuǎn)Wi-Fi模塊轉(zhuǎn)化為Wi-Fi信號傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)將對所有的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器。PC端對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，通過相應(yīng)的算法，可以得出電梯的各種參數(shù)，實(shí)時(shí)顯示在后臺服務(wù)器上。GSM模塊與單片機(jī)相連，可以定期把電梯運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)發(fā)送給工程師，極大提高了工作效率。

2.2 軟件部分設(shè)計(jì)

在進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的具體過程來進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在電梯系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，首先要選擇目標(biāo)樓層，在乘坐人員上電梯后關(guān)閉廂門，然后向目標(biāo)樓層移動，到達(dá)目標(biāo)樓層后打開廂門。在這一過程中，軟件系統(tǒng)首先要做的便是目標(biāo)樓層的選擇，然后在人員進(jìn)入電梯后對于電梯門的關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保電梯廂門正常的關(guān)閉。在電梯運(yùn)行的過程中，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)時(shí)刻監(jiān)視好電梯的運(yùn)行狀態(tài)，如果檢測到系統(tǒng)的運(yùn)行速度異常應(yīng)當(dāng)及時(shí)的將收集的速度信息發(fā)送到電梯安全管理中心，由管理中心采取相應(yīng)的應(yīng)急制動措施。在電梯到達(dá)目標(biāo)樓層后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的打開廂門，軟件如果檢測到廂門一直不打開應(yīng)當(dāng)自動的報(bào)警，通知管理中心進(jìn)行處理。

2.3 后臺監(jiān)控服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)的后臺服務(wù)器設(shè)計(jì)使用C++語言，采用Windows Sockets API編程方式，基于TCP/IP協(xié)議，提供面向連接的服務(wù)，并在MicrosoftVisualStudio10.0下編譯通過，實(shí)現(xiàn)可靠的通信。在網(wǎng)絡(luò)通信的雙方，均有各自的套接字，并且該套接字與特定的IP地址和端口號相關(guān)聯(lián)。通常，套接字主要有兩種類型，分別是流式套接字（SOCK_STREAM）和數(shù)據(jù)報(bào)套接字（SOCK_DGRAM）。其中，流式套接字專用于使用TCP協(xié)議通信的應(yīng)用程序，而數(shù)據(jù)報(bào)套接字則是專門用于使用UDP協(xié)議通信的應(yīng)用程序。使用流式套接字時(shí)，需要配置兩端的端口號和IP地址使其一致，這樣單片機(jī)就可以和PC端實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信，實(shí)時(shí)地把電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示在后臺服務(wù)器上。

3 應(yīng)用效益

3.1 對政府部門的價(jià)值

利用物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)政府管理部門能夠?qū)Σ煌放频碾娞葙|(zhì)量進(jìn)行有效的監(jiān)督與統(tǒng)計(jì)，通過這一系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測統(tǒng)計(jì)出不同地區(qū)不同品牌的電梯發(fā)生故障概率及維修次數(shù)，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)能夠建立有效的電梯質(zhì)量排行榜。根據(jù)這一排行榜，相關(guān)的管理人員能夠制定相應(yīng)的安全準(zhǔn)入門檻，從而有效提高地區(qū)電梯的安全生產(chǎn)指標(biāo)，確保電梯使用的安全。

3.2 對維保單位的價(jià)值

維保單位在日常的電梯維修保養(yǎng)中能夠通過物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)作狀態(tài)的有效檢測，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)的傳遞電梯運(yùn)行過程中的具體數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)，由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對維保人員的統(tǒng)籌安排。

物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效的提高維保人員的管理效率，系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中能夠根據(jù)相關(guān)的電梯地理位置以及維修人員的位置來合理的安排維保人員的維修路線，確保維修人員能夠及時(shí)到達(dá)電梯所在位置，實(shí)現(xiàn)維修線路的科學(xué)規(guī)劃。

3.3 對物業(yè)公司的價(jià)值

物業(yè)公司能夠及時(shí)的掌握小區(qū)內(nèi)電梯的運(yùn)行狀況，并且對于電梯的故障與維修進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。當(dāng)小區(qū)業(yè)主對電梯的運(yùn)行情況產(chǎn)生疑問時(shí)，物業(yè)公司可以通過記錄的數(shù)據(jù)來提供相應(yīng)的證明，回應(yīng)業(yè)主的質(zhì)疑。此外，通過物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)物業(yè)部門能夠及時(shí)的對電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)的了解電梯故障的維修狀況，質(zhì)監(jiān)部門也可以通過這一系統(tǒng)及時(shí)的對物業(yè)電梯的投訴處理流程進(jìn)行全面的監(jiān)督與管理，進(jìn)一步確保了電梯的安全高效運(yùn)行。

4 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是未來發(fā)展的重要技術(shù)，其將會推動世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下開發(fā)的電梯綜合安全管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電梯運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)控，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互，形成了一個高效的管理系統(tǒng)，確保了電梯系統(tǒng)能夠得到全面的優(yōu)化與監(jiān)管，進(jìn)一步確保了我國電梯的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]賴宏應(yīng)，張雁董濤.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電梯綜合安全管理中的應(yīng)用[J].通信與信息技術(shù)，2015，16（05）：70-74.

[2]廖志雄.探析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電梯監(jiān)測報(bào)警管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，11（01）：48-49.

作者簡介

王央央（1984-），女，浙江省溫州市蒼南縣人。工程師，研究生，從事特種設(shè)備檢驗(yàn)管理工作。

篇5

關(guān)鍵詞：輸變電設(shè)備；物料管理；精細(xì)化

中圖分類號：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）26-0229-02

輸變電行業(yè)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等環(huán)節(jié)，都需要使用變壓器類產(chǎn)品。這些變壓器類產(chǎn)品往往需要針對每一個客戶的不同要求、項(xiàng)目所處的不同地理位置、自然環(huán)境等多方面因素單獨(dú)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，由此，輸變電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)一般為訂單式離散型生產(chǎn)企業(yè)。

輸變電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在其產(chǎn)品生產(chǎn)過程中涉及一系列物料管理，如原材料組配件的采購入庫和出庫、零部件內(nèi)部交接、半成品完工報(bào)驗(yàn)、產(chǎn)成品包裝等。在生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施應(yīng)用物料精細(xì)化管理平臺，有利于提高生產(chǎn)效率、保障生產(chǎn)設(shè)備安全運(yùn)行、促進(jìn)節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、流程化。

1 業(yè)務(wù)流程分析

第一步，客戶通過營銷部門下達(dá)產(chǎn)品訂單，營銷部門將訂單數(shù)據(jù)整理后發(fā)送給研發(fā)部門。

第二步，研發(fā)部門根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的產(chǎn)品，同時(shí)生成與產(chǎn)品對應(yīng)的BOM表，并將BOM表提供給原材料采購部門。

第三步，原材料采購部門根據(jù)產(chǎn)品BOM表采購生產(chǎn)所需要的原材料和配件，并將采購的原材料和相應(yīng)的檢測報(bào)告一同交付給生產(chǎn)部門。

第四步，生產(chǎn)部門根據(jù)原材料準(zhǔn)備情況安排生產(chǎn)，并全程監(jiān)控生產(chǎn)過程，以及生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行情況。

第五步，生產(chǎn)的產(chǎn)品需要通過嚴(yán)格的出廠檢測，通過大件運(yùn)輸?shù)姆绞浇桓督o客戶，整個運(yùn)輸過程需要實(shí)時(shí)對產(chǎn)品狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，到達(dá)目的地組裝后再進(jìn)行試運(yùn)行檢測，并最終交付給客戶使用。

第六步，在客戶使用的過程中，生產(chǎn)企業(yè)需要對產(chǎn)品部分運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測或回訪，為客戶提供優(yōu)質(zhì)的售后、跟蹤服務(wù)。

2 平臺總體框架設(shè)計(jì)

為保證上述各步業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)和信息傳遞的及時(shí)準(zhǔn)確，則需要構(gòu)建能實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理物料流轉(zhuǎn)的平臺。該平臺能幫助生產(chǎn)管理者對上述業(yè)務(wù)中各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)掌握訂單進(jìn)度、原材料采購情況、跟蹤原材料運(yùn)輸情況、產(chǎn)品生產(chǎn)情況、產(chǎn)品運(yùn)輸情況、產(chǎn)品使用情況等信息，這樣生產(chǎn)管理者能根據(jù)實(shí)際情況對生產(chǎn)計(jì)劃及時(shí)做出調(diào)整，能對產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)的特殊情況及時(shí)做出響應(yīng)；此外生產(chǎn)管理者還可以通過該平臺跟蹤客戶的產(chǎn)品使用情況和售后服務(wù)，從中獲取大量的、第一手的產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供更有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，也為客戶產(chǎn)品在使用中出現(xiàn)的不可預(yù)見的狀況及時(shí)做出響應(yīng)；而客戶通過該平臺能夠及時(shí)了解自己產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度，為后續(xù)的工作做好安排，及時(shí)掌握其產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)做出相應(yīng)的處置。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生產(chǎn)企業(yè)物流精細(xì)化管理平臺，該平臺的基本框架如下圖所示。該平臺的核心是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來， 進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，具有全面感知、可靠傳遞和智能處理等特征。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生產(chǎn)企業(yè)物流精細(xì)化管理平臺是指通過傳感器等終端數(shù)據(jù)采集設(shè)備、無線傳感網(wǎng)絡(luò)等各類物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)物流資源狀態(tài)狀態(tài)的監(jiān)控和跟蹤，及時(shí)掌握訂單進(jìn)度、原材料采購情況、跟蹤原材料運(yùn)輸情況、產(chǎn)品生產(chǎn)情況、產(chǎn)品運(yùn)輸情況、產(chǎn)品使用情況等信息。

