基于物联网的电力通信网络智能运维系统研究
张云峰
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张云峰,. 基于物联网的电力通信网络智能运维系统研究[J]. 中国能源进展,2021.3. DOI:10.12721/ccn.2021.157022.
摘要: 近些年,随着人们生活水平的不断提高,对电力的哟求随着提高。目前,为了解决传统电力通信网络运维系统效率低、可靠性差等问题,提出了一种基于物联网的电力通信网络智能运维系统。该系统采用物联网技术对电力通信数据进行采集、处理及管控,从而实现电力通信网络运维和物联网数据管控平台的互联,达到电力通信网络的智能化运维目标。实际测试结果表明,所设计的电力通信网络智能运维系统有效提升了通信数据处理能力和运维结果的可靠性,能够满足当前的实际工程应用需求。
关键词: 电力通信;物联网;智能运维;数据管控
DOI:10.12721/ccn.2021.157022
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引言

电力通信网对电力系统安全、稳定运行起着重要的维系作用。随着现代化技术的日益进步,电信产业逐渐成为我国当前的重要发展产业。电信通信智能移动运维系统管理和运行难度也逐渐加大,导致电力通信智能移动运维信息化程度相对较低、资源不足等问题频现,难以保障当前现代化电力智能通信设备的发展。

1物联技术

在通信移动技术作用下,越来越多的设备可以有效连接,远距离的智能操控得以实现,方便了人们日常工作以及生活。在4G移动通信技术作用下,智能手机可以和各类型家电设备顺利连接,远程智能化操控运行中的家电设备,随时了解其运行状态的同时极易发现潜在的隐患问题。和4G移动通信技术相比,5G移动通信技术有着更广的覆盖面积、更长的数据流量,可以实现复杂化设备的智能化连接,为物联技术深化应用以及发展注入了活力,使其有更多的可能。在电力通信系统运行中,借助5G移动通信网络技术,扩大物联网连接规模,促使简单化或者复杂化的设备都可以和智能手机进行智能化连接,还能降低不同移动终端运行中消耗的流量,当然也降低了包括网络建设以及运行两大层面支出的成本。

2电力通信网络智能运维系统

2.1智能运维总体架构

随着智能电网建设的不断推进,电力通信网所承载的业务量日益增多,传统的电力通信网运维模式限制了电力通信网的发展,传统运维方式的弊端主要体现在:电力通信网运维工作量日益加剧、运维管理技术落后,以及缺乏有效的智能信息化管理手段。

针对传统电力通信网运维模式存在的不足,提出了基于物联网的电力通信网络智能运维系统。该系统能够实现信息化运维,有效减少运维人员的工作量和提升电力通信网的运维管理水平。结合电力物联网和通信网的总体架构,建立了基于物联网的电力通信网络智能运维系统架构,如图1所示。

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图1电力通信网智能运维总体架构

电力通信网智能运维系统主要包括应用层、技术服务层、数据资源层和基础设施层。其中,应用层主要包括运维知识库、运维决策、故障处理、报表统计、消息推送和待办事项等;技术服务层利用物联网技术实现电力通信网智能运维的底层框架,包括应用程序框架和服务程序框架;数据资源层主要是对采集的电力通信网数据进行存储、分类、筛选、转换、分析和处理等,利用电力物联网的多源数据配置功能,能够统一管理和调度电力通信网的数据;基础设施层是智能运维的关键设备和系统,包括操作系统、服务器、物联传感器、网络设备、网络配置和无线专网等。

2.2云端技术

智能时代的主要特点是高效的数据传输和智能共享,随后云技术的应用越来越普遍,将信息数据存储在社会发展的各个领域,大大提高了信息数据的安全系数,防止信息丢失和篡改。同时,在网络基础上,云技术将利用5G移动通信技术的优势,包括更高的数据流和更快的传输速率,这为云技术的多元化提供了有力的支撑。从长远来看,5G技术在云技术中的应用可以分为两个层面:一是可以为人们提供更加个性化的服务。在电力通信系统中,5G通信技术可以根据不同用户的不同需求进行分析。通过云技术,可以为用户提供有特色的通信服务内容,极大地满足了用户的基本需求。其次,它正朝着移动设备云的层次发展。基于5G移动通信技术,云技术应用更加深入,云设备功能多样化。大大提高了设备的运行能力,根据用户的不同需求提供了更加多样化的通信资源。

