南方电网：如何用好物联网技术

    目前，南方电网公司已经踏上了物联网应用的探索之路，物联网成为了公司信息化规划的重要组成部分。那么，物联网技术在电力行业中的应用情况如何？南方电网公司如何用好物联网技术？近期，公司对此进行了调研，并开始构想南方电网公司的物联网发展蓝图。

    智能电网建设的催化剂

    各国在建设现代电网的过程中都用到了物联网，但对其应用的侧重点则各有不同。

    在欧洲，提升供电安全性、节能减排、发展低碳经济是各国积极发展智能电网的主要原因，在这种驱动力下，欧洲电力行业对物联网的应用更倾向于清洁能源和环保方向；在日本，可再生能源接入、节能降耗和需求响应是日本发展智能电网的主要驱动力，日本电力行业对于物联网的应用主要在于对新能源发电监控和预测、智能电表计量、微网系统监控等领域；在中国，物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑，RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。

    开展调研是了解物联网发展现状的快速途径，也是描绘南方电网公司物联网蓝图的准备工作。在此次调研中，无锡的经验让人印象深刻。在那里，物联网技术主要应用于电网智能变电站的辅助系统、输电线路环境在线监测系统和塔杆监测系统。

    通过这次调研，公司厘清了物联网对于建设智能电网的作用。物联网技术对物体识别、追踪、监测方面有突出优势，在电网企业自动化、智能化、重资产等特点下，物联技术应该作为南网信息化建设的一种手段，与信息化“6+1”系统等相结合，作为信息化系统的延伸发展，用以提高系统信息收集的效率、自动化和准确度。

    作为新兴技术，目前物联网产业还处于起步阶段，短期内未能形成大规模的效应，很多试点应用仍待验证。在这个时期，更需要明确物联网技术和应用总体体系，使信息部门对物联网的认知达成共识，做好物联网发展规划、关注长期发展前景。近期，应该选取技术上有一定基础、业务部门有一定需求、能在信息化系统基础上延伸的环节进行物联网建设和试点。

    南方电网的物联网设想

    南方电网公司发展物联网的目的，是为了支撑智能电网发展战略，提升生产和管理效率。目前，公司已经在小范围对物联网进行了试点研究和应用，例如在智能小区用电管理方面，通过智能插座以及无线组网的方式对家庭用电设备用电情况进行统计，并实现对全屋家电的无线遥控；在高压变电站，实现了无线自组网的变压器温度实时监测，从而减少变压器因温度过高引起的故障；基于现实增强技术（AR）的现场作业管理，通过谷歌眼镜实时进行设备识别和接收设备信息，同时支持远程技术支援，从而方便班组检修。同时，还尝试将物联网技术与无线专网传输、大数据等技术结合，进一步实现电网精细化管理。

    物联网在电网有着广阔的应用前景，但也面临一些发展问题。从技术上来看，感知层的传感器数据准确性、传感器在复杂环境下的故障率、数据传输的及时性、无线传输的安全性等都是亟待解决的问题。受到可靠性、成本、原有管理制度等多种因素的制约，物联网一直推进缓慢。因此，制定合理的长期规划，对指导物联网在南网发展具有重要意义。

    未来，南方电网公司物联网应用将主要集中在基建工程、生产运行、物资资产、营销等物品较为密集的业务领域。从物联网发展较为成熟如物流、安防等行业的发展经验来看，好的应用效果是物联网得以发展的最主要原因。南网发展物联网，需要寻找符合企业业务诉求的应用方案。目前，公司物联网项目的思路主要是梳理两大框架，一是应用框架，寻找业务中可以使用物联网的场景，并分析它的成熟度和电网发展的优先程度；二是技术框架，对物联网技术进行梳理，并分析应用场景中具体技术要求。