3 平臺核心系統(tǒng)設(shè)計(jì)

按照全過程流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，本項(xiàng)目基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)物料流轉(zhuǎn)的精細(xì)化管理，物料精細(xì)化管理平臺的核心系統(tǒng)包括原材料采購管理系統(tǒng)、內(nèi)部流轉(zhuǎn)管理系統(tǒng)、成品運(yùn)輸跟蹤系統(tǒng)、組部件管理系統(tǒng)等，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。

3.1原材料采購管理系統(tǒng)

目前，輸變電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的原材料采購?fù)婕吧锨ХN組配件，原材料是否及時(shí)到位和安全存放直接影響到產(chǎn)品交貨期，成為制約企業(yè)效率提高的瓶頸問題。設(shè)計(jì)原材料采購管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括條碼訂單管理模塊、合同管理模塊、條碼管理模塊，報(bào)表管理模塊、電子看板等，其中條碼管理模塊包括條碼編制、條碼識別等。

通過該系統(tǒng)，生產(chǎn)企業(yè)可以將原有的郵件、傳真下發(fā)采購訂單模式，改進(jìn)為通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為供應(yīng)商提供網(wǎng)上訂單、生產(chǎn)發(fā)運(yùn)日報(bào)界面，同時(shí)在重要的原材料組配件廠商管理上，將條碼技術(shù)、RFID技術(shù)的運(yùn)用，作為資質(zhì)評價(jià)依據(jù)，結(jié)合電子屏動態(tài)看板管理，以消除生產(chǎn)部門材料報(bào)缺為衡量指標(biāo)，提高信息共享和信息的利用效率。

3.2生產(chǎn)過程物料全跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)

將產(chǎn)品外包裝和條碼標(biāo)簽進(jìn)入內(nèi)部使用過程，圍繞產(chǎn)品生產(chǎn)主計(jì)劃，將設(shè)計(jì)工藝、采購物流、車間作業(yè)等信息進(jìn)行集成，在本系統(tǒng)中看到零部件交接流轉(zhuǎn)情況，及時(shí)對生產(chǎn)進(jìn)度與零部件交接時(shí)間進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)觸摸屏，為車間一線查詢圖紙、工藝定額、采購到貨、班組作業(yè)計(jì)劃及完工報(bào)驗(yàn)，提供硬件上的支持，便于班組及時(shí)掌握上下道及本道工序材料到貨情況，通過合理安排班組生產(chǎn)作業(yè)最大限度配合材料到貨時(shí)間，縮短工序生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，該系統(tǒng)為消除信息孤島、數(shù)據(jù)冗余、統(tǒng)計(jì)給企業(yè)運(yùn)營決策提供支持。

3.3基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)部半成品管理系統(tǒng)

篇6

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能電網(wǎng)；電力信息管理系統(tǒng)

中圖分類號TK1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）65-0187-02

0 引言

近年來，隨著我國特高壓電網(wǎng)的建設(shè)和電力體制改革的不斷深化，智能電網(wǎng)成為了我國電力管理發(fā)展的一個新方向。

智能電網(wǎng)的主要思想是以信息技術(shù)來改造現(xiàn)有的能源利用體系，最大限度地提高電力能源利用效率。因此，通過電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)各個基本元素的實(shí)際控制，以加強(qiáng)對電網(wǎng)的管理，同時(shí)構(gòu)造出一個基于信息網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，通過智能化控制和信息管理等方式來監(jiān)控和管理能源的使用，以提高電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)換效率、電能利用率、供電質(zhì)量和可靠性等方面的性能，以達(dá)到能源的最合理利用狀態(tài)，這就是智能電網(wǎng)的思想[1]。而這一思想的實(shí)現(xiàn)，離不開電力電子技術(shù)、通迅技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的支持，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正是這些技術(shù)的有效體現(xiàn)。

1智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

智能電網(wǎng)有三個重要的特點(diǎn)，一個是智能化、一個是開放性、另一個是信息的共享性。所謂的智能化，就是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的穩(wěn)定控制智能化、電力調(diào)度智能化、交流變輸電自動化、各種配電自動化、各種繼電保護(hù)自動化、用戶電力信息采集自動化；所謂開放性就是指各種形式的能源，能夠隨時(shí)隨地，順利地接入主干電力網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電、生物發(fā)電、核發(fā)電等各種發(fā)電形式的有效并網(wǎng)；信息的共享性就是利用先進(jìn)的通信信息和信息技術(shù)，構(gòu)建以信息化、數(shù)字化為特征的電力信息共享系統(tǒng)，以提高電力系統(tǒng)的有效協(xié)同性[2]。

綜上所述，智能電網(wǎng)的的關(guān)鍵技術(shù)包括了先進(jìn)的參考量測技術(shù)、適應(yīng)于智能電網(wǎng)的先進(jìn)通信技術(shù)、電力信息管理系統(tǒng)、智能電力調(diào)度技術(shù)、高級電力電子技術(shù)、分布式能源接入技術(shù)等。這其中，適應(yīng)于先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的前提和保證。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最早是在美國出現(xiàn)的，是1999年由麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心提出，當(dāng)時(shí)的目的是能夠通過各種RFID技術(shù)、無線傳感器技術(shù)以及定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)物流、零售等行業(yè)的智能化，以提高工作的可靠性和自動化程度。而后物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在世界各國開始引起人們的注意，同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又吸收了數(shù)字通信、云計(jì)算、模糊識別、數(shù)據(jù)挖掘以及語義分析等各種智能計(jì)算技術(shù)，進(jìn)而形成了一整套對相關(guān)信息進(jìn)行分析融合處理，對物理世界的高度認(rèn)知和智能化的高級決策控制系統(tǒng)[3]。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為“智能信息感知末梢”，有助于智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測、負(fù)荷管理、線損管理、需求側(cè)管理等環(huán)節(jié)的高效一體化管理目標(biāo)。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)MIS的基本構(gòu)成

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括3個層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層；這三個層次同樣應(yīng)用智能電網(wǎng)MIS系統(tǒng)中，感知層主要由一系列硬件系統(tǒng)構(gòu)成，主要完成的功能是數(shù)據(jù)的采集，所使用到的硬件設(shè)備有各種傳感器、RFID、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等；網(wǎng)絡(luò)層完成的主要功能是通過局域或廣域網(wǎng)將感應(yīng)層收集來的數(shù)據(jù)傳送入數(shù)據(jù)中心；應(yīng)用層是構(gòu)建智能電網(wǎng)MIS數(shù)據(jù)處理中心，接受來自網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際智能電網(wǎng)的處理需要設(shè)置相應(yīng)處理功能，完成對智能電網(wǎng)狀態(tài)參數(shù)的管理和控制，基本架構(gòu)如圖1所示。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)MIS的軟件組成

智能電網(wǎng)信息中心主要實(shí)現(xiàn)的是原始數(shù)據(jù)的編碼、認(rèn)證、鑒定、計(jì)算等功能，同時(shí)在物聯(lián)網(wǎng)信息中心，還設(shè)置了相應(yīng)的算法庫、樣本庫、信息庫，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)的對比分析，為進(jìn)一步的決策做準(zhǔn)備，主要的軟件功能如圖2所示：

5 結(jié)論

作為一種新型的技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)管理的智能化，因引物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將在電網(wǎng)建設(shè)、電網(wǎng)安全生產(chǎn)管理、運(yùn)行維護(hù)、信息采集、安全監(jiān)控、計(jì)量及用戶交互等方面發(fā)揮重大的作用，為智能電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展提供良好的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]陳樹勇，李樹芳，李蘭欣.智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009，33(8)：127.

