物联网应用-智能电网-智能交通知识讲解

1、物联网应用-智能电网-智能交通 智能电网 智能交通 智能物流 智能绿色建筑 环境监测本篇内容 电力系统电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。 电力网络电力网络为电力系统中除发电设备和用电设备以外的部分（输电、变电和配电）。15.1 智能电网的起源与发展典型的电力系统电力系统组成部分什么是智能电网？ 智能电网智能电网: : 以先进的通信技术、传感器技术、信息技术为基础，以电网设备间的信息交互为手段，以实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全为目的的先进的现代电力系统。 核心内涵：核心内涵：实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化 电网自愈 用户交

2、互 设备兼容 质量管理 系统安全 信息集成 管理优化 资产优化 市场协调智能电网的具备的特征智能电网最新发展美国的智能电网美国的智能电网主要在配网层，特别强调的是用电智能化，智能电表系统的构建是重中之重。欧洲的智能电网欧洲的智能电网主要强调分布式能源的接入，包括新能源和储能系统的使用，电力电子技术的发展是关键。中国的智能电网中国的智能电网覆盖面更为全面，是调度、发电、输电、变电、配电、用电六大环节的整体升级。欧美智能电网的特征美国智能电网特征欧美智能电网的特征（续）欧洲智能电网特征智能电网与物联网： 新能源发展与利用 输变电检测与控制 配用电管理 电网安全智能电网与物联网：新能源发展与利用 智

3、能电网能够将具备智能判断与自适应能力的能源统一接入到网络之中，并对其进行分布式管理。 通过物联网技术，可以对电网和用户的信息进行实时监控和采集，并可将已嵌入智能模块的各供电、输电和用电设备连接为一体，从而实现各设备的物理实体入网，通过智能化、信息化、网络化的管理来实现能源替代以及对电能的最优配置和利用。 长期以来我国电力系统采用定期检修方式。 状态检修，即根据设备运行状态决定检修时机，可以克服定期维修的局限性，提高检修的针对性。 在线监测技术（实时检测设备运行状态）是物联网在电网系统中的重要应用，是状态检修的基础。智能电网与物联网：输变电检测与控制 配用电管理的目标是节省电能的无效开销。智能电

4、网与物联网：配用电管理 电能表是电能计量的法定计量器具，分为机械表和电子表两大类。 用电子表代替机械是主流发展方向，也是节省开销的重要环节。智能电表应用智能电表应用智能电网与物联网：配用电管理（续）传感器网络作为智能电网末梢信息感知不可或缺的基础环节，在电力系统中有广阔的应用空间。传感器网络在安全监控领域的应用可以更高效的保护电网的安全。智能电网与物联网：电网安全更加深入的环境感知更加深入的环境感知：设备嵌入包含其信息的可识别智能芯片，并利用无线/有线技术，对各设备进行联网，从而实现全面的在线监控。更加全面的信息互通更加全面的信息互通：物联网技术可将供电方、输配电管理方及电力用户有效连结，并通

5、过互联网技术，实现电网系统中各参与者间的信息交换与共享，使分布式电网系统成为可能。更加智能的电网建设更加智能的电网建设：基于互联网技术而建设的智能电网体系，可实现从能源接入、输配电管理、安全监控、继电保护到用户计费计量的全过程智能化网络化控制。15.3 智能电网的未来前景 智能电网 智能交通 智能物流 智能绿色建筑 环境监测本篇内容什么是智能交通？智能交通系统智能交通系统 (Intelligent Transportation Systems, ITS) 通过在基础设施和交通工具当中广泛应用信息、通讯技术来提高交通运输系统的安全性、可管理性、运输效能同时降低能源消耗和对地球环境的负面影响。“智

6、慧的地球”在IBM提出的智慧地球概念中，智慧的交通需要具备以下特征。环保的交通环保的交通：大幅降低温室气体和其他各种污染物的排放量以及能源的消耗。便捷的交通便捷的交通：通过泛在移动通信提供最佳路线信息和一次性支付各种方式的交通费用等服务，改善旅客体验。安全的交通安全的交通：实时检测危险、事故并及时通知相关部门。高效的交通高效的交通：实时进行跨网络交通数据分析和预测，优化交通调度和管理，最大化交通流量。可视的交通可视的交通：将所有公共交通车辆和私家车整合到统一的数据管理，提供单个网络状态视图。可预测的交通可预测的交通：持续进行数据分析和建模，改善交通流量和基础设施规划。无线通讯无线通讯短距离无线

