电力物联网技术范文

导语：如何才能写好一篇电力物联网技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

随着我国经济的发展，我国对于电力能源的需求量也越来越大，而经济形势的转变势必带来供能和用能方式的重大变化，为了提高电力设备的管理水平，提升电力系统的可靠性与稳定性，将物联网技术应用于电力设备管理之中是必然的趋势。本文将结合物联网的相关概念以及相关支撑技术，探究互联网技术在电力设备管理中的应用。

【关键词】

互联网技术；电力设备；管理；应用现如今，可持续发展已经成为了人类共同的目标，未来能源开发与消耗势必要转变方式，这就需要发展与经济社会相适应的低碳电力之路。基于此种目的，推进电网管理智能化是当今电力系统发展的方向，而物联网技术在电力设备管理中的应用，则有助于促使电网管理智能化进程的加快。由此可见，对物联网技术进行探讨，有着十分重要的价值。

1物联网简介

目前被广泛认同的物联网的定义为：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通过信息的高效采集与传递，资源能够得到最大化程度的利用，以此改善人与自然之间的关系。

2物联网的4大支撑技术

2.1识别技术

识别技术是物联网中信息收集与传递的基础，是实现物品可视化管理的重要手段。当前识别技术主要是通过无线电信号对特定目标进行非接触式的主动识别和管理，在人们的生产生活之中发挥着巨大的作用。

2.2红外感应技术

一般来说，所有的物体都是具有温度的，只要有温度就会向外辐射一定的红外线，采集物体向外辐射的红外线就能够对物体进行判断，同样不用与物体进行直接的接触，并且灵敏程度也相对较高。

2.3全球定位技术

GPS是由美国主导建立的全球定位系统，能够为用户提供高精度的位置、速度以及时间信息，对于电力设备管理来讲，全球定位技术不仅能够帮助设备防盗，能够监测电力设备的故障地点，同时为各种系统提供精确的时间标准，提高电网的智能化程度。

2.4M2M技术

M2M技术指的是末端设备之间的互联与集中管理，其实质是设备与设备之间、设备与人之间的信息的交互，通过不同系统之间信息的传递，能够在一定程度上优化电网的成本配置，增强电力设备运行的稳定性，降低人力维护的成本，由此推动电网向高效、稳定、节能、环保方向发展。

3物联网在智能电网建设中的应用

我国国土面积广袤，但是目前电网已经覆盖了我国的绝大部分地区，由大量电力设备形成的中枢在电网的运行中起着重要的作用，这些电力设备并不全是布置在城市之中，在人烟稀少的地方同样会有，而在自然环境条件恶劣的情况下电力设备难免会出现各种问题，如电力设备失窃或者出现故障，这些问题很容易导致电网不能正常运行，带来巨大的经济损失。而为了避免这种情况，电力公司可以使用物联网技术来监控电力资产，有效管理所有的电力资产，确保电网的稳定运行。

3.1设备的防盗监控

物联网技术在电力设备管理中的应用最为广泛的就是设备的防盗监控，通过在电力设施周边布置传感器，可以实时了解电力设施的运行状况，如温度、电池电量等信息，这些信息在采集之后统一交由后台监控人员进行处理，可供判断电力设施是否处在正常运行的状态。再者全球定位系统可以及时监测电力设备的移动状况，一旦有人恶意偷窃电力设备，后台控制人员可以及时得知消息，侦测被盗设备的运行状况，为警务人员的工作提供便利。

3.2固定资产的管理

对于企业来讲计算固定资产的价值的工程相当庞大，在固定资产上贴附RFID标签，利用RFID标签非接触读写的特性，定时对标签进行扫描就可以了解固定资产有无损失，既方便了固定资产的管理，又减轻了相关工作人员的工作量，并且节约了大量的人力物力。

3.3电力资产管理主要内容

1）小型监控模块。

通过在特殊位置设定相应的传感器，能够及时了解电力设备所处环境的状况，如果出现高温高湿等异常环境，信息可以通过标准无线传输技术由小型监控模块发送到后台控制端，及时通知相关人员进行检修。对于失窃的设备还可以用内置的追踪器进行追踪，既可以挽回电力设备失窃带来的损失，也能够对不法分子形成震慑；

2）传输网络模块。

各项传感器监测到的信息需要及时传递到后台控制端，这就需要传输网络模块。在通信线路无法架设的地方尽量使用无线网络进行传输，从而降低网络架设的成本。实现信息的及时传递；

3）电力资产管理平台模块。

将由各种传感器传感的数据进行汇总和分析，及时监测电力资产的变化，提高电力设备的管理水平。

4结束语

综上，我国经济的发展需要大量的电力能源作为支撑，而可持续的发展观念又要求电力网络向智能化转变，对此需要不断推进物联网技术在电力设备管理中的应用，提高对于电力设备的管理水平，实现对于电力设备运行状态的实时管理，继而最大程度的保障电网运行的稳定性，为我国的经济和社会发展提供高质量的电能供应。

作者：张维志 单位：国网河北阜城县供电公司

【参考文献】

[1]贾林,冯锐涛.物联网技术在电力资产管理中的应用[J].微型电脑应用,2013,29(8):156-158.

篇2

【关键词】物联网技术；电力系统；应用

1LoRa在物联网中的技术应用

1.1背景。物联网（IOT）是指通过各种信息传感器、RFID技术，实时采集任何需要监控、连接和交互的对象或过程，以及声音、光、热、电、机械、化学、生物和位置等需要采集的信息，全球定位系统、红外传感器、激光扫描仪等设备和技术通过各种可能的网络接入，实现物体与人之间无处不在的联系，实现对物体和过程的智能感知、识别和管理。运营商提供的4G网络是人们生活中使用最广泛的网络，比WiFi运用更广。可以实现远距离传输，室内外皆可，速度非常快。这项技术看似优越，但耗电量大，因此只能在物联网场景中使用，终端可以自己获取电力，比如某公司的共享自行车，使用太阳能电池板获取电力。在远程场景中，如果终端无法解决供电问题，则需要一种低功耗、大覆盖的技术来满足这种场景下物联网的通信需求。因此，在商业和技术的推动下，一些专家和企业开发了一种新的通信技术LPWAN，即低功耗广域网技术，以解决这一问题。物联网是通过RFID技术、无线传感器技术和定位技术，自动识别、收集和感知货物的标识信息、属性信息和周围环境信息，并借助各种电子信息传输技术，将货物的相关信息聚合成一个统一的信息网络，利用各种云计算、模糊识别、数据挖掘和语义分析等智能计算技术，对货物的相关信息进行分析和融合最终实现对物质世界的高度认知和智能决策控制。1.2LoRa技术简介。LoRa是semtech公司创建的低功耗局域网无线标准，低功耗一般很难覆盖远距离，远距离一般功耗高，要想马儿不吃草还要跑得远，好像难以办到。LoRa的名字就是远距离无线电（LongRangeRadio），它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3~5倍。它主要用于物联网和电池供电的WLAN和WAN设备。LoRa是基于亚GHz频段的，这使得在低功耗的情况下更容易进行远距离通信。LoRa网络的架设跟蜂窝网络类似，很多LoRa的运营商都是蜂窝网络运营商，他们只是在原有蜂窝网络基站的基础上增加天线来提供LoRa网络服务，很多情况下，LoRa天线和蜂窝网络天线共用，因为频率非常接近，所以LoRa有明显的成本优势。1.2.1LoRa无线系统主要功能包括。（1）远距离可达30英里，室外直线距离。（2）节点有数百万个。（3）电池寿命长达数十年。1.2.2LoRa技术要素。（1）RF接口LoRa的物理层管理节点或端点之间传输的RF信号，即接收信号的传感器和LoRa网关。它控制信号频率、调制格式、功率电平、发射和接收元件之间的信令等相关课题。（2）LoRa网络架构元素有整体系统架构、回程、服务器和应用计算机、RF元件。1.3LoRa调制。LoRa是一种特殊的无线扩频调制解调技术。它与其它调制方式如FSK（频移键控）、GMSK（高斯最小频移键控）、BPSK（二进制相移键控）及其衍生物有着明显的对比。它结合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术，具有前所未有的性能。在此之前，只有一些军事通信系统会集成这些技术。随着LoRa的引入，嵌入式无线通信领域的形势发生了根本性的变化。LoRa调制解调器采用扩频通信技术和前向纠错技术，它融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术。扩频通信技术是一种信息传输方式，信号的带宽远远大于传输信息所需的最小带宽；频带的扩展由一个独立的码序列来完成，通过编码和调制来实现，独立于发送的信息数据；在接收端，相同的代码用于同步接收、解扩和恢复发送的信息数据；前向纠错编码技术是给待传输数据序列中增加了一些冗余信息，这样，数据传输进程中注入的错误码元在接收端就会被及时纠正。这一技术减少了以往创建“自修复”数据包来重发的需求，且在解决由多径衰落引发的突发性误码中表现良好。其特点有第一是扩大了无线通讯链路的覆盖范围（实现了远距离无线传输）；第二则是具有更强的抗干扰能力。对于同信道GMSK干扰信号的抑制能力达到20dB。凭借这么强的抗干扰性，LoRa调制系统不仅可以用于频谱使用率较高的频段，也可以用于混合通讯网络，以便在网络中原有的调制方案失败时扩大覆盖范围。