篇7

關(guān)鍵詞：四網(wǎng)合一；物聯(lián)網(wǎng)；PLC；電力復(fù)合光纜；FTTH

1 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋多個領(lǐng)域，這些技術(shù)往往具有不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用方向。對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行歸納和整理，可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概括為信息感知技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、云運(yùn)算與服務(wù)、管理和安全四大體系。

1.1 信息感知技術(shù)

感知識別技術(shù)位于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架的最底層，是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，它實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界信息的感知、采集外界信息并轉(zhuǎn)化為可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流。主要包括RFID、傳感器網(wǎng)絡(luò)、二維碼等。

傳感器網(wǎng)絡(luò)是由許多空間上的自動裝置組成，利用傳感器和多跳自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議協(xié)作實(shí)現(xiàn)對區(qū)域范圍內(nèi)信息的監(jiān)控。但目前傳感器在檢測精度、穩(wěn)定性、成本、功耗等方面達(dá)不到要求，是發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)難題之一。

1.2 信息傳輸技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化需要運(yùn)用各種有線和無線通信技術(shù)，短距離無線通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)終端一般采用2.4GHz ISM頻段（ITU-R定義，主要開放給工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療三個主要機(jī)構(gòu)使用）進(jìn)行通信，工作在該頻段上的有無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙、ZigBee等無線網(wǎng)絡(luò)。頻譜空間的擁擠是制約物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用的重要原因之一，切實(shí)提升頻譜保障能力是保證物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；瘧?yīng)用的前提?；ヂ?lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸和服務(wù)支持的基礎(chǔ)設(shè)施，以IPv6為核心通信協(xié)議的下一代網(wǎng)絡(luò)，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)條件保障。

1.3 云運(yùn)算與服務(wù)

海量數(shù)據(jù)的處理與運(yùn)算是物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用后所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。云計(jì)算（cloud computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，它由一系列可以動態(tài)升級和被虛擬化的資源組成。虛擬化、信息存儲與計(jì)算能力分布式共享是云計(jì)算的核心，是海量信息高效利用的重要保證。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展最終是以應(yīng)用為目的，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的服務(wù)內(nèi)涵有了革命性發(fā)展，如果采用以往的技術(shù)和思路必然約束物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。應(yīng)該從引領(lǐng)未來的角度出發(fā)，結(jié)合各個行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，針對不同的應(yīng)用需求研究出相應(yīng)的規(guī)范化、通用化服務(wù)體系結(jié)構(gòu)。

1.4 管理與安全

物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化必然會導(dǎo)致承載業(yè)務(wù)的多元化、規(guī)?；?，管理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)可控、可管理、可運(yùn)行的先決保證。

物聯(lián)網(wǎng)將人們生產(chǎn)生活、社會經(jīng)濟(jì)活動、基礎(chǔ)性設(shè)施資源全面架構(gòu)在全球互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)理論上的虛擬化，物聯(lián)網(wǎng)的開放性、包容性、匿名性的特征必然會有嚴(yán)重的安全隱患。因此實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)安全是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的必要條件，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成熟的標(biāo)志。

2 四網(wǎng)合一

2.1 四網(wǎng)合一基本概念

四網(wǎng)合一又稱為三加一技術(shù)方案，三表示電話、電視和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)，一表示電力網(wǎng)。三網(wǎng)合一在世界部分區(qū)域已經(jīng)進(jìn)入初步運(yùn)行階段，電力網(wǎng)絡(luò)又是世界上最普及、最大、最穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡(luò)，因此如果利用現(xiàn)有的電力線網(wǎng)絡(luò)搭接電話、電視和物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，無疑會節(jié)約構(gòu)建和運(yùn)營成本。

2.2 四網(wǎng)合一技術(shù)方案

（1）電力線通信（Power Line Communication，簡稱PLC）簡介。電力線通信作為一種寬帶接入技術(shù)利用電力線傳輸信號和數(shù)據(jù)的一種通信方式。在中高壓電網(wǎng)（35kV+）上使用電力載波機(jī)利用低頻率（9-490kHz）以低速率傳輸數(shù)據(jù)，在低壓領(lǐng)域PLC應(yīng)用于自動抄表、智能家居和負(fù)荷控制，其傳輸速率為1200bps甚至更低，故稱為低速PLC。如今低壓電力線通信技術(shù)的傳輸速率在1Mbps以上，由于該技術(shù)目前主要用于因特網(wǎng)訪問，又稱為電力線上網(wǎng)。

（2）電力線通信的設(shè)備和原理。在PLC系統(tǒng)中，通常在配電變壓器低壓輸出端配裝PLC主站，將寬帶信號與電力載波高頻信號進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。PLC主站的一邊通過電感耦合聯(lián)接電力線路，導(dǎo)入和導(dǎo)出高頻PLC信號；另一邊通過以往的通信方式，如ADSL、Cable Modem和光纖等連接至互聯(lián)網(wǎng)。在用戶端，用戶的上網(wǎng)設(shè)備通過USB或以太網(wǎng)接口與PLC調(diào)制解調(diào)器連接，電話機(jī)通過RJ-11接口連接調(diào)制解調(diào)器，調(diào)制解調(diào)器可以安裝在插座內(nèi)，也可以在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)安裝中繼器用來放大信號避免信號衰減或干擾過大帶來的失真。

電力線上網(wǎng)采用的調(diào)制技術(shù)有多載波調(diào)制（DMT）、正交頻分復(fù)用（OFDM）、擴(kuò)頻及常規(guī)的QPSK，F(xiàn)SK等。OFDM的信道利用率極高，窄帶帶寬也能傳輸大量數(shù)據(jù)，對抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾能力出色，所以O(shè)FDM技術(shù)成為電力線上網(wǎng)技術(shù)取得突破性進(jìn)展的重要原因之一。

（3）電力線通信的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。終端配電網(wǎng)上存在著頻譜范圍很寬的噪聲源，例如開關(guān)、電器，計(jì)算機(jī)，對電力線通信信號影響很大，可以安裝濾波裝置進(jìn)行濾除。電力網(wǎng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會引起多徑反射，導(dǎo)致信號的碼間串?dāng)_和選擇性衰弱，OFDM技術(shù)可以有效解決這一問題。電路的容性負(fù)載和阻抗會導(dǎo)致信號的衰減使接收端信號強(qiáng)度不能滿足要求，可以在電路網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)位置安裝中繼器放大信號。電力網(wǎng)線阻抗波動劇烈，往往開關(guān)一盞燈都將到期整個線路阻抗的變化，這就需要安裝AGC（自動增益控制）電路加以改善。某些無線電設(shè)備和高速PLC共用同一頻段，如果發(fā)送功率大，電力線就會等同于發(fā)射天線而產(chǎn)生電磁污染影響其他設(shè)備正常工作，因此需要制定出相應(yīng)的技術(shù)要求進(jìn)行避免。

（4）光纖到戶簡介。電力復(fù)合光纜是將電力線和光纖兩者復(fù)合成一種既可以傳輸電能，又可以傳輸電視、電話和互聯(lián)網(wǎng)信號的新型導(dǎo)線（Optical Fiber Overhead Wire，OFOW），電力復(fù)合光纜接入網(wǎng)也是FTTH的一種解決方案。光電復(fù)合公共傳輸系統(tǒng)的實(shí)施方案是通過對電力網(wǎng)絡(luò)的光纖復(fù)合化，把光纖網(wǎng)依托在電力網(wǎng)上，在一定程度減少公共資源的浪費(fèi)。

（5）光纖到戶的設(shè)備與原理。光電復(fù)合系統(tǒng)由光路終端（OLT）、無源光纖分路器（POS）、光電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（ONU）、電力復(fù)合光纜線路、光電復(fù)合轉(zhuǎn)換器件、光電復(fù)合網(wǎng)絡(luò)交換器、光電匯接盒合控制器組成。

光纖復(fù)合型架空地線（OPWG）工程是指把光纖架置在高壓輸電線中，用以建成輸電線路的光纖通信網(wǎng)。把10Kv以上電網(wǎng)線路中的B相線路和380V低壓線路的零線都改裝為電力復(fù)合型光纖傳輸導(dǎo)線（OFOW），并分別作為公共傳輸網(wǎng)的上行端和中繼線，對220V電力線改造，作為用戶接入網(wǎng)的客戶端。10kVOFOW上位端與110kV以上電壓等級的OPGW或者ADSS、OPPC等系統(tǒng)連接，下位端通過OFOW方式與10kV配電變壓器相連，傳送至變壓器的光纖信號通過光纖路由、交換器分離出來，然后與配電變壓器輸出端的380V光纖復(fù)合電力線路由接通，最后通過覆蓋居民小區(qū)、事業(yè)單位、企業(yè)工廠的光電復(fù)合網(wǎng)絡(luò)傳送至用戶端。在使用VLSI技術(shù)和DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息解調(diào)后，用戶通過一種特殊的光電復(fù)合插頭、光電復(fù)合插座獲得電力、電視、、電信和互聯(lián)網(wǎng)四種服務(wù)。

（6）光纖到戶的缺陷與優(yōu)點(diǎn)。OFOW導(dǎo)線光電傳輸在同一線纜內(nèi)完成；光纖通信要能承受電力傳送帶來的負(fù)荷溫升（光電傳輸互不干擾）；電纜的耐環(huán)境性能、彎曲性、敷設(shè)性、阻燃性均要達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范，以上技術(shù)要求決定了光電纜標(biāo)準(zhǔn)高、成本高、維護(hù)難等特點(diǎn)。如何降低改造成本成為FTTH推廣首要解決的問題。

光纖到戶方案也有著無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，光電纜具有很好的抗雷電、抗電磁干擾、抗環(huán)境腐蝕的特性，系統(tǒng)運(yùn)行也十分穩(wěn)定。OFOW的高寬帶利用率，數(shù)據(jù)傳輸安全性高，傳輸過程中不會產(chǎn)生電磁輻射污染等等，這些優(yōu)點(diǎn)是PLC無可比擬的。

3 四網(wǎng)合一加速物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸依靠網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)中的大多數(shù)的應(yīng)用需要網(wǎng)絡(luò)平臺的支持，物聯(lián)網(wǎng)中含有數(shù)目巨大的節(jié)點(diǎn)，因此物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用依賴于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。四網(wǎng)合一成為未來發(fā)展的必然趨勢，并且四網(wǎng)合一的最終目的是提高信息產(chǎn)業(yè)的總體水平，而物聯(lián)網(wǎng)是以虛擬化信息服務(wù)為目標(biāo)，因此四網(wǎng)合一為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了切入點(diǎn)。四網(wǎng)合一為物聯(lián)網(wǎng)提供一個標(biāo)準(zhǔn)化的平臺，隨著四網(wǎng)合一的不斷推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用將會越來越多，它會逐漸的融入到人們的生產(chǎn)生活之中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會在信息傳輸、改善民生、降低成本、提高生產(chǎn)率等方面發(fā)揮重大作用，我們相信隨著物聯(lián)網(wǎng)的推廣、應(yīng)用和完善我們的生活會越來越美好，物聯(lián)網(wǎng)的春天向著我們走來。

4 小結(jié)

在未來的十年甚至數(shù)十年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將引領(lǐng)科技浪潮和世界發(fā)展。當(dāng)帶有“智慧”的千百億傳感裝置都能夠接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，我們將能可以聽到地球的脈搏。

[參考文獻(xiàn)]

[1]郭創(chuàng)新，高振興，張金江.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與資產(chǎn)管理[期刊論文].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào)，2010（4）.