2.3电力通信系统中5G移动通信技术的应用前景

定向波束、高宽带是5G移动通信技术的应用前景。5G通信是在波束形成技术作用下可以让移动终端向特别小的范围精准、定向、高速发送对应的信号,防止其受到多余电波干扰,提高通信环境质量,可以应用到配电自动化站点以及变电站通信方面。同时,随着下一代超高速无线通信普及化,高宽带的实用价值也会不断呈现,5G通信将会应用到电力自动化作用下的各类设备。例如,变电站、配电站可以借力5G无线通信优势作用,顺利接入巡视机器人的同时进一步提高智能化水平。

2.4电力通信移动运维系统智能管理平台优化设计

电力通信智能移动运维系统运作过程中需要对电力设备、设施的施工安装、更新和检修等工作进行现场派工单制度。但现有的电力通信网运维系统数据复杂。当前的电力通信智能移动运维系统存在技术落后等问题,导致系统运行的准确度和科学性相对较低、难以保障电力通信移动运维系统的高效性,严重制约了电力通信网的稳定行。因此,对电力通信智能移动运维系统信息处理平台进行优化设计。在前文基础上,采用模糊区间的推理方法对基于物联网的电力通信智能管理平台框架进行详细的分析和设计。基于物联网的电力通信智能管理平台设计如图2所示。通过图2可以看出,基于物联网技术的智能化电力运维管理平台模块功能划分相对清晰简洁,便于理解和操作,可有效提高系统的运行效率,加快信息推理速度,满足运维系统的实时性工作要求。为了进一步完善物联网数据传输的安全性和可靠性,利用现有运维系统通信传输技术对数据进行加密传输和远程验证反馈技术处理,保证现场运维安全性和高效性,有效规范电力通信技术运维系统平台管理模式。基于上述思路,对运维数据传输验证规范流程进行了设计。运维系统数据传输验证流程如图3所示。运维数据传输验证系统结合了数据采集、数据加密、双向传输等功能,通过数据加密传输和解密验证的流程,实现物联网数据移动运维模型构建。系统的终端数据采集模块是利用物联网通信智能移动数据平台获取多样化的数据采集方式。基于上述背景,对物联网移动平台模块进行分析。数据信息移动运维平台如图4所示。

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图2基于物联网的电力通信智能管理平台设计图2.png

图3运维系统数据传输验证流程图

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图4数据信息移动运维平台

结语

本文针对传统电力通信网络智能运维存在的不足,提出了一种基于物联网,以及利用人工智能的机房智能巡检、辅助排障和作业监护装置应用的电力通信信息网络智能运维系统。首先介绍了电力物联网的基本特征和功能架构,并在此基础上详细分析了电力通信网总体架构和智能运维总体架构,并重点阐述了数据配置处理模块、故障智能分析模块和预警集中监视模块等智能运维核心功能模块。所设计的智能运维系统采用物联网技术对电力通信数据进行采集、处理和管控,能够完成电力通信网络运维和物联网数据管控平台的互联,从而实现电力通信网络的智能化运维目标,为机房智能巡检、巡视机器人等形态的人工智能技术手段应用于机房的智能化运维提供方向性的指引。最后,将所提的电力通信网络智能运维系统在实际电网中进行了应用,结果表明,所提的电力通信网络智能运维系统,有效提升了电力通信网络的信息应用管控水平、运维工作效率和安全可靠性。

参考文献

[1]王志强,吴庆,张拯,等.基于异常分析的电力信息通信系统运维策略[J].陕西电力,2016,44(4):84-87.

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