2LoRa技术

2.1LoRa的通信特点。LoRa是采用SX1276/77/78收发器的终端节点。应用于超长距离扩频通信的LoRa远程调制解调器。它具有很强的抗干扰能力，能最大限度地降低电流消耗和功耗水平。LoRa的发射功率很低，是不通过增加发射功率来增加通信距离。产生的原因是：①传输频率低，信号波长，传输过程中产生的衰落较小；②采用扩频技术，使信号的抗多径和抗衰落能力更强，因此对传输功率的要求不高；③终端节点在通信过程中的电流很小，接收电流低至10mA，休眠电流只有200μA，不仅降低了终端节点的能耗水平，还保证了终端节点可靠持久的工作寿命。2.2LoRa通信协议的特性。LoRaWAN是一种基于ALOHA的异步协议，即根据特定应用场景的需要，节点可以长时间或短时间睡眠，而蜂窝等同步协议的节点必须定期联网。例如，市面上的手机必须每1.5s与网络同步一次，在NB-IOT中，这种同步比较少，但仍然是定期的，这会消耗额外的电池电量。蜂窝网络中的调制是充分利用频带的一种有效方法，但从节点的角度来看，它并不有效。

篇3

关键词：智能电表；电力载波；射频通信；VPN；GPRS

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）11-0040-03

0 引 言

电力物联网使用无线传感器网络（WSN）来采集信息，采集数据类型除电压、电流、功率等基本信息之外，还包括了传感器的RFID、环境参数（如温度、浓度等）、自检状态、报警信息等数据，其采集节点数目和数据量较电力数据采集有显著增加。而在功能上，除了普通的信息汇聚过程之外，还包括协同感知和反馈控制。

协同感知是指通过多传感器节点的共同感知信息，而不是只采用某一个节点。通过不同位置的传感器节点共同的感知信息比较，可以更有效地提高信息的准确性和可靠性，并能通过传感器位置来找出故障所在位置，提高检测效率。

另外，物联网中的信息管理系统需要具有更强大的数据管理和分析能力，能够有效检测故障并提出故障解决方案。

1 电力系统中的数据采集系统模型

电力系统中数据采集系统主要由智能电表、集中器和信息管理系统所组成。三者实现不同的功能。其基本网络架构如图 1所示。

通过比较现有的数据采集系统产品，如国电南瑞公司的OPEN-3500调度综合数据平台系统、PBS-2000J电能量计量计费系统、许继集团的低压电力线集中抄表系统、EIS5000电能量信息综合管理系统、XJT-500/b采集终端、DTSI566三相电子式载波电能表、DTSF566/DSSF566型三相电子式复费率电能表、DTSD566/DSSD566型电子式远传多功能电表等产品，即可以分析并总结其特点。

1.1 智能电表

智能电表为与用户直接相联系的采集终端，安装在小区单元楼下。有关数据采集方面，需要实现的功能如下：

（1）基本数据采集。基本数据采集包括（单相及三相）电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、电压电流相位差、时钟等。基本功能与传统电表相同，并能提供分时段、分费率计费功能。

（2）数据传输与反馈。通过RS485、电力载波、GPRS等通信方式实现智能电表与集中器的数据传输和反馈。

（3）状态自检。智能电表需要设备自检功能，能够向集中器报告运行状态和故障信息，包括自身运行工况、表计通信异常、参数修改、人工校时和设置数据值、电能量数据异常等。

1.2 集中器

集中器与智能电表和信息管理系统进行双向通信，可实现数据汇集、数据暂存、数据传输等功能。其主要功能有：

（1）数据传输和反馈。通过RS485通信规约或GPRS等方式与智能电表进行通信和反馈。通过GPRS、以太网等通信方式与信息管理系统进行通信和反馈。通过ARQ等方式进行通信状态反馈。

（2）数据统计。对集中器的抄表数据进行存储和统计，以便在完成各智能电表的数据汇集之后，能够将数据转发给信息管理系统。需要小型的数据库系统。

（3）状态自检。集中器需要设备自检功能，能够向信息管理系统报告运行状态和故障信息，包括自身运行工况、表计通信异常、参数修改、人工校时和设置数据值、电能量数据异常等。

1.3 信息管理系统

信息管理系统主要对采集的海量数据进行保存、统计、分析和反馈。

其中，数据传输和反馈主要通过GPRS、以太网等通信方式与集中器进行通信和反馈，并通过ARQ、FEC等方式进行通信状态反馈。数据统计就是对各集中器传输的数据进行保存，生成有关大型数据库，提供实时数据、计算数据、历史数据、基本电量、统计电量、核算电费等信息，并可提供分时间、分类型、分用户等多方位、多视图的数据展现方式。数据分析就是使用数据挖掘软件，对历史电量数据进行分析，预测未来电量走势，为发电配电提供数据参考。通过分析用户用电情况，统计、排查用电异常用户。而数据反馈即是反馈抄表起止时间、抄表用户、参数设置等信息给集中器，并提供公共数据接口，供电费核算、用电管理信息系统数据交换。

2 数据采集系统的网络传输

数据采集系统由于智能电表和集中器的特殊性，其网络架构不同于一般的网络，整体网络具有下列组成部分：智能电表、集中器、小区电力中心、城区（县镇）电力中心、市电力中心、区域国家电网。其关系类似于树状图，图2所示就是一个电力系统中的数据采集系统的网络构成图。

下面介绍对不同网络，根据其定位、数量、传输数据量、安全性要求等方面进行具体设计的方法。本文给出的应用于电力系统数据采集的通信方式主要有电力载波、GPRS、RS485通信规约及其他射频通信方式等。

2.1 电力载波

电力载波通信方式是利用电力线进行传输，优点是无需另外架构网络设施，投资较少。其缺点是本身复杂性很高，我国电力线信号质量差、噪声严重，可靠性还存在一定问题[14]。在安全性方面，由于电力载波属于专网传输，所以对于普通用户的安全保障较高；但是对于专业的入侵者，由于缺乏有效的接入控制和加密解密标准，攻击者可使用多种攻击手段，其对数据传输的安全保障机制不够完善。因此，对于具有一定保密要求和可靠性要求的电力数据而言，电力载波是经济的方式，但并不适用。

2.2 RS485通信规约

RS485通信规约是在RS232接口的基础上发展起来的通信接口技术，主要应用于智能电力设备的数据传输方面。其技术发展比较成熟，已经具有一定的商业化规模。

RS485最大的通信距离约为1 219 m，最大传输速率为10Mb/s，如果传输更长的距离，需要加485中继器。RS485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。

RS485通信在低速短距离条件下可以采用普通的双绞线，在高速短距离条件下则必须使用阻抗匹配的专用RS485电缆。在具体实现时，智能电表和集中器的网络传输可选用此通信方式。但由于需要架设有线网络，需要一定的资金投入，而且考虑远程抄表的便携性问题，采用此方式会大打折扣。所以，RS485对于数据采集系统并不是最好的方式，可作为备选方案加以考虑，或是作为在主要通信方式故障时所采用的备用的通信方式。

2.3 射频通信方式

借助于各种射频通信模块，智能电表和集中器及集中器和小区电力中心的信息管理系统可选用射频通信方式来传输数据。例如参考文献[16]采用了TI（德州仪器）的CC1020无线射频收发芯片，选用433 MHz发射频段，可实现智能电表和集中器之间、集中器和小区电力中心之间的数据通信。在安全性方面，该方案采用了DES算法来保证加密数据的安全，基本能满足电力数据安全性要求。

采用射频通信方式来建立低层的数据传输网络，成本较低，是较好的方案。但是，由于应用于电力系统的射频通信并无统一标准或规定，导致了采用不同方案的不同设备之间无法进行通信。其在兼容性和可扩展性方面具有一定的问题。

2.4 GPRS

GPRS作为GSM的移动数据业务，具有最高114 Kb/s的速率，能够满足低层的数据传输要求。其商业化规模已经非常成熟，现有的网络覆盖能够满足低层的数据传输要求。

由于采用GPRS无需另外架设网络，只需要租用移动运营商现有的GPRS网络即可，而目前的GPRS通信流量费用比较低廉，对于数据量并不大的低层数据传输而言，是较好的网络方式。

但是，由于GPRS属于公用网络，其接入控制和数据安全性保障都达不到电力系统的要求，所以在具体应用GPRS时，需要借助于另一种网络技术：虚拟专用网VPN。基于GPRS的VPN传输方式将在下一节具体介绍和分析。

2.5 其他方式

其他方式主要包括蓝牙、3G、有线宽带、光纤等。其中，蓝牙在手持设备中比较普遍，其优点是应用较多，缺点是容易受干扰，距离和地形的影响较大，安全性不高，扩展性不强，可作为备选方案；3G目前还未完全普及，是无线通信的趋势，优点是速率较快，有一定的商业化规模，缺点是成本价格较高；有线宽带的普及率很高，对于各电力中心之间需要传输的大量数据而言，有线宽带才能够满足电力系统的速率和带宽要求，是各电力中心之间数据传输较好的方式，而对于安全性要求，也可通过VPN的方式加以保障；光纤的速率和带宽完全能满足要求，由于是专用网络，所以安全性也很高，但缺点是成本也很高，只适用于国家电网的主干网络使用。表1所列是电力系统数据传输方式的一些特点。

3 电力系统数据采集网络设计

根据分析，本文电力系统数据采集网络设计方案如下：

智能电表到集中器设计为射频通信方式或基于GPRS的VPN方式；RS485为备选方案。

集中器是小区电力中心：基于GPRS的VPN方式；未来可选用基于3G标准的VPN方式。小区到城区（县镇）选择基于有线宽带的VPN方式。城区到市也选择基于有线宽带的VPN方式。市到区域国家电网：可选择基于有线宽带的VPN方式或光纤专网。其总体网络如图3所示。