篇8

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；變電設(shè)備；在線監(jiān)測系統(tǒng)

前言：在傳統(tǒng)變電設(shè)備管理維護(hù)中，采用的是定期檢修模式，這種模式容易受到主客觀因素的影響，存在著許多的問題和漏洞。狀態(tài)檢修的出現(xiàn)，有效解決了上述問題，但是其對于數(shù)據(jù)的傳輸?shù)牟杉蛡鬏斢兄^高的要求。為了能夠?qū)ψ冸娫O(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行可靠反映，國家電網(wǎng)公司提出了在構(gòu)建在線監(jiān)測系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)想。

1 物聯(lián)網(wǎng)與變電設(shè)備監(jiān)測

物聯(lián)網(wǎng)可以說是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的一種延伸和拓展，主要是結(jié)合紅外感應(yīng)、全球定位、激光掃描以及射頻識別等技術(shù)，依照約定協(xié)議實(shí)現(xiàn)物品與物品的相互連接，能夠完成信息的傳輸和交換，以及識別、定位、跟蹤、監(jiān)控等功能。最近幾年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，在產(chǎn)品條形碼、汽車電子等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其作為一種先進(jìn)的通信手段，在變電設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用也愈發(fā)迫切。

結(jié)合當(dāng)前國家電網(wǎng)公司開展的電力光纖到戶、智能變電站等智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程，可以明顯看出其對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重視。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中，可以實(shí)現(xiàn)各種供用電設(shè)備的統(tǒng)一管理，提升信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和高效性，其在智能電網(wǎng)的在線監(jiān)測方面同樣發(fā)揮著不可替代的作用，因此，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以將物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)有機(jī)結(jié)合在一起，在保證設(shè)備安全的同時(shí)，推動智能電網(wǎng)的穩(wěn)定健康發(fā)展[1]。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)架構(gòu)

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)，總體的系統(tǒng)架構(gòu)包括了四個不同的層面，分別是過程層、間隔層、站控層和省網(wǎng)層。

2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在系統(tǒng)通信傳輸設(shè)計(jì)中，采用的物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)包括了CAN、ZigBee、RFID、光纖以及雙絞屏蔽電纜等。變電設(shè)備本身在運(yùn)行過程中的各種狀態(tài)信息可以由各類傳感器設(shè)備進(jìn)行收集，結(jié)合RFID獲得的靜態(tài)信息，經(jīng)光纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理終端，實(shí)現(xiàn)過程層與中間的數(shù)據(jù)通信，而經(jīng)過監(jiān)測終端數(shù)字化處理后的信息，則可以通過CAN或者ZigBee等，在過程層與間隔層之間進(jìn)行傳輸。經(jīng)間隔層處理后，數(shù)據(jù)通過光纖，依照IEC61850協(xié)議，在間隔層與站控層中實(shí)現(xiàn)高度共享。

2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.3.1過程層監(jiān)測終端

監(jiān)測終端包括了傳感器以及現(xiàn)場處理單元，其基本功能，是通過各類傳感器，收集變電設(shè)備的運(yùn)行信息，并對其進(jìn)行初步處理，如果傳感器信息沒有經(jīng)過數(shù)字化處理，則可以在完成A/D轉(zhuǎn)換后，分類存儲。在智能化變電站中，監(jiān)測終端包括了變壓、避雷器、斷路器以及SF6等，涉及內(nèi)容相對較多，要求設(shè)計(jì)人員具備較高的專業(yè)素質(zhì)。以SF6監(jiān)測終端的設(shè)計(jì)為例進(jìn)行簡要分析。

該監(jiān)測終端主要是針對SF6氣體溫濕度和壓力的監(jiān)測，由相應(yīng)傳感器完成數(shù)據(jù)采集，經(jīng)調(diào)理及A/D轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)娇刂茊卧?。在硬件設(shè)計(jì)中，采用DSP主電路設(shè)計(jì)，以TL431A轉(zhuǎn)換芯片為運(yùn)放電路供電，具有功耗低，使用方便的優(yōu)點(diǎn)，可以通過更換分壓電阻的方式，對供電電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。A/D轉(zhuǎn)換電路選擇AD7657芯片，4.5V-5.5V單供電電源，最大傳輸速度可以達(dá)到250kSPS。在軟件設(shè)計(jì)方面，軟件的主要功能，是在上電后，自動進(jìn)行查詢狀態(tài)，等待接受間隔層下發(fā)的采集指令，并依照設(shè)定好的數(shù)據(jù)規(guī)約，對傳感器下達(dá)讀取指令，完成數(shù)據(jù)的收集，同時(shí)結(jié)合返回?cái)?shù)據(jù)的校驗(yàn)位，進(jìn)行CRC校驗(yàn)，確保其讀取成功。將讀取到的數(shù)據(jù)去除命令字和控制字，打包發(fā)送[2]。

2.3.2間隔層智能IED

根據(jù)監(jiān)測設(shè)備類型以及安裝位置的不同，智能監(jiān)測IED同樣可以分為多種不同的類型，其主要功能是對數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、規(guī)約和傳輸，在基本的硬件與軟件方面幾乎沒有很大的區(qū)別，這里同樣以SF6監(jiān)測IED為例，對其硬件與軟件的設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要分析。

在硬件設(shè)計(jì)方面，采用ARM+DSP的結(jié)構(gòu)，分別采用S3C2440A芯片和TMS320F28335芯片，從變電站的運(yùn)行需求考慮，在電源電路中選擇就地取材，利用變電站本身的220V交流電，經(jīng)交直流轉(zhuǎn)換為12V和5V的直流電源，然后再次轉(zhuǎn)換為，提供給各個子電路使用。同時(shí)，考慮到系統(tǒng)監(jiān)測IED的重要功能是針對數(shù)據(jù)的相關(guān)操作，程序調(diào)試環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵的就是針對傳輸電力及相關(guān)協(xié)議的調(diào)試，因此，SF6監(jiān)測IED與終端設(shè)備之間的通訊，采用的是RS485總線技術(shù)，為了保證傳輸效率和數(shù)據(jù)安全，在每一塊IED的核心電路板上，分別設(shè)置3路RS485通訊接口。軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，主要是針對相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，采用的數(shù)據(jù)通訊模塊包括DSP、ARM通訊，主機(jī)ARM結(jié)合配置文件的啟動輪詢函數(shù)，結(jié)合預(yù)先設(shè)定的通信協(xié)議，向終端設(shè)備下發(fā)數(shù)據(jù)采集命令，DSP在接收到申請后，對命令進(jìn)行解析和執(zhí)行，并完成數(shù)據(jù)的上傳操作。

2.3.3站控層專家軟件

在站控層專家軟件系統(tǒng)中，具備完整的變電站設(shè)備一次主接線圖，管理人員可以充分了解變電設(shè)備的分布和運(yùn)行狀況。一次接線圖能夠?qū)Ρ槐O(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)描述，顯示出最新的采集數(shù)據(jù)和狀態(tài)結(jié)果，同時(shí)能夠結(jié)合彈窗，進(jìn)行各種功能的選擇性控制。不僅如此，專家軟件還可以對變電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行狀態(tài)列表，使得管理人員能夠更加直觀的觀察設(shè)備運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和隱患。另外，根據(jù)變電站一次設(shè)備各自的特點(diǎn)，專家軟件系統(tǒng)設(shè)置了相應(yīng)的功能單元，保證了監(jiān)測的可靠性和針對性。

在專家軟件系統(tǒng)中，針對同種類型的高壓設(shè)備，配備一個主IED，下設(shè)多個IED，經(jīng)過程層網(wǎng)絡(luò)，與對應(yīng)的監(jiān)測終端進(jìn)連接，接收監(jiān)測終端采集到的數(shù)據(jù)信息，利用IEC61850解析封裝，將得到的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)容錯，標(biāo)記出傳輸過程中存在的非正常數(shù)據(jù)，然后反饋給IED，重新進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取和分析，直到數(shù)據(jù)正常。在反復(fù)操作的過程中，可以實(shí)現(xiàn)對于IED工作狀況以及通訊網(wǎng)絡(luò)健康狀況的監(jiān)測與評估。對于發(fā)現(xiàn)的變電設(shè)備故障，可以將故障的內(nèi)容及位置存儲在本地，結(jié)合實(shí)際情況，向下屬IED發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)故障的有效排除，保證變電站的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