7、通信可使用IEEE 802.11系列协议来实现，其中美国智能交通协会以及美国交通部主推WAVE和DSRC两套标准。长距离无线通信方案通过基础设施网络实现，如 WiMAX /GSM/3G。 计算技术计算技术未来车辆将配备数量更少但功能更为强大的处理器。新的嵌入式系统平台将支持更加复杂的软件应用，包括基于模型的过程控制、人工智能和普适计算，其中人工智能技术的广泛应用将有望为智能交通系统带来质的飞跃。16.2 智能交通中的物联网技术感知技术感知技术交通基础设施中的传感器嵌入在道路或者道路周边设施例如建筑之中。车辆感知系统包括了部署道路基础设施至车辆以及车辆至道路基础设施的电子信标来进行识别通信，同时

8、利用闭路电视技术和车牌号码自动识别技术对热点区域的可疑车辆进行持续监控。视频车辆监测视频车辆监测利用视频摄像设备进行交通流量计量和事故检测属于车辆监测的范畴。16.2 智能交通中的物联网技术全球定位系统全球定位系统 GPS车载嵌入式GPS接收器能接收多个不同卫星的信号并计算车辆当前位置，定位误差一般是几米。由于GPS信号接收需要车辆具有卫星的视野，因此该技术在城市中心区域可能由于建筑物遮挡而受限。探测车辆和设备探测车辆和设备探测车辆通常是出租车或政府所有的车辆，需配备无线通信设备。探测车辆向交通运营管理中心汇报其速度和位置，管理中心整合分析得到广大范围内的交通流量情况以检测交通堵塞的位置。16

9、.2 智能交通中的物联网技术16.3 智能交通应用 不停车收费系统 实时交通信息服务 智能交通管理不停车收费系统不停车收费系统 电子收费 (Electronic toll collection, ETC)系统能够在车辆以正常速度驶过收费站的时候自动收取费用，降低了收费站附近产生交通拥堵的概率。16.3 智能交通应用挪威挪威ETC系统应用系统应用挪威政府启用AUTOPASS项目实现“开放式收费”，采用DSRC技术对车辆进行识别，并利用视频图像抓拍技术对没有安装电子标签或电子标签非法的车辆事后追讨通行费。电子收费车道上安装有DSRC读写设备和摄像机，省略了传统的交通灯、收费显示牌和栏杆等装置，车辆

10、通过速度可达60公里/小时。德国德国ETC系统应用系统应用德国高速公路启用卫星卡车收费系统，几十万辆卡车装置了车上记录器 (OBU)，这种记录器能够记录卡车行驶情况与自动缴费，需要依赖卫星才能运作。该系统部署了300个高架控制桥的红外线监视系统，阅读车牌号码，同时有大量带有监视器和装置电脑的监控车来回巡逻。不停车收费系统新加坡新加坡ETC系统应用系统应用新加坡的城市道路电子动态收费系统 (Electronic Road Pricing, ERP) 是专门的小范围无线信息系统，包括三个主要组成部分，车载单元，ERP显示牌，和控制中心。法国法国ETC系统应用系统应用由于道路基础设施往往由不同的公司

11、运营，各家公司之间的电子标签和收费系统往往并不通用。因此各大公司开始协商在所有的高速公路路网上提供统一服务，即“一卡通”收费的可能性。“一卡通”系统的技术考虑包括国际标准的制定、服务车型的选择、发票的出具、交易的组织、如何利用和改建现有的收费站点以及成本的控制。不停车收费系统（续）实时交通信息服务实时交通信息服务实时的交通信息服务是智能交通系统最重要的应用之一，能够为驾驶员提供实时的信息例如交通线路，交通拥堵可能造成的时间延误，交通事故，安全提示，天气情况，前方道路修整工程等。智能交通系统还可以为乘客提供进一步的信息服务，例如车内的Internet访问服务以及音乐电影的下载和在线观看。16.3 智能交通应用实时交通信息服务（续）实时交通信息服务（续）提供实时的交通信息服务包括三个主要的组成部分，信息的收集，信息的处理以及信息的散布。每一个部分都需要不同的平台和技术设备支持。目前美国的车辆当中已经越来越普遍的配备了信息设备，2009年已经有28%的车辆携带有各类先进的信息设备，分析家预计到2012年这一比例可达到40%。16.3 智能交通应用智能交通管理智能交通管理智能交通管理主要包括交通控制设备例如交通信号、匝道流量控制和公路上的动态交通信息牌（为司机提供实时的交通流量和公路状态信息）。同时一个城市或