4 数据采集网络的实现

在本文的网络设计中，主要使用的方式为基于GPRS和基于有线宽带的VPN方式。为满足实际应用需要，现对这种网络方式进行符合现实状况的设计与实现。

4.1 VPN的实现

VPN作为网络安全性的重要保障，需要专门为电力部门分别设计基于GPRS和有线宽带的VPN客户端，其应用平台可根据不同通信平台、不同电力局的需求来进行选择，例如，集中器可选择专用PDA或某一手机智能系统作为平台。

4.2 GPRS的实现

GPRS网络的实现可直接租用移动运营商网络。例如，中国移动公司浙江分公司的GPRS收费标准为0.01元/KB，可根据不同数据量大小来选择不同的套餐。比如，5元套餐包含国内流量30 MB；50元套餐包含国内流量500 MB；200元套餐包含国内流量5 GB。

4.3 有线宽带的实现

有线宽带网络也可直接租用网络服务商的网络。例如，中国电信安装费用为100元，1M宽带一年为980元，4M宽带一年为1 580元，且租用两年均有不同程度的优惠。不同电力中心可根据数据量大小来选择不同的宽带，对于数据量很大的电力局，可租用多个4M宽带来解决带宽问题。

5 结 语

除了本文的方法外，实际上还存在许多的设计方式，但是，由于它们的部分特征不能满足要求，或是技术还不够成熟、商业化应用不多等原因，因此本文未对其进行讨论。

参 考 文 献

[1]朱丰磊.VPN虚拟专网技术与应用[J].中国电子商务，2009（11）：88-89.

[2]刘晓胜.远程多表抄收与安全防范系统的现状分析[J]. 低压电器，2002（1）：：28-30.

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

篇4

【关键词】物联网 硬件设计 软件设计

1 电梯综合安全管理发展状况

近年来，随着我国经济的发展与进步，人们生活水平的不断提升，电梯在社会生产生活中作用越来越重要。随着互联网技术的发展与进步，其应用也越来越广泛，物联网、云中心技术的出现有效的促进了电梯综合安全管理方式的发展与进步，在新技术的支持下，管理部门以及维护人员能够实现对电梯状态的有效监控，从而确保电梯能够得到及时的维护与修理。

2 综合安全管理系统总体架构

物联网电梯综合安全管理系统在设计的过程中综合互联网+、云存储、物联网、GIS、GPS等一系列先进技术，通过便携式的移动终端来实现业务的对接，并且实现对云数据的及时更新与接收，管理维护人员通过便携式终端能够在第一时间了解电梯的实际状况，与电梯应急处置平台进行无缝对接。通过系统之间的对接能够实现数据的实时互通，进一步确保电梯的安全使用。系统总体框架图如图1所示。

2.1 硬件部分设计

2.1.1 红外传感器检测模块

在进行红外传感器检测模块设计的过程中，考虑到模块对于光线感应的要求，设计安装了一对红外线发射与接收管，发射管能够发射固定频率的红外线，红外线发射出以后在遇到反射面时会反射回接收管被接收管所吸收，再经过比较器电路的处理与分析，绿色的指示灯与亮起来，并且信号的输出结果会同步输出数字信号。通过电位器旋钮能够调节检测的距离，红外传感器检测模块的有效检测范围在2～30cm之间，工作时的规定电压保持在3.3V～5V。红外传感器检测模块的系统结构原理图如图2所示。

2.1.2 速度传感器模块

速度传感器模块主要是通过步进电机模块以及旋转编码模块来实现对速度的测量，系统在运行的过程中首先由步进电机驱动电梯运行，然后由旋转编码器来对电梯的运行速度进行测量，并且通过测量出的速度来测出准确的加速度。旋转编码器是由机械传动、检读器、光源以及光栅等几个部分组成的，在旋转编码器的轴带动光栅盘旋转时，模块内的发光元件会发射出光线，光线在经过光栅盘时会被光栅盘分割成多个连续的光线，这些光线会被接受元件接收到，并且a生初始信号。产生的初始信号在继电路处理后会转变成计数脉冲，计数脉冲的脉冲个数就能够用来表示具体的位移大小。旋转编码器在转动时会持续的输出脉冲，计数装置能够通过记数来获得旋转编码器的具置，当编码器处于静止状态时，系统内部的存储器会进行数据的缓存。在系统再次接受到电信号以后，根据之前的脉冲信号数据，系统会计算出电机运行的角速度，并且能够根据角度与线量之间的关系来计算出电梯运行的实时速度与加速度，从而准确的得出电梯的运行速度数据。

2.1.3 无线通信模块

红外传感器检测模块以及速度传感器模块将实时信息通过串口传输给电梯黑箱中的ATMEG128单片机，单片机对信息进行汇总并通过串口转Wi-Fi模块转化为Wi-Fi信号传输到网关，网关将对所有的数据传输到后台服务器。PC端对收到的数据进行分析、统计，通过相应的算法，可以得出电梯的各种参数，实时显示在后台服务器上。GSM模块与单片机相连，可以定期把电梯运行状态及时发送给工程师，极大提高了工作效率。

2.2 软件部分设计

在进行系统的软件设计时，应当根据系统运行的具体过程来进行系统的设计。在电梯系统运行的过程中，首先要选择目标楼层，在乘坐人员上电梯后关闭厢门，然后向目标楼层移动，到达目标楼层后打开厢门。在这一过程中，软件系统首先要做的便是目标楼层的选择，然后在人员进入电梯后对于电梯门的关闭状态进行检查，确保电梯厢门正常的关闭。在电梯运行的过程中，系统应当时刻监视好电梯的运行状态，如果检测到系统的运行速度异常应当及时的将收集的速度信息发送到电梯安全管理中心，由管理中心采取相应的应急制动措施。在电梯到达目标楼层后，应当及时的打开厢门，软件如果检测到厢门一直不打开应当自动的报警，通知管理中心进行处理。

2.3 后台监控服务器实现

该系统的后台服务器设计使用C++语言，采用Windows Sockets API编程方式，基于TCP/IP协议，提供面向连接的服务，并在MicrosoftVisualStudio10.0下编译通过，实现可靠的通信。在网络通信的双方，均有各自的套接字，并且该套接字与特定的IP地址和端口号相关联。通常，套接字主要有两种类型，分别是流式套接字（SOCK_STREAM）和数据报套接字（SOCK_DGRAM）。其中，流式套接字专用于使用TCP协议通信的应用程序，而数据报套接字则是专门用于使用UDP协议通信的应用程序。使用流式套接字时，需要配置两端的端口号和IP地址使其一致，这样单片机就可以和PC端实现点对点通信，实时地把电梯运行状态数据显示在后台服务器上。

3 应用效益

3.1 对政府部门的价值

利用物联网电梯综合安全管理系统政府管理部门能够对不同品牌的电梯质量进行有效的监督与统计，通过这一系统能够准确检测统计出不同地区不同品牌的电梯发生故障概率及维修次数，根据相关的数据能够建立有效的电梯质量排行榜。根据这一排行榜，相关的管理人员能够制定相应的安全准入门槛，从而有效提高地区电梯的安全生产指标，确保电梯使用的安全。

3.2 对维保单位的价值

维保单位在日常的电梯维修保养中能够通过物联网电梯综合安全管理系统实现对电梯运作状态的有效检测，系统能够实时的传递电梯运行过程中的具体数据及运行状态，由系统实现对维保人员的统筹安排。

物联网电梯综合安全管理系统的应用能够有效的提高维保人员的管理效率，系统在运行的过程中能够根据相关的电梯地理位置以及维修人员的位置来合理的安排维保人员的维修路线，确保维修人员能够及时到达电梯所在位置，实现维修线路的科学规划。

3.3 对物业公司的价值

物业公司能够及时的掌握小区内电梯的运行状况，并且对于电梯的故障与维修进行准确的记录。当小区业主对电梯的运行情况产生疑问时，物业公司可以通过记录的数据来提供相应的证明，回应业主的质疑。此外，通过物联网电梯综合安全管理系统物业部门能够及时的对电梯的运行状态进行监控，及时的了解电梯故障的维修状况，质监部门也可以通过这一系统及时的对物业电梯的投诉处理流程进行全面的监督与管理，进一步确保了电梯的安全高效运行。

4 结束语

物联网技术是未来发展的重要技术，其将会推动世界经济的飞速发展，在物联网技术下开发的电梯综合安全管理系统能够实现对电梯运行状态的有效监控，并且还能够实现数据的实时交互，形成了一个高效的管理系统，确保了电梯系统能够得到全面的优化与监管，进一步确保了我国电梯的安全运行。

参考文献

[1]赖宏应，张雁董涛.物联网技术在电梯综合安全管理中的应用[J].通信与信息技术，2015，16（05）：70-74.

[2]廖志雄.探析物联网技术在电梯监测报警管理系统中的应用[J].企业技术开发，2015，11（01）：48-49.

