基于RFID的智能电网设计与应用

文章来源：博能科技发布时间：2018-04-25 访问量：人

智能电网即电网的智能化，它建立在集成、高速双向通信网络基础之上，通过先进传感跟测量技术、设备技术、控制方法及决策支持系统技术应用，实现了电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好跟使用安全目标。针对现在电网系统遭到损坏后恢复能力弱及监督在岗人员有效工作问题，沈阳博能科技提出了一种基于RFID的智能电网设计方案。

2.RFID工作原理

RFID又称电子标签，90年代以后得到极为迅速的发展，它利用了无线射频方式进行非接触双向通信来识别目标跟交换数据。和传统的磁卡，IC卡相比，它最大特点在于非接触不需要人工的干预，适合于实现系统智能化，操作快捷方便，不容易损坏。

3.RFID射频识别系统的构成

(1)RFID电子标签，由耦合元件以及芯片组成，每个标签都是具有唯一电子编码，附着在物体上标识的目标对象。

(2)读写器，读取标签信息设备，可以分为手持式跟固定式。

(3)天线，用于在标签跟读写器之间传递射频信号。它一方面给电子标签提供了能量，另一方面接收了电子标签上发出的信息，同时也可以传递信息给电子标签。

射频识别系统构成示意图如图1所示：

图1 射频系统结构

RFID电子标签跟传统条形码相比，具有显着优势：

(1)操作方便，传输距离长，能够实现对移动目标的识别

(2)使用的寿命长，可以在恶劣环境下工作

(3)标签内容能够以动态改变

(4)能够同时处理多个标签

(5)信号穿透能力强，数据传输量小，抗干扰能力强，感应灵敏易于维护跟操作。

4.电能电网的实现

4.1系统构架

物联网包括感知层、网络层、应用层三个层面。基于物联网组成而设计的智能电网由感知层、解析层、数据层和应用层组成。

(1)感知层。数据采集和感知主要用于采集电力物资、设备的数据。在电力物联网中国家电网公司将电力物资、设备，资产等信息资源数据标识到一个RFID电子标签中。如物资分类码、设备分类码，功能位置码等。

(2)解析层。利用PDA统一的中间件技术，实现把感知层信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行解析跟传送。

(3)应用层。主要包括了应用支撑平台子层和应用服务子层。其中，支撑平台主要为SG—ERP平台。应用服务主要包括了电力物资采购管理、设备巡视检修管理、固定资产管理以及在此基础上的资产全寿命周期管理。

(4)数据层。准确地说，数据层不属于物联网技术某个特定的层面，而是利用PDA安全技术将数据解析到了数据中心。

基于上述构架而设计的智能电网的系统结构图如图2所示，其中电力设备和巡检人员及覆盖在其上的电子标签属于感知层，PDA手持计算设备属于解析层，客户端PC与服务器对应系统的应用层跟数据层。

图2 基于RFID智能电网系统结构

　4.2系统主要功能

(1)设备运行环境跟状态监测。在输、变、配电设备上安装RFID电子标签，可以代替人工检查来采集设备的环境跟状态信息，提高巡检效率。

(2)设备生产厂家的追溯。通过读取故障设备的RFID标签.可以追溯其生产厂家，同时获取同批次生产厂家设备安装的位置，实现设备的故障预防，有利于设备状态的检修。

(3)巡检人员到位监督。为每位巡检人员分配RFID电子标签，通过电子标签能够实时跟踪巡检人员检修路线，有效避免了漏检，提高巡检人员工作的质量，同时有事故发生时能够有效的追究相关人员责任。

(4)提供标准化作业指导的功能。在RFID电子标签中存储电力行业通用技术规范以及标准作业指导书，方便现场巡检人员查看跟记录相关电力设备信息。

5.结束语

虽然RFID在中国才刚刚起步，但其巨大的潜力是有目共睹的。随着RFID技术的发展，在智能电网的应用也将越来越深入。数据采集处理优点以及动态的控制能力将对电网发展产生深远积极影响，全面促进了电力事业发展。

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