3 結(jié)語

總而言之，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的帶動下，我國的電力系統(tǒng)正在逐漸向著智能化的方向發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)的建設(shè)中，可以以此為基礎(chǔ)構(gòu)建變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)，針對變電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，對于?shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化意義重大，應(yīng)該得到足夠的重視。

參考文獻(xiàn)：

篇9

這組數(shù)字的背后，不僅僅是市場和產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，更重要的是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的風(fēng)生水起和互聯(lián)網(wǎng)價(jià)值的被認(rèn)知，還有就是從國家到地方、再到行業(yè)和企業(yè)對于物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知和規(guī)劃的理性，回歸到了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用發(fā)展的正確軌道。

《計(jì)算機(jī)世界》報(bào)記者們近期采用了太原、成都、青島等多個城市，物聯(lián)網(wǎng)都已經(jīng)被納入了這些城市產(chǎn)業(yè)和城市信息化規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目，而在這些城市的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中，無一例外都是圍繞自己的煤炭、物流、運(yùn)輸?shù)群诵漠a(chǎn)業(yè)應(yīng)用以及城市管理、城市服務(wù)應(yīng)用，以應(yīng)用為先導(dǎo)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)聚集，以用帶產(chǎn)，以用養(yǎng)產(chǎn)。

在前不久《計(jì)算機(jī)世界》報(bào)組織的能源行業(yè)信息化論壇上，來自電力和煤炭行業(yè)的CIO們一起交流分享了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力傳輸、煤炭生產(chǎn)安全和運(yùn)輸管理的成功案例和經(jīng)驗(yàn)，CIO們熱衷于探討物聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)、管理各環(huán)節(jié)中應(yīng)用可能以及價(jià)值分析，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成為能源信息化的一個熱點(diǎn)。

除了能源行業(yè)外，交通、森林、食品安全、環(huán)境、礦山、水利等多個行業(yè)也都在車輛運(yùn)輸調(diào)度、森林防火、食品追蹤、環(huán)境監(jiān)測、礦山資源管理、水利監(jiān)控等項(xiàng)目中使用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更智能、更高效和安全的管理和監(jiān)控。

在我近期采訪過的多家機(jī)械工業(yè)企業(yè)中，不僅有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)和管理中，這些企業(yè)還通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在的產(chǎn)品和設(shè)備中的應(yīng)用，帶動產(chǎn)品和設(shè)備創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級。

與之前的概念炒作和標(biāo)準(zhǔn)紛爭相比，今天無論是政府、行業(yè)還是企業(yè)，對于物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃顯然更加務(wù)實(shí)和理性，將技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用三者聯(lián)動起來，以應(yīng)用拉動技術(shù)發(fā)展，以技術(shù)驅(qū)動應(yīng)用創(chuàng)新，進(jìn)而推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

篇10

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 小型采集設(shè)備 樓宇綜合管理 應(yīng)用

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）45-0252-0447

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了快速的提高，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是繼互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)之后，信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命，是引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)增長的一個重要因素，盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在還不夠成熟，但它的發(fā)展勢如破竹。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的樓宇智能化實(shí)體和過程，能夠采集其聲、光、電、熱、化學(xué)、力學(xué)、位置等各種所需要的信息；并通過各類可能接入的網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行物與物、物與人的連接，以實(shí)現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、管理、控制和識別；在樓宇智能化系統(tǒng)中具有廣泛使用的前景。

一、基本概念

1、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的最初是叫做傳感網(wǎng)，1999年開始出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)這個概念，2005年得到普及，2009年開始了大發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)就是人與物、物與物直接相互連接傳遞信息與控制的網(wǎng)絡(luò)，其本質(zhì)還是一種互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層含義：第一，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)和核心內(nèi)容仍然是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；第二，其用戶端擴(kuò)展和延伸到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)被譽(yù)為 相繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)絡(luò)之后的有一次信息產(chǎn)業(yè)的浪 潮，互聯(lián)網(wǎng)只是將計(jì)算機(jī)連接起來網(wǎng)絡(luò)化，而物聯(lián)網(wǎng)則是能夠?qū)⑹澜缟系囊磺惺挛锒歼B接起來形成無奇不有的龐大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things ）的準(zhǔn)確定義是：通過射頻識別（rfid） 、紅外感應(yīng)器、全球定位 系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與 互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、 跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。比如超市收銀臺所用的結(jié)賬系統(tǒng)、各種監(jiān)控系統(tǒng)、還有各大銀行所 提供的刷卡服務(wù)和 atm 自動取款服務(wù)以及現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用的 gps（global positioning system）全球定位系統(tǒng)等等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種對傳統(tǒng)思維的突破。過去物理設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是分開的，機(jī)場、公路、房屋建筑物等等實(shí)體的世間萬物是一路，而數(shù)據(jù)、寬帶等等虛擬的“互聯(lián)網(wǎng)”是一路。在“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代，就是將“現(xiàn)實(shí)的世間萬物” 和 “虛擬的互聯(lián)網(wǎng)”整合在一起，成為一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。全球全世界的運(yùn)轉(zhuǎn)將會以此為基礎(chǔ)，無論是經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會管理，乃至個人生活都將運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

與其它國家相比，我國的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，有著重大的影響力和發(fā)展優(yōu)勢。經(jīng)過了近十幾年的努力發(fā)展，已經(jīng)初步形成了現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的體系。物聯(lián)網(wǎng)在中國迅速崛起主要由于我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的幾大優(yōu)勢。第一，我國早在1999年就啟動了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)技術(shù)研究，研發(fā)水平處于世界前列；第二，在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，我國是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國之一，專利擁有量高；第三，我國是目前能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家之一；第四，我國無線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施支持；第五，我國已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，有較為雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)在中國高校的研究，當(dāng)前的聚焦點(diǎn)在南京郵電大學(xué)。作為“感知中國”的中心，無錫市2009年9月與北京郵電大學(xué)就傳感網(wǎng)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展簽署合作協(xié)議，標(biāo)志中國“物聯(lián)網(wǎng)”進(jìn)入實(shí)際建設(shè)階段。協(xié)議聲明，無錫市將與北京郵電大學(xué)合作建設(shè)研究院，內(nèi)容主要圍繞傳感網(wǎng)，涉及光通信、無線通信、計(jì)算機(jī)控制、多媒體、網(wǎng)絡(luò)、軟件、電子、自動化等技術(shù)領(lǐng)域，此外，相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)研究、科研成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化推廣工作也同時(shí)納入議程。

為積極參與“感知中國”中心及物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化工作，保持、擴(kuò)大學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的優(yōu)勢，2009年9月10日，全國高校首家物聯(lián)網(wǎng)研究院在南京郵電大學(xué)正式成立。在實(shí)驗(yàn)室，一些“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)品已經(jīng)初見雛形。此外，南郵還有系列舉措推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的研究：設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)科研項(xiàng)目，鼓勵教師積極參與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的研究；啟動“智慧南郵”平臺建設(shè)，在校園內(nèi)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)等。

2、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備

小型采集設(shè)備是采集數(shù)據(jù)的一種小型設(shè)備。數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采非電量或者電量信號，送到上位機(jī)中進(jìn)行分析，處理。小型采集設(shè)備是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲管理、智能組網(wǎng)技術(shù)、智能服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合算法等模塊與一體的復(fù)雜設(shè)備。

3、樓宇綜合管理系統(tǒng)

近年來國內(nèi)高層建筑不斷興建，它的特點(diǎn)是高度高、層數(shù)多、體量大。面積可達(dá)幾萬平方米到幾十萬平方米。這些建筑都是一個個龐然大物，高高的聳立在地面上，這是它的外觀，而隨之帶來的內(nèi)部的建筑設(shè)備也是大量的。為了提高設(shè)備利用率，合理地使用能源，加強(qiáng)對建筑設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視等，樓宇綜合管理系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。

樓宇綜合管理系統(tǒng)是智能建筑的重要組成部分之一。樓宇綜合管理系統(tǒng)是對建筑物（群）內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理，為建筑的使用者營造一個舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、便捷的工作生活環(huán)境，并通過優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行與管理，降低運(yùn)營費(fèi)用。樓宇綜合管理系統(tǒng)涉及建筑的電力、照明、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、防災(zāi)、安全防范、車庫管理等設(shè)備與系統(tǒng)，是智能建筑中涉及面最廣、設(shè)計(jì)任務(wù)和工程施工量最大的系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)水平和工程建設(shè)質(zhì)量對智能建筑功能的實(shí)現(xiàn)有直接的影響。

智能樓宇綜合管理系統(tǒng)是以實(shí)現(xiàn)各專業(yè)子系統(tǒng)之間的信息資源的共享與管理、各子系統(tǒng)的互操作和快速響應(yīng)與聯(lián)動控制，以達(dá)到自動化監(jiān)視與控制的目的。它追求的目標(biāo)是：信息資源的共享與管理、提高工作效率和提供舒適的工作環(huán)境、采用“分散控制、集中管理”的模式，盡可能地減少管理人員和節(jié)約能源、能適應(yīng)環(huán)境的變化和工作性質(zhì)的多樣化及復(fù)雜性和應(yīng)付突發(fā)事件的發(fā)生。