作者简介

王央央（1984-），女，浙江省温州市苍南县人。工程师，研究生，从事特种设备检验管理工作。

篇5

关键词：输变电设备；物料管理；精细化

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）26-0229-02

输变电行业的发电、输电、变电、配电、用电等环节，都需要使用变压器类产品。这些变压器类产品往往需要针对每一个客户的不同要求、项目所处的不同地理位置、自然环境等多方面因素单独进行产品设计和生产，由此，输变电设备生产企业一般为订单式离散型生产企业。

输变电设备生产企业在其产品生产过程中涉及一系列物料管理，如原材料组配件的采购入库和出库、零部件内部交接、半成品完工报验、产成品包装等。在生产企业实施应用物料精细化管理平台，有利于提高生产效率、保障生产设备安全运行、促进节能降耗，实现生产的信息化、标准化、流程化。

1 业务流程分析

第一步，客户通过营销部门下达产品订单，营销部门将订单数据整理后发送给研发部门。

第二步，研发部门根据用户需求设计相应的产品，同时生成与产品对应的BOM表，并将BOM表提供给原材料采购部门。

第三步，原材料采购部门根据产品BOM表采购生产所需要的原材料和配件，并将采购的原材料和相应的检测报告一同交付给生产部门。

第四步，生产部门根据原材料准备情况安排生产，并全程监控生产过程，以及生产设备运行情况。

第五步，生产的产品需要通过严格的出厂检测，通过大件运输的方式交付给客户，整个运输过程需要实时对产品状态进行监测，到达目的地组装后再进行试运行检测，并最终交付给客户使用。

第六步，在客户使用的过程中，生产企业需要对产品部分运行状况进行监测或回访，为客户提供优质的售后、跟踪服务。

2 平台总体框架设计

为保证上述各步业务环节中的数据和信息传递的及时准确，则需要构建能实现精细化管理物料流转的平台。该平台能帮助生产管理者对上述业务中各个环节进行监控，及时掌握订单进度、原材料采购情况、跟踪原材料运输情况、产品生产情况、产品运输情况、产品使用情况等信息，这样生产管理者能根据实际情况对生产计划及时做出调整，能对产品使用过程中出现的特殊情况及时做出响应；此外生产管理者还可以通过该平台跟踪客户的产品使用情况和售后服务，从中获取大量的、第一手的产品运行状态数据，为后续的产品设计和改进提供更有力的基础数据支撑，也为客户产品在使用中出现的不可预见的状况及时做出响应；而客户通过该平台能够及时了解自己产品的生产进度，为后续的工作做好安排，及时掌握其产品的运行状态，及时发现问题及时做出相应的处置。

为实现上述目标，设计了基于物联网技术的生产企业物流精细化管理平台，该平台的基本框架如下图所示。该平台的核心是物联网技术的应用。

物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来， 进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，具有全面感知、可靠传递和智能处理等特征。

基于物联网技术的生产企业物流精细化管理平台是指通过传感器等终端数据采集设备、无线传感网络等各类物联网技术应用，实现生产各环节物流资源状态状态的监控和跟踪，及时掌握订单进度、原材料采购情况、跟踪原材料运输情况、产品生产情况、产品运输情况、产品使用情况等信息。

3 平台核心系统设计

按照全过程流转环节，本项目基于物联网技术实现物料流转的精细化管理，物料精细化管理平台的核心系统包括原材料采购管理系统、内部流转管理系统、成品运输跟踪系统、组部件管理系统等，具体设计内容如下。

3.1原材料采购管理系统

目前，输变电设备生产企业的原材料采购往往涉及上千种组配件，原材料是否及时到位和安全存放直接影响到产品交货期，成为制约企业效率提高的瓶颈问题。设计原材料采购管理系统，该系统包括条码订单管理模块、合同管理模块、条码管理模块，报表管理模块、电子看板等，其中条码管理模块包括条码编制、条码识别等。

通过该系统，生产企业可以将原有的邮件、传真下发采购订单模式，改进为通过网络技术，为供应商提供网上订单、生产发运日报界面，同时在重要的原材料组配件厂商管理上，将条码技术、RFID技术的运用，作为资质评价依据，结合电子屏动态看板管理，以消除生产部门材料报缺为衡量指标，提高信息共享和信息的利用效率。

3.2生产过程物料全跟踪监控系统

将产品外包装和条码标签进入内部使用过程，围绕产品生产主计划，将设计工艺、采购物流、车间作业等信息进行集成，在本系统中看到零部件交接流转情况，及时对生产进度与零部件交接时间进行确认，确认结果通过网络触摸屏，为车间一线查询图纸、工艺定额、采购到货、班组作业计划及完工报验，提供硬件上的支持，便于班组及时掌握上下道及本道工序材料到货情况，通过合理安排班组生产作业最大限度配合材料到货时间，缩短工序生产周期，提高生产效率，该系统为消除信息孤岛、数据冗余、统计给企业运营决策提供支持。

3.3基于物联网技术的内部半成品管理系统

篇6

关键词 物联网技术；智能电网；电力信息管理系统

中图分类号TK1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）65-0187-02

0 引言

近年来，随着我国特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化，智能电网成为了我国电力管理发展的一个新方向。

智能电网的主要思想是以信息技术来改造现有的能源利用体系，最大限度地提高电力能源利用效率。因此，通过电力电子技术、通信技术、控制技术来实现对电网各个基本元素的实际控制，以加强对电网的管理，同时构造出一个基于信息网络的控制系统，通过智能化控制和信息管理等方式来监控和管理能源的使用，以提高电力系统在能源转换效率、电能利用率、供电质量和可靠性等方面的性能，以达到能源的最合理利用状态，这就是智能电网的思想[1]。而这一思想的实现，离不开电力电子技术、通迅技术、控制技术、计算机技术、信息技术的支持，而物联网技术正是这些技术的有效体现。

1智能电网的关键技术分析

智能电网有三个重要的特点，一个是智能化、一个是开放性、另一个是信息的共享性。所谓的智能化，就是实现电网的稳定控制智能化、电力调度智能化、交流变输电自动化、各种配电自动化、各种继电保护自动化、用户电力信息采集自动化；所谓开放性就是指各种形式的能源，能够随时随地，顺利地接入主干电力网，实现风力发电、太阳能发电、潮汐发电、生物发电、核发电等各种发电形式的有效并网；信息的共享性就是利用先进的通信信息和信息技术，构建以信息化、数字化为特征的电力信息共享系统，以提高电力系统的有效协同性[2]。

综上所述，智能电网的的关键技术包括了先进的参考量测技术、适应于智能电网的先进通信技术、电力信息管理系统、智能电力调度技术、高级电力电子技术、分布式能源接入技术等。这其中，适应于先进的传感和测量技术是实现电网智能化的前提和保证。

2 物联网技术的分析

物联网技术最早是在美国出现的，是1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出，当时的目的是能够通过各种RFID技术、无线传感器技术以及定位技术实现物流、零售等行业的智能化，以提高工作的可靠性和自动化程度。而后物联网技术在世界各国开始引起人们的注意，同时，随着计算机技术的进一步发展，物联网技术又吸收了数字通信、云计算、模糊识别、数据挖掘以及语义分析等各种智能计算技术，进而形成了一整套对相关信息进行分析融合处理，对物理世界的高度认知和智能化的高级决策控制系统[3]。

物联网技术作为“智能信息感知末梢”，有助于智能电网实现运行状态的实时监测，实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等环节的高效一体化管理目标。

3 基于物联网的智能电网MIS的基本构成

物联网技术主要包括3个层次：感知层、网络层、应用层；这三个层次同样应用智能电网MIS系统中，感知层主要由一系列硬件系统构成，主要完成的功能是数据的采集，所使用到的硬件设备有各种传感器、RFID、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等；网络层完成的主要功能是通过局域或广域网将感应层收集来的数据传送入数据中心；应用层是构建智能电网MIS数据处理中心，接受来自网络层的数据，根据实际智能电网的处理需要设置相应处理功能，完成对智能电网状态参数的管理和控制，基本架构如图1所示。

4 基于物联网的智能电网MIS的软件组成

智能电网信息中心主要实现的是原始数据的编码、认证、鉴定、计算等功能，同时在物联网信息中心，还设置了相应的算法库、样本库、信息库，以便进行数据的对比分析，为进一步的决策做准备，主要的软件功能如图2所示：

5 结论

作为一种新型的技术，物联网技术能够最大限度地实现电网管理的智能化，因引物联网技术将在电网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量及用户交互等方面发挥重大的作用，为智能电网的进一步发展提供良好的技术支持。

参考文献

[1]陈树勇，李树芳，李兰欣.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33(8)：127.

篇7

关键词：四网合一；物联网；PLC；电力复合光缆；FTTH

1 物联网相关技术

物联网技术涵盖多个领域，这些技术往往具有不同的行业标准与应用方向。对物联网相关的关键技术进行归纳和整理，可以将物联网技术概括为信息感知技术、信息传输技术、云运算与服务、管理和安全四大体系。

1.1 信息感知技术

感知识别技术位于物联网构架的最底层，是物联网产业化的基础，它实现对现实世界信息的感知、采集外界信息并转化为可以传输的数据流。主要包括RFID、传感器网络、二维码等。

传感器网络是由许多空间上的自动装置组成，利用传感器和多跳自组织网络协议协作实现对区域范围内信息的监控。但目前传感器在检测精度、稳定性、成本、功耗等方面达不到要求，是发展物联网产业的重要技术难题之一。

1.2 信息传输技术

物联网的产业化需要运用各种有线和无线通信技术，短距离无线通信技术是物联网应用的重点。物联网终端一般采用2.4GHz ISM频段（ITU-R定义，主要开放给工业、科学、医疗三个主要机构使用）进行通信，工作在该频段上的有无线局域网、蓝牙、ZigBee等无线网络。频谱空间的拥挤是制约物联网的大规模实际应用的重要原因之一，切实提升频谱保障能力是保证物联网规模化应用的前提。互联网是物联网信息传输和服务支持的基础设施，以IPv6为核心通信协议的下一代网络，为物联网的发展提供了良好的基础条件保障。