    下一步，公司信息部将继续梳理物联网技术的应用场景，综合评估物联网应用的价值与发展难度，进一步制定物联网发展步骤与发展计划，实现物联网技术在电网中的稳步发展。

    发展物联网的几点建议

    面对当前问题，建议可以做到以下几点：

    新技术应用应避免对供电可靠性产生冲击，在物联网技术与应用尚未成熟的阶段，众多行业都是遵循先试点后推广的发展路径。电力行业为保障电力供应的安全可靠，更应该谨慎地选择新技术试点的业务领域，初期发展应避免核心业务，发挥物联网的全知全感对电网的辅助作用，逐步推动物联网应用深化发展。

    加强电力的物联网细分市场企业培育，物联网在电力行业的细分领域，由于产业总体能力较弱，在很大程度上需要电力行业以自身需求为驱动，持续投入资源，对产业进行培育，引导和推动产业发展。短期以项目形式对物联网研究和建设进行持续投入，企业承接电力企业项目从而帮助企业在电力的物联网方向上积累经验，长期可以考虑合作模式的转换，进一步加强与企业合作。

    此外，加强物联网供应商准入管理。目前，已涌现出一批小而精的物联网企业，这些企业在某一个细分领域具有出色的科研实力和产品实力。但由于发展参差不齐，给电力行业的物联网供应商管理带来新的难题。因此，根据物联网产业特色，制定合理的厂商准入准则，在保证项目质量的同时，兼顾引入更多先进的技术和创意。

    (南方电网公司信息部物联网应用研究项目组)

    ■名片 

    什么是物联网？

    根据国家工信部2011年发布的《物联网白皮书》，物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。

    物联网集感知采集、数据传输、智能应用为一体，通过感知层、网络层、应用层的相关技术，实现物物相连、人物交互，是使电网更智能、更可靠的重要手段之一。

    ■他山之石

    物联网在物流

    当前，物联网技术在众多领域都有成功应用案例。

    物流物联网应用主要包括智能闸口自动化管理、智能CFS仓库管理、智能配送系统等。

    基于物联网技术的智能化闸口系统通过对车辆、调度、作业、控制等系统全面联网，并使用安全高效的无线车载终端设备，免去一切纸质信息交互，实现全程自动化。系统已经在浙江宁波港下属的各大码头及中铁联集等中心站成功运行，实际效果完全达到设计预期。系统主要由五大部分组成，分别是：智能闸口中心数据库、智能车载识别终端系统、预录入信息分布系统、闸口入口系统和闸口出口系统。

    传统的使用条形码技术的CFS仓库在管理上仍存在管理效率和精确性问题，体现在条形码读取时需要距离很近，条形码不能承载可变信息、纸质条码容易磨损、条码容易出现重码等问题上。而基于可重复使用的RFID技术的CFS参控股管理方案能有效地解决条形码技术的管理难题，且具有可实施的操作性。RFID仓库管理系统是在现有的CFS仓库管理中引入RFID技术，对CFS仓库入库、出库等各个作业环节的数据进行自动化采集。智能仓储管理系统通过在托盘及货架上安装RFID标签，在叉车及出入口配备RFID读写设备，并通过无线基站等完成对仓库内货物的全称实施清点和跟踪。

    智能配送中心是物流领域的重要终端系统，基于物联网的物流配送体系在原始配送过程中加入物联网技术，提高物流信息化程度，具体设计基于传感器、条码、RFID、声、光、机、电等各项技术，建立了全自动化的物流配送中心。沃尔玛的配送系统是物流配送案例的典型，能实现包括货物转运、增值服务、商品调剂、订单配货等功能。

    物联网在安防

    在机场飞行区周界物防、人防、技防的一体化建设中，为降低大规模建设的风险，上海浦东国际机场部署建设了基于物联网技术的实现飞行区周界防入侵系统，实现对人员非法侵入周界的警告和报警，并联动视频在指控中心产生紧急入侵提示。

    物联网在生产防护中的应用，主要针对具有易燃、易爆、有毒、渗水、坍塌等危险因素的工作环境设置的基于物联网技术的监测系统。主要应用在石油行业钻井、输油管、油罐车监控，煤矿坑洞的地质、瓦斯、水源、人员定位、疏散向导等应用中。在建筑施工安全管理上，物联网已有成熟应用，主要能实现人员考勤、人员定位、施工区域入侵、施工安全、灾后急救的功能。