根據(jù)智能建筑的特點(diǎn)和業(yè)主對樓宇智能化系統(tǒng)工程的實(shí)際功能需求，必須在智能建筑硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上建立一個具有高度開放性、兼容性、便利性于一體的樓宇綜合管理系統(tǒng)。進(jìn)而才能提高系統(tǒng)管理和維護(hù)的自動化水平和協(xié)調(diào)運(yùn)行能力，真正實(shí)現(xiàn)功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成和軟件界面集成的設(shè)計(jì)目標(biāo)，為智能建筑提供了高效、快捷的超值服務(wù)和管理。

二、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)與其說是網(wǎng)絡(luò)， 不如說是應(yīng)用。對物聯(lián)網(wǎng)的定義、內(nèi)涵及特征的梳理讓我們認(rèn)識到， 物聯(lián)網(wǎng)是一整套立體的、豐富的、適應(yīng)性很強(qiáng)的概念體系。在推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時(shí)候， 需要依據(jù)不同時(shí)期不同的出發(fā)點(diǎn)， 規(guī)劃一條既符合科技創(chuàng)新規(guī)律， 又適應(yīng)我國工業(yè)、信息通信業(yè)當(dāng)前發(fā)展水平和一個時(shí)期的發(fā)展?jié)摿Γ?并有利于在激烈的國際競爭中快速建立起競爭優(yōu)勢的發(fā)展道路， 以更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)的總體需求。

1 物聯(lián)網(wǎng)在智能城市中的應(yīng)用

國內(nèi)的一些地方已經(jīng)開始對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了應(yīng)用性開發(fā)， 運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 上海移動已為多個行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和業(yè)務(wù)管理于一體的整套無線綜合應(yīng)用解決方案。最新數(shù)據(jù)顯示，上海移動目前已將超過10 萬個芯片裝載在出租車、公交車上， 形式多樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在各行各業(yè)大顯神通， 確保城市的有序運(yùn)作。在上海世博會期間，車務(wù)通 全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng)， 以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢；面向物流企業(yè)運(yùn)輸管理的“e物流”，將為用戶提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運(yùn)輸路徑選擇、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化等服務(wù)，大大提升物流企業(yè)綜合競爭能力。

2 物聯(lián)網(wǎng)在能源管理與公共事業(yè)中的應(yīng)用

預(yù)計(jì)到2020 年， 中國將成為世界上最大的能源消費(fèi)國。由于電網(wǎng)系統(tǒng)效率低下， 發(fā)電和輸電過程中浪費(fèi)非常嚴(yán)重?，F(xiàn)在， 我們可以利用高科技對事物有更透徹的感知和度量， 不管是安裝在室內(nèi)的計(jì)量器還是發(fā)電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數(shù)據(jù)， 透過先進(jìn)的分析工具產(chǎn)生智能洞察， 再以此實(shí)時(shí)地做出更好的決策。儀表管理技術(shù)的進(jìn)步使個人和企業(yè)可以選擇使用能源的方式和時(shí)間， 這就為使用風(fēng)能和太陽能等利于環(huán)保的能源奠定了基礎(chǔ)。對于電力提供商而言， 智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質(zhì)量， 更短的停電恢復(fù)時(shí)間， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)率和對電力潛在障礙的防護(hù)， 從而更精確地預(yù)測需替換的資產(chǎn)設(shè)備及支出。智能電表與停電智能管理已經(jīng)應(yīng)用。

3 物聯(lián)網(wǎng)在交通管理中的應(yīng)用

交通規(guī)劃者已開始努力促成多個系統(tǒng)的集成， 并在各種交通類型、多個城市甚至國家或地區(qū)之間整合費(fèi)用和服務(wù)。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離，（提高生產(chǎn)效率、降低旅程時(shí)間和加速突發(fā)事件交通工具的響應(yīng)速度） ，也可保護(hù)環(huán)境（如改善空氣質(zhì)量、降低噪音污染、延長資產(chǎn)生命周期、保護(hù)古跡、景點(diǎn)、住宅） 。

4 物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)中的應(yīng)用

物流供應(yīng)鏈， 中國物流成本所占GDP百分比一直都高于發(fā)達(dá)國家， 這反映出供應(yīng)鏈運(yùn)營效率低下的體制性問題。僅以2006 年為例， 中國物流成本占整個GDP的18%，而日本為11%，美國為8%，歐盟僅為7%。在這18%中，運(yùn)輸成本總計(jì)超過55%，而存儲成本達(dá)30%。法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營等三大瓶頸是中國供應(yīng)鏈低效的深層原因， 這不僅削弱了中國企業(yè)的競爭力， 也會妨礙內(nèi)部貨物流以及國內(nèi)需求的擴(kuò)大。智慧的供應(yīng)鏈將促使物理網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)融合， 將先進(jìn)的傳感器、軟件及相關(guān)知識整合到系統(tǒng)中。智慧的供應(yīng)鏈的價(jià)值在于我們可以從各種數(shù)據(jù)中抽取有價(jià)值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關(guān)于產(chǎn)品屬性的信息、產(chǎn)品流程、條件、供應(yīng)鏈關(guān)鍵業(yè)績指標(biāo)等， 以及數(shù)據(jù)流的速度。智慧的供應(yīng)鏈可以滿足21世紀(jì)的需求， 它可以提高效率（如動態(tài)供求均衡、預(yù)測事件檢測和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產(chǎn)品位置高度可視性） 、降低風(fēng)險(xiǎn)（ 例如降低污染和召回事件的發(fā)生頻率及其影響、減少產(chǎn)品責(zé)任保金、減少偽劣消費(fèi)產(chǎn)品），也能減少供應(yīng)鏈的環(huán)境保護(hù)壓力（如降低能源和資源消耗、減少污染物排放） 。

5 物聯(lián)網(wǎng)在通信行業(yè)的應(yīng)用

通信行業(yè)，在“2009年中國國際信息通信展覽會”上，中國移動展出了手機(jī)支付，這就是典型的物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)用。手機(jī)支付實(shí)際上主要是手機(jī)SIM 卡的更換，由普通SIM 卡更換為RFID-SIM卡，而不需要對手機(jī)進(jìn)行更換。

用戶在消費(fèi)時(shí)，只需要將手機(jī)從接收器上輕輕一掃，就可以方便進(jìn)行各種購物，以及獲得詳細(xì)的費(fèi)用清單。中國電信一直在推介自己的全球眼技術(shù)， 其實(shí)就是遠(yuǎn)程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。比如上海海關(guān)都采用中國電信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)， 通過畫面可以對貨物進(jìn)行通關(guān)檢查， 也減少人力。中國聯(lián)通日前在上海推出了公交卡手機(jī)，通過刷手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)公交車票支付，這些都是典型的應(yīng)用。

在“物聯(lián)網(wǎng)”普及以后，用于動物、植物和機(jī)器、物品的傳感器與電子標(biāo)簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機(jī)的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一個驅(qū)動器，為產(chǎn)業(yè)開拓了又一個潛力無窮的發(fā)展機(jī)會。

按照目前對物聯(lián)網(wǎng)的需求，在近年內(nèi)就需要按億計(jì)的傳感器和電子標(biāo)簽， 這將大大推進(jìn)信息技術(shù)元件的生產(chǎn)，同時(shí)增加大量的就業(yè)機(jī)會。

其它如醫(yī)療、城市建設(shè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)等也已展開應(yīng)用。

要建立一個有效的物聯(lián)網(wǎng)，有兩個重要因素。一是規(guī)模性，只有具備了規(guī)模， 才能使物品的智能發(fā)揮作用。一個城市有100萬輛汽車，如果我們只在1萬輛汽車上裝上智能系統(tǒng)，就不可能形成一個智能交通系統(tǒng)；二是流動性，物品通常都不是靜止的，而是處于運(yùn)動的狀態(tài)，必須保持物品在運(yùn)動狀態(tài)，甚至高速運(yùn)動狀態(tài)下都能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對話。

物聯(lián)網(wǎng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來的發(fā)展?fàn)顩r表明， 各個行業(yè)對于物聯(lián)網(wǎng)的需求程度不一， 側(cè)重點(diǎn)更是千差萬別?；谀壳拔锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r， 可以預(yù)見， 物聯(lián)網(wǎng)正在快速地走進(jìn)人們的生活， 它的實(shí)際應(yīng)用將分以下三個步驟實(shí)現(xiàn)： 實(shí)現(xiàn)物體的自我感知功能； 物與物之間相互聯(lián)系， 交換信息； 系統(tǒng)通過分析物聯(lián)節(jié)點(diǎn)的信息， 做出最優(yōu)化的調(diào)整策略， 控制整個系統(tǒng)超優(yōu)化方向做出改變。

目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處起步階段， 仍然面臨技術(shù)完備性不足、產(chǎn)品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素， 但目前良好的外部環(huán)境， 將有利于這些問題的解決。相信在不久的將來我們一定會看到一個充滿生機(jī)與活力的物聯(lián)網(wǎng)。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠解決的問題

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠解決的問題，是針對樓宇內(nèi)的各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的監(jiān)控對象、運(yùn)行參數(shù)等實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集的智能樓宇數(shù)據(jù)采集。主要有：

一、布線成本高：樓宇內(nèi)的布線是相當(dāng)多的，不僅多而且布線也相當(dāng)復(fù)雜，成本就更高了。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個工程的百分之六十左右的費(fèi)用將會應(yīng)用于線路的鋪設(shè)上，這對工程建設(shè)來講是一筆相當(dāng)大的費(fèi)用，線路的鋪設(shè)主要包括光線、雙絞線、同軸電纜等；此外對于樓宇綜合布線中存在的重復(fù)布線不但增加不必要的成本，也會降低安全可靠系數(shù)。