1.3 云运算与服务

海量数据的处理与运算是物联网大规模应用后所面临的重大挑战之一。云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，它由一系列可以动态升级和被虚拟化的资源组成。虚拟化、信息存储与计算能力分布式共享是云计算的核心，是海量信息高效利用的重要保证。

物联网的发展最终是以应用为目的，物联网环境下的服务内涵有了革命性发展，如果采用以往的技术和思路必然约束物联网的发展。应该从引领未来的角度出发，结合各个行业的标准，针对不同的应用需求研究出相应的规范化、通用化服务体系结构。

1.4 管理与安全

物联网的产业化必然会导致承载业务的多元化、规模化，管理技术是实现物联网可控、可管理、可运行的先决保证。

物联网将人们生产生活、社会经济活动、基础性设施资源全面架构在全球互联互通的网络上，实现理论上的虚拟化，物联网的开放性、包容性、匿名性的特征必然会有严重的安全隐患。因此实现信息网络安全是物联网产业化的必要条件，也是物联网技术成熟的标志。

2 四网合一

2.1 四网合一基本概念

四网合一又称为三加一技术方案，三表示电话、电视和互联网三网，一表示电力网。三网合一在世界部分区域已经进入初步运行阶段，电力网络又是世界上最普及、最大、最稳定的有线网络，因此如果利用现有的电力线网络搭接电话、电视和物联网等网络，无疑会节约构建和运营成本。

2.2 四网合一技术方案

（1）电力线通信（Power Line Communication，简称PLC）简介。电力线通信作为一种宽带接入技术利用电力线传输信号和数据的一种通信方式。在中高压电网（35kV+）上使用电力载波机利用低频率（9-490kHz）以低速率传输数据，在低压领域PLC应用于自动抄表、智能家居和负荷控制，其传输速率为1200bps甚至更低，故称为低速PLC。如今低压电力线通信技术的传输速率在1Mbps以上，由于该技术目前主要用于因特网访问，又称为电力线上网。

（2）电力线通信的设备和原理。在PLC系统中，通常在配电变压器低压输出端配装PLC主站，将宽带信号与电力载波高频信号进行相互转换。PLC主站的一边通过电感耦合联接电力线路，导入和导出高频PLC信号；另一边通过以往的通信方式，如ADSL、Cable Modem和光纤等连接至互联网。在用户端，用户的上网设备通过USB或以太网接口与PLC调制解调器连接，电话机通过RJ-11接口连接调制解调器，调制解调器可以安装在插座内，也可以在适当的地点安装中继器用来放大信号避免信号衰减或干扰过大带来的失真。

电力线上网采用的调制技术有多载波调制（DMT）、正交频分复用（OFDM）、扩频及常规的QPSK，FSK等。OFDM的信道利用率极高，窄带带宽也能传输大量数据，对抗频率选择性衰落和窄带干扰能力出色，所以OFDM技术成为电力线上网技术取得突破性进展的重要原因之一。

（3）电力线通信的优点和缺陷。终端配电网上存在着频谱范围很宽的噪声源，例如开关、电器，计算机，对电力线通信信号影响很大，可以安装滤波装置进行滤除。电力网复杂的网络拓扑结构会引起多径反射，导致信号的码间串扰和选择性衰弱，OFDM技术可以有效解决这一问题。电路的容性负载和阻抗会导致信号的衰减使接收端信号强度不能满足要求，可以在电路网络相应位置安装中继器放大信号。电力网线阻抗波动剧烈，往往开关一盏灯都将到期整个线路阻抗的变化，这就需要安装AGC（自动增益控制）电路加以改善。某些无线电设备和高速PLC共用同一频段，如果发送功率大，电力线就会等同于发射天线而产生电磁污染影响其他设备正常工作，因此需要制定出相应的技术要求进行避免。

（4）光纤到户简介。电力复合光缆是将电力线和光纤两者复合成一种既可以传输电能，又可以传输电视、电话和互联网信号的新型导线（Optical Fiber Overhead Wire，OFOW），电力复合光缆接入网也是FTTH的一种解决方案。光电复合公共传输系统的实施方案是通过对电力网络的光纤复合化，把光纤网依托在电力网上，在一定程度减少公共资源的浪费。

（5）光纤到户的设备与原理。光电复合系统由光路终端（OLT）、无源光纤分路器（POS）、光电网络节点（ONU）、电力复合光缆线路、光电复合转换器件、光电复合网络交换器、光电汇接盒合控制器组成。

光纤复合型架空地线（OPWG）工程是指把光纤架置在高压输电线中，用以建成输电线路的光纤通信网。把10Kv以上电网线路中的B相线路和380V低压线路的零线都改装为电力复合型光纤传输导线（OFOW），并分别作为公共传输网的上行端和中继线，对220V电力线改造，作为用户接入网的客户端。10kVOFOW上位端与110kV以上电压等级的OPGW或者ADSS、OPPC等系统连接，下位端通过OFOW方式与10kV配电变压器相连，传送至变压器的光纤信号通过光纤路由、交换器分离出来，然后与配电变压器输出端的380V光纤复合电力线路由接通，最后通过覆盖居民小区、事业单位、企业工厂的光电复合网络传送至用户端。在使用VLSI技术和DSP技术实现信息解调后，用户通过一种特殊的光电复合插头、光电复合插座获得电力、电视、、电信和互联网四种服务。

（6）光纤到户的缺陷与优点。OFOW导线光电传输在同一线缆内完成；光纤通信要能承受电力传送带来的负荷温升（光电传输互不干扰）；电缆的耐环境性能、弯曲性、敷设性、阻燃性均要达到相应的规范，以上技术要求决定了光电缆标准高、成本高、维护难等特点。如何降低改造成本成为FTTH推广首要解决的问题。

光纤到户方案也有着无可比拟的优点，光电缆具有很好的抗雷电、抗电磁干扰、抗环境腐蚀的特性，系统运行也十分稳定。OFOW的高宽带利用率，数据传输安全性高，传输过程中不会产生电磁辐射污染等等，这些优点是PLC无可比拟的。

3 四网合一加速物联网发展

物联网中数据传输依靠网络，物联网中的大多数的应用需要网络平台的支持，物联网中含有数目巨大的节点，因此物联网的应用依赖于网络的发展。四网合一成为未来发展的必然趋势，并且四网合一的最终目的是提高信息产业的总体水平，而物联网是以虚拟化信息服务为目标，因此四网合一为物联网的发展提供了切入点。四网合一为物联网提供一个标准化的平台，随着四网合一的不断推进，物联网的具体应用将会越来越多，它会逐渐的融入到人们的生产生活之中。物联网技术将会在信息传输、改善民生、降低成本、提高生产率等方面发挥重大作用，我们相信随着物联网的推广、应用和完善我们的生活会越来越美好，物联网的春天向着我们走来。

4 小结

在未来的十年甚至数十年，物联网技术必将引领科技浪潮和世界发展。当带有“智慧”的千百亿传感装置都能够接入互联网时，我们将能可以听到地球的脉搏。

[参考文献]

[1]郭创新，高振兴，张金江.基于物联网技术的输变电设备状态监测与资产管理[期刊论文].电力科学与技术学报，2010（4）.

篇8

关键词：物联网；变电设备；在线监测系统

前言：在传统变电设备管理维护中，采用的是定期检修模式，这种模式容易受到主客观因素的影响，存在着许多的问题和漏洞。状态检修的出现，有效解决了上述问题，但是其对于数据的传输的采集和传输有着较高的要求。为了能够对变电设备的运行状况进行可靠反映，国家电网公司提出了在构建在线监测系统的相关构想。

1 物联网与变电设备监测

物联网可以说是在互联网基础上的一种延伸和拓展，主要是结合红外感应、全球定位、激光扫描以及射频识别等技术，依照约定协议实现物品与物品的相互连接，能够完成信息的传输和交换，以及识别、定位、跟踪、监控等功能。最近几年，物联网技术得到了迅猛发展，在产品条形码、汽车电子等领域得到了广泛应用，其作为一种先进的通信手段，在变电设备在线监测中的应用也愈发迫切。

结合当前国家电网公司开展的电力光纤到户、智能变电站等智能电网试点工程，可以明显看出其对于物联网技术的重视。将物联网技术应用到智能电网中，可以实现各种供用电设备的统一管理，提升信息传输的准确性和高效性，其在智能电网的在线监测方面同样发挥着不可替代的作用，因此，构建基于物联网的变电设备在线监测系统，可以将物联网与智能电网有机结合在一起，在保证设备安全的同时，推动智能电网的稳定健康发展[1]。

2 基于物联网的变电设备在线监测系统

2.1系统架构

以物联网技术为基础，构建变电设备在线监测系统，总体的系统架构包括了四个不同的层面，分别是过程层、间隔层、站控层和省网层。

2.2物联网技术

在系统通信传输设计中，采用的物联网通讯技术包括了CAN、ZigBee、RFID、光纤以及双绞屏蔽电缆等。变电设备本身在运行过程中的各种状态信息可以由各类传感器设备进行收集，结合RFID获得的静态信息，经光缆传输到数据处理终端，实现过程层与中间的数据通信，而经过监测终端数字化处理后的信息，则可以通过CAN或者ZigBee等，在过程层与间隔层之间进行传输。经间隔层处理后，数据通过光纤，依照IEC61850协议，在间隔层与站控层中实现高度共享。

2.3系统设计

2.3.1过程层监测终端

监测终端包括了传感器以及现场处理单元，其基本功能，是通过各类传感器，收集变电设备的运行信息，并对其进行初步处理，如果传感器信息没有经过数字化处理，则可以在完成A/D转换后，分类存储。在智能化变电站中，监测终端包括了变压、避雷器、断路器以及SF6等，涉及内容相对较多，要求设计人员具备较高的专业素质。以SF6监测终端的设计为例进行简要分析。

该监测终端主要是针对SF6气体温湿度和压力的监测，由相应传感器完成数据采集，经调理及A/D转换后传输到控制单元。在硬件设计中，采用DSP主电路设计，以TL431A转换芯片为运放电路供电，具有功耗低，使用方便的优点，可以通过更换分压电阻的方式，对供电电压进行调节。A/D转换电路选择AD7657芯片，4.5V-5.5V单供电电源，最大传输速度可以达到250kSPS。在软件设计方面，软件的主要功能，是在上电后，自动进行查询状态，等待接受间隔层下发的采集指令，并依照设定好的数据规约，对传感器下达读取指令，完成数据的收集，同时结合返回数据的校验位，进行CRC校验，确保其读取成功。将读取到的数据去除命令字和控制字，打包发送[2]。

2.3.2间隔层智能IED

根据监测设备类型以及安装位置的不同，智能监测IED同样可以分为多种不同的类型，其主要功能是对数据进行提取、规约和传输，在基本的硬件与软件方面几乎没有很大的区别，这里同样以SF6监测IED为例，对其硬件与软件的设计进行简要分析。

在硬件设计方面，采用ARM+DSP的结构，分别采用S3C2440A芯片和TMS320F28335芯片，从变电站的运行需求考虑，在电源电路中选择就地取材，利用变电站本身的220V交流电，经交直流转换为12V和5V的直流电源，然后再次转换为，提供给各个子电路使用。同时，考虑到系统监测IED的重要功能是针对数据的相关操作，程序调试环节最为关键的就是针对传输电力及相关协议的调试，因此，SF6监测IED与终端设备之间的通讯，采用的是RS485总线技术，为了保证传输效率和数据安全，在每一块IED的核心电路板上，分别设置3路RS485通讯接口。软件设计环节，主要是针对相关数据的处理，采用的数据通讯模块包括DSP、ARM通讯，主机ARM结合配置文件的启动轮询函数，结合预先设定的通信协议，向终端设备下发数据采集命令，DSP在接收到申请后，对命令进行解析和执行，并完成数据的上传操作。

2.3.3站控层专家软件

在站控层专家软件系统中，具备完整的变电站设备一次主接线图，管理人员可以充分了解变电设备的分布和运行状况。一次接线图能够对被监测设备的运行状态进行实时描述，显示出最新的采集数据和状态结果，同时能够结合弹窗，进行各种功能的选择性控制。不仅如此，专家软件还可以对变电设备的运行状况进行状态列表，使得管理人员能够更加直观的观察设备运行情况，及时发现其中存在的问题和隐患。另外，根据变电站一次设备各自的特点，专家软件系统设置了相应的功能单元，保证了监测的可靠性和针对性。

在专家软件系统中，针对同种类型的高压设备，配备一个主IED，下设多个IED，经过程层网络，与对应的监测终端进连接，接收监测终端采集到的数据信息，利用IEC61850解析封装，将得到的信息进行数据容错，标记出传输过程中存在的非正常数据，然后反馈给IED，重新进行数据的提取和分析，直到数据正常。在反复操作的过程中，可以实现对于IED工作状况以及通讯网络健康状况的监测与评估。对于发现的变电设备故障，可以将故障的内容及位置存储在本地，结合实际情况，向下属IED发送控制指令，实现故障的有效排除，保证变电站的稳定可靠运行。

3 结语

总而言之，在科学技术飞速发展的带动下，我国的电力系统正在逐渐向着智能化的方向发展，将物联网技术应用到智能电网的建设中，可以以此为基础构建变电设备在线监测系统，针对变电设备的运行状况进行实时在线监测，提升数据传输的效率，对于实现电力系统的智能化意义重大，应该得到足够的重视。

参考文献：

篇9

这组数字的背后，不仅仅是市场和产业的高速发展，更重要的是物联网应用的风生水起和互联网价值的被认知，还有就是从国家到地方、再到行业和企业对于物联网认知和规划的理性，回归到了物联网产业和应用发展的正确轨道。

《计算机世界》报记者们近期采用了太原、成都、青岛等多个城市，物联网都已经被纳入了这些城市产业和城市信息化规划的重点项目，而在这些城市的物联网产业规划中，无一例外都是围绕自己的煤炭、物流、运输等核心产业应用以及城市管理、城市服务应用，以应用为先导进行产业聚集，以用带产，以用养产。

在前不久《计算机世界》报组织的能源行业信息化论坛上，来自电力和煤炭行业的CIO们一起交流分享了物联网技术在电力传输、煤炭生产安全和运输管理的成功案例和经验，CIO们热衷于探讨物联网在生产、管理各环节中应用可能以及价值分析，物联网技术应用已经成为能源信息化的一个热点。

除了能源行业外，交通、森林、食品安全、环境、矿山、水利等多个行业也都在车辆运输调度、森林防火、食品追踪、环境监测、矿山资源管理、水利监控等项目中使用了物联网技术，实现了更智能、更高效和安全的管理和监控。

在我近期采访过的多家机械工业企业中，不仅有物联网技术应用于生产和管理中，这些企业还通过物联网技术在的产品和设备中的应用，带动产品和设备创新，实现企业的产业升级。

与之前的概念炒作和标准纷争相比，今天无论是政府、行业还是企业，对于物联网的规划显然更加务实和理性，将技术、产业和应用三者联动起来，以应用拉动技术发展，以技术驱动应用创新，进而推动产业发展。

篇10

[关键词]物联网技术 小型采集设备 楼宇综合管理 应用

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0252-0447

引言

随着科学技术的不断发展，物联网技术也得到了快速的提高，物联网技术是继互联网、计算机之后，信息产业的第三次革命，是引领未来经济增长的一个重要因素，尽管物联网技术现在还不够成熟，但它的发展势如破竹。物联网技术能够实现实时采集任何需要监控、连接、互动的楼宇智能化实体和过程，能够采集其声、光、电、热、化学、力学、位置等各种所需要的信息；并通过各类可能接入的网络，进行物与物、物与人的连接，以实现对物品和过程的智能化感知、管理、控制和识别；在楼宇智能化系统中具有广泛使用的前景。

一、基本概念

1、 物联网技术

物联网的最初是叫做传感网，1999年开始出现了物联网这个概念，2005年得到普及，2009年开始了大发展。物联网就是人与物、物与物直接相互连接传递信息与控制的网络，其本质还是一种互联网。这有两层含义：第一，物联网技术的基础和核心内容仍然是互联网技术，是在互联网基础上的延伸和扩展的一种网络技术；第二，其用户端扩展和延伸到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。物联网被誉为 相继计算机、互联网与移动通信网络之后的有一次信息产业的浪 潮，互联网只是将计算机连接起来网络化，而物联网则是能够将世界上的一切事物都连接起来形成无奇不有的庞大网络。物联网（The Internet of things ）的准确定义是：通过射频识别（rfid） 、红外感应器、全球定位 系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与 互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、 跟踪、监控和管理的一种网络概念。比如超市收银台所用的结账系统、各种监控系统、还有各大银行所 提供的刷卡服务和 atm 自动取款服务以及现在被广泛应用的 gps（global positioning system）全球定位系统等等。

物联网技术是一种对传统思维的突破。过去物理设施和网络设施是分开的，机场、公路、房屋建筑物等等实体的世间万物是一路，而数据、宽带等等虚拟的“互联网”是一路。在“物联网”时代，就是将“现实的世间万物” 和 “虚拟的互联网”整合在一起，成为一个统一的网络。全球全世界的运转将会以此为基础，无论是经济管理、生产运行、社会管理，乃至个人生活都将运用到物联网技术。

与其它国家相比，我国的技术研发水平处于世界前列，有着重大的影响力和发展优势。经过了近十几年的努力发展，已经初步形成了现在物联网的体系。物联网在中国迅速崛起主要由于我国在物联网方面的几大优势。第一，我国早在1999年就启动了物联网核心传感物联网技术网技术研究，研发水平处于世界前列；第二，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高；第三，我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一；第四，我国无线通信网络和宽带覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持；第五，我国已经成为世界第二大经济体，有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。

物联网在中国高校的研究，当前的聚焦点在南京邮电大学。作为“感知中国”的中心，无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议，标志中国“物联网”进入实际建设阶段。协议声明，无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院，内容主要围绕传感网，涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域，此外，相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。

为积极参与“感知中国”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作，保持、扩大学校在物联网研究领域的优势，2009年9月10日，全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。在实验室，一些“物联网”产品已经初见雏形。此外，南邮还有系列举措推进物联网建设的研究：设立物联网专项科研项目，鼓励教师积极参与物联网建设的研究；启动“智慧南邮”平台建设，在校园内建设物联网示范区等。

2、基于物联网技术的小型采集设备

小型采集设备是采集数据的一种小型设备。数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。小型采集设备是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的数据采集系统。

基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。

3、楼宇综合管理系统

近年来国内高层建筑不断兴建，它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万平方米到几十万平方米。这些建筑都是一个个庞然大物，高高的耸立在地面上，这是它的外观，而随之带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率，合理地使用能源，加强对建筑设备状态的监视等，楼宇综合管理系统也就应运而生。

楼宇综合管理系统是智能建筑的重要组成部分之一。楼宇综合管理系统是对建筑物（群）内设备与建筑环境的全面监控与管理，为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。楼宇综合管理系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统，是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的系统，它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。