二、靈活性差：布線是在工程施工初期進(jìn)行的，然而，一旦布線完成之后很難再次修改或添加。例如當(dāng)初只考慮控制信號傳輸，可能只需要雙絞線就可以了，但是隨著信息數(shù)據(jù)的不斷增多，雙絞線的傳輸能力已經(jīng)不能夠滿足大量數(shù)據(jù)的傳輸，這就需要對樓宇內(nèi)的線路進(jìn)行更新，重新布置光纜。

三、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，由于現(xiàn)在生產(chǎn)智能樓宇設(shè)備的廠家越來越多，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量也參次不齊，最終會導(dǎo)致不同廠家的產(chǎn)品無法共用，然而，在具體施工時(shí)有的廠家提供的產(chǎn)品很好用，而有的廠家提供的產(chǎn)品又很難滿足用戶的需求，這將增加施工難度。

四、施工周期長，智能樓宇的布線周期長，布線時(shí)間需要一直跟蹤樓宇的建設(shè)，從施工初期到施工結(jié)束；這將會浪費(fèi)巨大的人力物力，由于長時(shí)間的跟蹤布線，容易使得布線出現(xiàn)疏漏和布線錯誤，這會對工程施工帶來影響。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備的出現(xiàn)就是要解決以上四個大問題，通過對樓宇內(nèi)的各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的監(jiān)控對象、運(yùn)行參數(shù)等實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集，來對樓宇進(jìn)行綜合管理。因此，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備將會得到廣發(fā)的應(yīng)用，它也是樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。以本項(xiàng)目的技術(shù)為基礎(chǔ)，依托移動的無線網(wǎng)絡(luò)，可以將應(yīng)用范圍擴(kuò)展到多種與人類活動與環(huán)境密切相關(guān)的領(lǐng)域中，如環(huán)境監(jiān)測、森林防火，施工安全等領(lǐng)域；在獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也會帶來巨大的社會效益，所以，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在不久的將來會得到普及。

四、樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著上世紀(jì)九十年代，智能樓宇的理念進(jìn)入我國，并逐漸影響著我國的建筑行業(yè)，使得樓宇逐漸趨于智能化，到本世紀(jì)初，隨著中國各地高樓大廈的涌現(xiàn)，智能樓宇已經(jīng)得到了人們的普遍認(rèn)可和廣泛使用；這就要求作為智能建筑管理的核心--樓宇綜合管理系統(tǒng)，必須快速的發(fā)展。

傳統(tǒng)的基于現(xiàn)場總線的樓宇綜合管理系統(tǒng)存在著成本高、維護(hù)難、擴(kuò)展難等不足。網(wǎng)線通信技術(shù)能夠較好地解決上述問題，具有成本低廉、方便靈活、寬帶高等特點(diǎn)。因此，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型設(shè)備將會得到廣泛的應(yīng)用，它也是樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。

目前，樓宇綜合管理系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在建筑公共資源上，主要包括供配電、照明、空調(diào)、冷熱源、給排水、電梯自控、安防與消防、綜合保安、車庫管理、自動抄表等子系統(tǒng)。然而，隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，安全、便捷、舒適、節(jié)能的工作生活環(huán)境的內(nèi)涵不斷豐富，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備研究的進(jìn)一步深入，研究范圍也將進(jìn)一步擴(kuò)展，將擴(kuò)展到環(huán)境保護(hù)和家庭生活空間。

現(xiàn)階段，我國樓宇綜合管理系統(tǒng)還存在著很多問題，如子系統(tǒng)眾多設(shè)備魚龍混雜、接口和通信標(biāo)準(zhǔn)缺失、模擬系統(tǒng)任占主流、缺乏專業(yè)的管理系統(tǒng)開發(fā)商等。

1、管理子系統(tǒng)眾多設(shè)備魚龍混雜：

通常的樓宇自動化包含的子系統(tǒng)包括很多，如綜合布線系統(tǒng)、電力供應(yīng)與管理系統(tǒng)、照明控制與管理系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的檢測與控制系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)的檢測與控制系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、消防與安防管理系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)等等。對這些系統(tǒng)進(jìn)行集成、信息采集，并對每個管理系統(tǒng)進(jìn)行深入的了解，掌握各管理子系統(tǒng)的工作流程。在這些子系統(tǒng)中，每種設(shè)備的類型都有可能出自不同的廠家，其產(chǎn)品成熟度，功能接口都無法統(tǒng)一，往往在對接協(xié)議的獲取過程中嚴(yán)重影響工程商和客戶的協(xié)議對接的準(zhǔn)確性，這將會導(dǎo)致對接的不完整性。

2、接口與通信標(biāo)準(zhǔn)缺失：

智能樓宇的管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)有很多，且每個子系統(tǒng)都有不少標(biāo)準(zhǔn)，但一般都是功能描述和驗(yàn)收類的標(biāo)準(zhǔn)，缺少接口類和子系統(tǒng)間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。目前，還沒有官方規(guī)定的接口標(biāo)準(zhǔn)；因?yàn)闆]有接口標(biāo)準(zhǔn)，就無法達(dá)到統(tǒng)一管理各個子系統(tǒng)的要求，這就嚴(yán)重影響智能建筑的總體運(yùn)行。接口與通信標(biāo)準(zhǔn)的缺少，嚴(yán)重影響著樓宇的綜合管理。

3、缺乏專業(yè)的管理系統(tǒng)開發(fā)商：

樓宇管理涉及的管理子系統(tǒng)比較多，這就對管理系統(tǒng)提出了更高的要求，綜合管理系統(tǒng)需要高度抽象的框架、較強(qiáng)的接入能力和多樣化的展示能力。目前，我國的樓宇綜合管理系統(tǒng)的提供商主要有兩大類：國外的專業(yè)管理系統(tǒng)廠家和國內(nèi)的管理系統(tǒng)廠家，由此可見，我國要加強(qiáng)對小型采集設(shè)備的開發(fā)，加強(qiáng)對樓宇綜合管理。

隨著樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，傳統(tǒng)的3A說法將慢慢退去，系統(tǒng)將趨于統(tǒng)一，OAS、CAS、BAS之間的界限將更加的模糊，到最后將不再有這些區(qū)分，系統(tǒng)集成將更加簡便，樓宇綜合管理系統(tǒng)的成本也將進(jìn)一步下降。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備不但要體現(xiàn)方便易用這個特性，更要體現(xiàn)各子系統(tǒng)接口的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。不同的廠商按照統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)可以自由開發(fā)具體功能，例如一個用戶組建了A廠商的樓宇綜合管理系統(tǒng)，但該用戶一年后看上了B廠商的樓宇綜合管理系統(tǒng)，然而，這個用戶只需要購買他所看重的那個樓控產(chǎn)品，打開電源，則該產(chǎn)品就能通過采集設(shè)備接入到現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)中，正常執(zhí)行其功能。

五、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲管理、智能組網(wǎng)技術(shù)、智能服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合算法等模塊與一體的復(fù)雜設(shè)備。該設(shè)備不但具備基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能樓宇采集系統(tǒng)的先進(jìn)性，更體現(xiàn)著智能樓宇系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度，所以，該設(shè)備將成為智能樓宇采集系統(tǒng)中的核心。

本項(xiàng)目將圍繞著物聯(lián)網(wǎng)在樓宇系統(tǒng)的特性，并主要針對數(shù)據(jù)采集、傳輸、加密三個方面：一是數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)多種樓宇數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間的鏈接和傳輸；二是數(shù)據(jù)傳輸，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備和樓宇管理中心數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送采集數(shù)據(jù)；三是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。

1、數(shù)據(jù)采集技術(shù)

計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)字量，而外部的信息大部分是連續(xù)變化的物理量，我們就必須把這些物理量轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)量傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能識別二進(jìn)制的數(shù)字量。然而，數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要就是對這些物理量進(jìn)行采集并處理成數(shù)字量；例如溫度、壓力、速度，要將這些信息送入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理，就必須先把這些連續(xù)的物理量，進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)量，導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)是數(shù)據(jù)采集的核心，完成對整個采集過程的控制、對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

在樓宇通訊中，數(shù)據(jù)采集技術(shù)就顯得尤為重要。；樓宇自控通訊協(xié)議符合國家相關(guān)行業(yè)的通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，符合國家通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是；樓宇自控通訊的先決條件，這樣樓宇的信息才能正常通訊。然而，根據(jù)樓宇自控系統(tǒng)接口特點(diǎn)，采集設(shè)備與前端設(shè)備之間采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus、OPC或BacentIP協(xié)議，傳輸方式以zigbee或rfid技術(shù)為主，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況兩種傳輸方式可以組合使用。

2、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)，樓宇內(nèi)網(wǎng)絡(luò)硬件資源豐富，幾乎覆蓋到每一棟建筑，可以利用以太網(wǎng)或wifit等方式傳輸數(shù)據(jù)，可以降低數(shù)據(jù)傳輸成本，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，因此，數(shù)據(jù)傳輸以太網(wǎng)為主。部分前端設(shè)備受環(huán)境限制，選用無線網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)服務(wù)器。

無論采集哪種無線組網(wǎng)方式能減少布線、施工的工作量。具有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：

一、成本低：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，一般是在“物”里嵌入智能芯片，采用嵌入式處理器和存儲器，就單個節(jié)點(diǎn)而言，硬件成本相對而言是比較低的。采用開放的簡化Zigbee協(xié)議棧，工作在2.4GHz免執(zhí)照的ISN頻段。

二、組網(wǎng)能力強(qiáng)：數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)必須支持樹狀、星狀、網(wǎng)狀等多種組網(wǎng)方式，網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)和展開無需依賴任何預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，節(jié)點(diǎn)通過分層協(xié)議和分布式算法協(xié)調(diào)各自的行為，節(jié)點(diǎn)開機(jī)后就可以快速、自動地組成一個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。

三、對等網(wǎng)絡(luò)多冗余、可靠性高：在數(shù)據(jù)傳輸中，所有節(jié)點(diǎn)地位平等，是一個對等式網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)加入或高開網(wǎng)路，任何節(jié)點(diǎn)的故障不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，具有很強(qiáng)的抗毀性。

四、多條路由：在數(shù)據(jù)傳輸過程中，節(jié)點(diǎn)通信能力有限，覆蓋范圍只有幾十米到上百米，節(jié)點(diǎn)只能與它的鄰居直接通信，如果希望與其射頻覆蓋范圍之外的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，則需要通過中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。

3、數(shù)據(jù)安全性

后端管理系統(tǒng)采用一體化采集技術(shù)，為了保證數(shù)據(jù)在采集、傳輸過程中的安全性和可靠性，主要會采取以下幾個策略：

一、采集設(shè)備在連接至客戶端，需要經(jīng)過身份驗(yàn)證過程才可以進(jìn)行采集設(shè)備注冊，網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包經(jīng)過高度加密，這樣可以保證傳輸過程中數(shù)據(jù)不會被第三方所竊取，保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。

二、數(shù)據(jù)中心客戶端以及監(jiān)管平臺都具有報(bào)警的功能，這樣可以對采集設(shè)備狀態(tài)、采集點(diǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量碼進(jìn)行報(bào)警。維護(hù)人員可針對報(bào)警類型進(jìn)行有效的分段判斷，從而快速定位故障環(huán)節(jié)，且可進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排查功能。

三、采集設(shè)備內(nèi)置大容量CF卡及存儲數(shù)據(jù)庫，采集設(shè)備與數(shù)據(jù)中心連接斷開后，可以保存至少一個月內(nèi)的所有采集數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心端的數(shù)據(jù)完整性。當(dāng)采集設(shè)備與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行重新連接時(shí)，將會主動對斷線期間的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史恢復(fù)，同時(shí)，支持對指定時(shí)間段歷史數(shù)據(jù)人工恢復(fù)功能。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，將使樓宇智能化系統(tǒng)發(fā)生根本性變化，主要表現(xiàn)有如下幾個方面：

一、由物聯(lián)網(wǎng)這個名字就不難得出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得管控對象的“物”本身更加智能化，“物”的內(nèi)部被植入智能芯片，使其功能發(fā)生巨大的變化，使其具備著前所未有的感知功能。這些“物”有普通的傳感器智能接收信息，它會對信息進(jìn)行簡單的交換，而帶有智能芯片的傳感器可以對信息進(jìn)行一定的運(yùn)算處理功能，接收信息，并進(jìn)行一些簡單的動作，這在機(jī)器人身上得到了很好的體現(xiàn)。

二、任何作為“物”的對象都可以作為管控的目標(biāo)，大多數(shù)都以“RFD”作為基本技術(shù)支撐，任何物、動植物、人在理論上都可以根據(jù)自身的需要，通過植入智能芯片就可以作為物聯(lián)網(wǎng)的組成部分之一。

三、充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)開放性的技術(shù)特點(diǎn)，傳統(tǒng)的樓宇智能化系統(tǒng)是自成一體的獨(dú)立式封閉式的系統(tǒng)，而采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是開放式的，具有無限擴(kuò)展性和聯(lián)通性的特點(diǎn)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引用到智能樓宇中，這樣在世界上具備互聯(lián)網(wǎng)接入條件的任何一個地點(diǎn)，都可以與自己的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)信息交換和控制等功能。

四、使得工程建設(shè)更加簡易，物聯(lián)網(wǎng)采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物相連，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)很成熟，應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其底層連接方式靈活多樣，然而，各家廠商的不同產(chǎn)品只要遵循共同的標(biāo)準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；最高層的應(yīng)用也層出不窮，開發(fā)人員具備較為成熟的技術(shù)，能夠開發(fā)出使終端用戶享受便利的應(yīng)用軟件。

六、主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用還不夠健全，這就需要相關(guān)人員對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用率。

一、作為管控對象的采集設(shè)備本身更加智能化。采集設(shè)備內(nèi)都被植入智能芯片，當(dāng)植入智能芯片將會使其功能發(fā)生巨大改變，會具備前所未有的感知功能。如普通的傳感器能夠接受信息，并對信息進(jìn)行簡單的變換，而帶智能芯片的傳感器，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算處理，并自行進(jìn)行一些處理動作。

二、將服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制運(yùn)用于智能樓宇系統(tǒng)中，從而使得智能樓宇系統(tǒng)具備了“即插即用功能實(shí)現(xiàn)”的接口，在一定程度上統(tǒng)一了智能樓宇設(shè)備接入接口，這樣方便了后續(xù)功能的擴(kuò)展。

三、工程建設(shè)更加簡易，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)開放的基本特點(diǎn)，傳統(tǒng)的樓宇智能化系統(tǒng)是自成一體的獨(dú)立封閉的系統(tǒng)，然而，物聯(lián)網(wǎng)是開放性的，具有無限擴(kuò)展性和連通性。采用物聯(lián)網(wǎng)這一技術(shù)，可以在世界上具備互聯(lián)網(wǎng)接入條件的任何地點(diǎn)，與自己的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相連，及時(shí)實(shí)現(xiàn)信息交互功能。

七、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用能帶來的效益

根據(jù)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用的實(shí)例調(diào)查發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備已在山西移動樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行了應(yīng)用，該設(shè)備的主要作用是將實(shí)時(shí)采集到的樓宇各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控平臺上，實(shí)施對數(shù)據(jù)的透明監(jiān)控，管理人員隨時(shí)可以監(jiān)測到自己所需要的數(shù)據(jù)，同時(shí)可以了解所有設(shè)備的使用情況及各類報(bào)警信息的處理情況，這樣講不在需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行繁瑣的統(tǒng)計(jì)。

（一）、經(jīng)濟(jì)效益：在未來幾年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將得到廣泛的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模將在整個產(chǎn)業(yè)突破一萬億人民幣，而智能樓宇領(lǐng)域至少占據(jù)百分之二十。山西移動公司今年6月份之前已經(jīng)投入300萬元人民幣，用于本項(xiàng)目的開發(fā)以及市場開拓；并計(jì)劃在未來3年時(shí)間收回全部投資并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中應(yīng)用的社會效益越來越明顯，本項(xiàng)目涉及到的學(xué)科比較多，能夠帶動多種行業(yè)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)、自動化、工程管理等專業(yè)，這樣必然會增加我國的就業(yè)率，以緩解就業(yè)問題，保證社會的和諧穩(wěn)定；本項(xiàng)目還可以擴(kuò)展到多個行業(yè)，可以提高我國現(xiàn)代化的建設(shè)，能夠減少事故的發(fā)生率，保證人身安全。

（三）從能源角度來看，本項(xiàng)目所用原料與設(shè)備均符合國家環(huán)境要求，廢棄物的處理按國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。本著建立持續(xù)、高效、循環(huán)采用新工藝、新技術(shù)，盡量減少進(jìn)入開發(fā)及今后應(yīng)用過程中的物質(zhì)與能量流量，從而減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。對于成本的核算，引入電算化和內(nèi)部網(wǎng)等電子網(wǎng)絡(luò)工具。

（四）從環(huán)境角度來看，本項(xiàng)目在開發(fā)和管理中始終積極貫徹“保護(hù)環(huán)境、協(xié)調(diào)發(fā)展、遵守紀(jì)律、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、污染預(yù)防、人類健康、綠色家園”的環(huán)境方針，積極進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。本項(xiàng)目的后期應(yīng)用可能擴(kuò)展到環(huán)境監(jiān)測、森林防火、施工安全等多種與人類環(huán)境密切相關(guān)的領(lǐng)域中，一方面可以向人類反映出環(huán)境的改變，另一方面也可以為人類提供優(yōu)化環(huán)境的依據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將在環(huán)境方面得到廣泛的應(yīng)用。

結(jié)束語

隨著時(shí)代的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會得到廣泛的應(yīng)用，雖然目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不夠十分成熟，仍處于摸索的階段，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，在智能樓宇系統(tǒng)中采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將是未來樓宇建設(shè)的發(fā)展趨勢；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用將得到廣泛的使用和完善?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能樓宇系統(tǒng)，其樓宇的安全性和功能性得到很大的提升。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國家的大力推動下發(fā)展迅速，而且在各行各業(yè)得到了應(yīng)用。智能樓宇在近些年來得以較快發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能樓宇的結(jié)合，必定將加快智能樓宇的發(fā)展，同時(shí)也推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身的進(jìn)步。

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