智能楼宇综合管理系统是以实现各专业子系统之间的信息资源的共享与管理、各子系统的互操作和快速响应与联动控制，以达到自动化监视与控制的目的。它追求的目标是：信息资源的共享与管理、提高工作效率和提供舒适的工作环境、采用“分散控制、集中管理”的模式，尽可能地减少管理人员和节约能源、能适应环境的变化和工作性质的多样化及复杂性和应付突发事件的发生。

根据智能建筑的特点和业主对楼宇智能化系统工程的实际功能需求，必须在智能建筑硬件设备的基础上建立一个具有高度开放性、兼容性、便利性于一体的楼宇综合管理系统。进而才能提高系统管理和维护的自动化水平和协调运行能力，真正实现功能集成、网络集成和软件界面集成的设计目标，为智能建筑提供了高效、快捷的超值服务和管理。

二、物联网的应用

物联网与其说是网络， 不如说是应用。对物联网的定义、内涵及特征的梳理让我们认识到， 物联网是一整套立体的、丰富的、适应性很强的概念体系。在推进物联网发展的时候， 需要依据不同时期不同的出发点， 规划一条既符合科技创新规律， 又适应我国工业、信息通信业当前发展水平和一个时期的发展潜力， 并有利于在激烈的国际竞争中快速建立起竞争优势的发展道路， 以更好地满足经济社会发展对物联网的总体需求。

1 物联网在智能城市中的应用

国内的一些地方已经开始对物联网进行了应用性开发， 运用物联网技术， 上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示，上海移动目前已将超过10 万个芯片装载在出租车、公交车上， 形式多样的物联网应用在各行各业大显神通， 确保城市的有序运作。在上海世博会期间，车务通 全面运用于上海公共交通系统， 以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅；面向物流企业运输管理的“e物流”，将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务，大大提升物流企业综合竞争能力。

2 物联网在能源管理与公共事业中的应用

预计到2020 年， 中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下， 发电和输电过程中浪费非常严重。现在， 我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量， 不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据， 透过先进的分析工具产生智能洞察， 再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人和企业可以选择使用能源的方式和时间， 这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而言， 智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量， 更短的停电恢复时间， 进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护， 从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。

3 物联网在交通管理中的应用

交通规划者已开始努力促成多个系统的集成， 并在各种交通类型、多个城市甚至国家或地区之间整合费用和服务。智慧的交通系统可以缩短人们的空间距离，（提高生产效率、降低旅程时间和加速突发事件交通工具的响应速度） ，也可保护环境（如改善空气质量、降低噪音污染、延长资产生命周期、保护古迹、景点、住宅） 。

4 物联网在物流业中的应用

物流供应链， 中国物流成本所占GDP百分比一直都高于发达国家， 这反映出供应链运营效率低下的体制性问题。仅以2006 年为例， 中国物流成本占整个GDP的18%，而日本为11%，美国为8%，欧盟仅为7%。在这18%中，运输成本总计超过55%，而存储成本达30%。法规、基础设施和运营等三大瓶颈是中国供应链低效的深层原因， 这不仅削弱了中国企业的竞争力， 也会妨碍内部货物流以及国内需求的扩大。智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合， 将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等， 以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求， 它可以提高效率（如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性） 、降低风险（ 例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品），也能减少供应链的环境保护压力（如降低能源和资源消耗、减少污染物排放） 。

5 物联网在通信行业的应用

通信行业，在“2009年中国国际信息通信展览会”上，中国移动展出了手机支付，这就是典型的物联网概念应用。手机支付实际上主要是手机SIM 卡的更换，由普通SIM 卡更换为RFID-SIM卡，而不需要对手机进行更换。

用户在消费时，只需要将手机从接收器上轻轻一扫，就可以方便进行各种购物，以及获得详细的费用清单。中国电信一直在推介自己的全球眼技术， 其实就是远程监控的物联网应用。比如上海海关都采用中国电信的远程监控系统， 通过画面可以对货物进行通关检查， 也减少人力。中国联通日前在上海推出了公交卡手机，通过刷手机可以实现公交车票支付，这些都是典型的应用。

在“物联网”普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。

按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签， 这将大大推进信息技术元件的生产，同时增加大量的就业机会。

其它如医疗、城市建设、精细农业等也已展开应用。

要建立一个有效的物联网，有两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模， 才能使物品的智能发挥作用。一个城市有100万辆汽车，如果我们只在1万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

物联网在各个领域的应用现状和未来的发展状况表明， 各个行业对于物联网的需求程度不一， 侧重点更是千差万别。基于目前物联网技术的发展状况， 可以预见， 物联网正在快速地走进人们的生活， 它的实际应用将分以下三个步骤实现： 实现物体的自我感知功能； 物与物之间相互联系， 交换信息； 系统通过分析物联节点的信息， 做出最优化的调整策略， 控制整个系统超优化方向做出改变。

目前物联网的发展正处起步阶段， 仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素， 但目前良好的外部环境， 将有利于这些问题的解决。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。

三、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题

基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题，是针对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集的智能楼宇数据采集。主要有：

一、布线成本高：楼宇内的布线是相当多的，不仅多而且布线也相当复杂，成本就更高了。据统计，一个工程的百分之六十左右的费用将会应用于线路的铺设上，这对工程建设来讲是一笔相当大的费用，线路的铺设主要包括光线、双绞线、同轴电缆等；此外对于楼宇综合布线中存在的重复布线不但增加不必要的成本，也会降低安全可靠系数。

二、灵活性差：布线是在工程施工初期进行的，然而，一旦布线完成之后很难再次修改或添加。例如当初只考虑控制信号传输，可能只需要双绞线就可以了，但是随着信息数据的不断增多，双绞线的传输能力已经不能够满足大量数据的传输，这就需要对楼宇内的线路进行更新，重新布置光缆。

三、标准不统一，由于现在生产智能楼宇设备的厂家越来越多，生产出的产品质量也参次不齐，最终会导致不同厂家的产品无法共用，然而，在具体施工时有的厂家提供的产品很好用，而有的厂家提供的产品又很难满足用户的需求，这将增加施工难度。

四、施工周期长，智能楼宇的布线周期长，布线时间需要一直跟踪楼宇的建设，从施工初期到施工结束；这将会浪费巨大的人力物力，由于长时间的跟踪布线，容易使得布线出现疏漏和布线错误，这会对工程施工带来影响。

基于物联网技术的小型采集设备的出现就是要解决以上四个大问题，通过对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集，来对楼宇进行综合管理。因此，基于物联网技术的小型采集设备将会得到广发的应用，它也是楼宇综合管理系统的发展方向。以本项目的技术为基础，依托移动的无线网络，可以将应用范围扩展到多种与人类活动与环境密切相关的领域中，如环境监测、森林防火，施工安全等领域；在获得可观的经济效益的同时，也会带来巨大的社会效益，所以，基于物联网技术的小型采集设备在不久的将来会得到普及。

四、楼宇综合管理系统的发展现状

随着上世纪九十年代，智能楼宇的理念进入我国，并逐渐影响着我国的建筑行业，使得楼宇逐渐趋于智能化，到本世纪初，随着中国各地高楼大厦的涌现，智能楼宇已经得到了人们的普遍认可和广泛使用；这就要求作为智能建筑管理的核心--楼宇综合管理系统，必须快速的发展。

传统的基于现场总线的楼宇综合管理系统存在着成本高、维护难、扩展难等不足。网线通信技术能够较好地解决上述问题，具有成本低廉、方便灵活、宽带高等特点。因此，基于物联网技术的小型设备将会得到广泛的应用，它也是楼宇综合管理系统的发展方向。

目前，楼宇综合管理系统的应用主要集中在建筑公共资源上，主要包括供配电、照明、空调、冷热源、给排水、电梯自控、安防与消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。然而，随着无线网络技术应用的不断深入，安全、便捷、舒适、节能的工作生活环境的内涵不断丰富，随着物联网技术的小型采集设备研究的进一步深入，研究范围也将进一步扩展，将扩展到环境保护和家庭生活空间。

现阶段，我国楼宇综合管理系统还存在着很多问题，如子系统众多设备鱼龙混杂、接口和通信标准缺失、模拟系统任占主流、缺乏专业的管理系统开发商等。

1、管理子系统众多设备鱼龙混杂：

通常的楼宇自动化包含的子系统包括很多，如综合布线系统、电力供应与管理系统、照明控制与管理系统、空调系统的检测与控制系统、给排水系统的检测与控制系统、停车场管理系统、消防与安防管理系统和物业管理系统等等。对这些系统进行集成、信息采集，并对每个管理系统进行深入的了解，掌握各管理子系统的工作流程。在这些子系统中，每种设备的类型都有可能出自不同的厂家，其产品成熟度，功能接口都无法统一，往往在对接协议的获取过程中严重影响工程商和客户的协议对接的准确性，这将会导致对接的不完整性。

2、接口与通信标准缺失：

智能楼宇的管理系统标准有很多，且每个子系统都有不少标准，但一般都是功能描述和验收类的标准，缺少接口类和子系统间的通讯标准。目前，还没有官方规定的接口标准；因为没有接口标准，就无法达到统一管理各个子系统的要求，这就严重影响智能建筑的总体运行。接口与通信标准的缺少，严重影响着楼宇的综合管理。

3、缺乏专业的管理系统开发商：

楼宇管理涉及的管理子系统比较多，这就对管理系统提出了更高的要求，综合管理系统需要高度抽象的框架、较强的接入能力和多样化的展示能力。目前，我国的楼宇综合管理系统的提供商主要有两大类：国外的专业管理系统厂家和国内的管理系统厂家，由此可见，我国要加强对小型采集设备的开发，加强对楼宇综合管理。

随着楼宇综合管理系统的发展与物联网技术的普及，传统的3A说法将慢慢退去，系统将趋于统一，OAS、CAS、BAS之间的界限将更加的模糊，到最后将不再有这些区分，系统集成将更加简便，楼宇综合管理系统的成本也将进一步下降。

基于物联网技术的小型采集设备不但要体现方便易用这个特性，更要体现各子系统接口的标准统一。不同的厂商按照统一的接口标准可以自由开发具体功能，例如一个用户组建了A厂商的楼宇综合管理系统，但该用户一年后看上了B厂商的楼宇综合管理系统，然而，这个用户只需要购买他所看重的那个楼控产品，打开电源，则该产品就能通过采集设备接入到现有的物联网中，正常执行其功能。

五、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用详细技术内容

基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。该设备不但具备基于物联网技术的智能楼宇采集系统的先进性，更体现着智能楼宇系统的标准化程度，所以，该设备将成为智能楼宇采集系统中的核心。

本项目将围绕着物联网在楼宇系统的特性，并主要针对数据采集、传输、加密三个方面：一是数据采集，实现多种楼宇数据到数据采集设备之间的链接和传输；二是数据传输，通过数据采集设备和楼宇管理中心数据服务器发送采集数据；三是数据在传输过程中的安全性。

1、数据采集技术

计算机处理的是数字量，而外部的信息大部分是连续变化的物理量，我们就必须把这些物理量转化成数据量传输到计算机中，因为计算机只能识别二进制的数字量。然而，数据采集技术主要就是对这些物理量进行采集并处理成数字量；例如温度、压力、速度，要将这些信息送入到计算机中进行处理，就必须先把这些连续的物理量，进行转化，转化成数据量，导入到计算机中。计算机是数据采集的核心，完成对整个采集过程的控制、对采集的数据进行处理。

在楼宇通讯中，数据采集技术就显得尤为重要。；楼宇自控通讯协议符合国家相关行业的通讯标准协议，符合国家通讯标准协议是；楼宇自控通讯的先决条件，这样楼宇的信息才能正常通讯。然而，根据楼宇自控系统接口特点，采集设备与前端设备之间采用标准的Modbus、OPC或BacentIP协议，传输方式以zigbee或rfid技术为主，根据现场实际情况两种传输方式可以组合使用。

2、数据传输技术

数据的传输技术，楼宇内网络硬件资源丰富，几乎覆盖到每一栋建筑，可以利用以太网或wifit等方式传输数据，可以降低数据传输成本，提高数据传输的稳定性，因此，数据传输以太网为主。部分前端设备受环境限制，选用无线网络将采集数据上传到监管平台数据服务器。

无论采集哪种无线组网方式能减少布线、施工的工作量。具有以下几个优点：

一、成本低：物联网技术，一般是在“物”里嵌入智能芯片，采用嵌入式处理器和存储器，就单个节点而言，硬件成本相对而言是比较低的。采用开放的简化Zigbee协议栈，工作在2.4GHz免执照的ISN频段。

二、组网能力强：数据的传输技术必须支持树状、星状、网状等多种组网方式，网络的布设和展开无需依赖任何预设的网络设施，节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。

三、对等网络多冗余、可靠性高：在数据传输中，所有节点地位平等，是一个对等式网络。节点可以随时加入或高开网路，任何节点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。

四、多条路由：在数据传输过程中，节点通信能力有限，覆盖范围只有几十米到上百米，节点只能与它的邻居直接通信，如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信，则需要通过中间节点进行连接。

3、数据安全性

后端管理系统采用一体化采集技术，为了保证数据在采集、传输过程中的安全性和可靠性，主要会采取以下几个策略：

一、采集设备在连接至客户端，需要经过身份验证过程才可以进行采集设备注册，网络传输数据包经过高度加密，这样可以保证传输过程中数据不会被第三方所窃取，保证数据在传输过程中的安全性。

二、数据中心客户端以及监管平台都具有报警的功能，这样可以对采集设备状态、采集点数据质量码进行报警。维护人员可针对报警类型进行有效的分段判断，从而快速定位故障环节，且可进行远程故障排查功能。

三、采集设备内置大容量CF卡及存储数据库，采集设备与数据中心连接断开后，可以保存至少一个月内的所有采集数据，从而实现数据中心端的数据完整性。当采集设备与数据中心进行重新连接时，将会主动对断线期间的数据进行历史恢复，同时，支持对指定时间段历史数据人工恢复功能。

物联网技术的引入，将使楼宇智能化系统发生根本性变化，主要表现有如下几个方面：

一、由物联网这个名字就不难得出，物联网技术使得管控对象的“物”本身更加智能化，“物”的内部被植入智能芯片，使其功能发生巨大的变化，使其具备着前所未有的感知功能。这些“物”有普通的传感器智能接收信息，它会对信息进行简单的交换，而带有智能芯片的传感器可以对信息进行一定的运算处理功能，接收信息，并进行一些简单的动作，这在机器人身上得到了很好的体现。

二、任何作为“物”的对象都可以作为管控的目标，大多数都以“RFD”作为基本技术支撑，任何物、动植物、人在理论上都可以根据自身的需要，通过植入智能芯片就可以作为物联网的组成部分之一。

三、充分发挥物联网开放性的技术特点，传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立式封闭式的系统，而采用物联网技术是开放式的，具有无限扩展性和联通性的特点，将物联网技术引用到智能楼宇中，这样在世界上具备互联网接入条件的任何一个地点，都可以与自己的物联网进行连接，实现信息交换和控制等功能。

四、使得工程建设更加简易，物联网采用互联网技术与物相连，而互联网技术已经很成熟，应用最为广泛的网络技术，其底层连接方式灵活多样，然而，各家厂商的不同产品只要遵循共同的标准即可实现互联互通；最高层的应用也层出不穷，开发人员具备较为成熟的技术，能够开发出使终端用户享受便利的应用软件。

六、主要技术创新点分析

物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用还不够健全，这就需要相关人员对物联网技术的小型采集设备进行技术创新，提高物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用率。

一、作为管控对象的采集设备本身更加智能化。采集设备内都被植入智能芯片，当植入智能芯片将会使其功能发生巨大改变，会具备前所未有的感知功能。如普通的传感器能够接受信息，并对信息进行简单的变换，而带智能芯片的传感器，能够对信息进行复杂的计算处理，并自行进行一些处理动作。

二、将服务发现机制运用于智能楼宇系统中，从而使得智能楼宇系统具备了“即插即用功能实现”的接口，在一定程度上统一了智能楼宇设备接入接口，这样方便了后续功能的扩展。

三、工程建设更加简易，充分发挥物联网开放的基本特点，传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭的系统，然而，物联网是开放性的，具有无限扩展性和连通性。采用物联网这一技术，可以在世界上具备互联网接入条件的任何地点，与自己的物联网进行相连，及时实现信息交互功能。

七、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能带来的效益

根据对物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用的实例调查发现，物联网技术的小型采集设备已在山西移动楼宇监控系统中进行了应用，该设备的主要作用是将实时采集到的楼宇各业务数据传到监控平台上，实施对数据的透明监控，管理人员随时可以监测到自己所需要的数据，同时可以了解所有设备的使用情况及各类报警信息的处理情况，这样讲不在需要对数据进行繁琐的统计。

（一）、经济效益：在未来几年，物联网技术将得到广泛的应用，物联网规模将在整个产业突破一万亿人民币，而智能楼宇领域至少占据百分之二十。山西移动公司今年6月份之前已经投入300万元人民币，用于本项目的开发以及市场开拓；并计划在未来3年时间收回全部投资并取得较好的经济效益。

（二）物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中应用的社会效益越来越明显，本项目涉及到的学科比较多，能够带动多种行业的发展，尤其是计算机、自动化、工程管理等专业，这样必然会增加我国的就业率，以缓解就业问题，保证社会的和谐稳定；本项目还可以扩展到多个行业，可以提高我国现代化的建设，能够减少事故的发生率，保证人身安全。

（三）从能源角度来看，本项目所用原料与设备均符合国家环境要求，废弃物的处理按国家统一标准执行。本着建立持续、高效、循环采用新工艺、新技术，尽量减少进入开发及今后应用过程中的物质与能量流量，从而减少废弃物的产生和排放。对于成本的核算，引入电算化和内部网等电子网络工具。

（四）从环境角度来看，本项目在开发和管理中始终积极贯彻“保护环境、协调发展、遵守纪律、循环经济、污染预防、人类健康、绿色家园”的环境方针，积极进行环境保护。本项目的后期应用可能扩展到环境监测、森林防火、施工安全等多种与人类环境密切相关的领域中，一方面可以向人类反映出环境的改变，另一方面也可以为人类提供优化环境的依据，物联网技术将在环境方面得到广泛的应用。

结束语

随着时代的发展，物联网技术将会得到广泛的应用，虽然目前物联网技术还不够十分成熟，仍处于摸索的阶段，但随着计算机技术和互联网技术的迅速发展，在智能楼宇系统中采用物联网技术将是未来楼宇建设的发展趋势；物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用将得到广泛的使用和完善。基于物联网技术的智能楼宇系统，其楼宇的安全性和功能性得到很大的提升。物联网技术在国家的大力推动下发展迅速，而且在各行各业得到了应用。智能楼宇在近些年来得以较快发展。物联网技术与智能楼宇的结合，必定将加快智能楼宇的发展，同时也推动物联网技术本身的进步。

参考文献

[1] 马一丁.透过应用看物联网发展前景[J].中国电子商情（基础电子），2010（Z1）.