随着能源革命和数字革命的深度融合，构建覆盖电力系统各环节的泛在电力物联网已成为推动电网智能化、提升能源效率的关键路径。感知技术作为物联网的“神经末梢”，是数据采集的源头，其性能直接决定了上层应用的质量与可靠性。因此，对泛在电力物联网感知关键技术进行深入研究，并探讨其服务化应用模式，具有重要的理论与实践意义。
一、 泛在电力物联网感知层概述
泛在电力物联网的感知层，主要负责对电力系统发、输、变、配、用各环节的物理量、状态量、环境量等信息进行实时、全面、精准的采集。其核心目标是通过部署海量、微型、智能的传感设备，实现电网状态的全面可观测，为状态评估、故障预警、优化控制等高级应用提供数据基础。感知对象不仅包括传统的电气量（如电压、电流、功率），还延伸至设备温度、机械振动、局部放电、环境温湿度、气象条件等非电气量，构成了一个多维、立体的感知网络。
二、 关键感知技术研究
- 先进传感器技术：
- 微型化与集成化： 研发基于MEMS（微机电系统）技术的微型传感器，实现电流、电压、温度等多参数一体化集成测量，降低部署成本和空间占用。
- 无源与自取能技术： 针对配网和用电侧海量节点供电难题，发展基于电场、磁场、振动、温差等环境能量收集的自取能传感器，或利用RFID、声表面波等技术的无源传感器，实现免维护长期运行。
- 新型感知原理： 探索基于光学原理（如光纤传感）、声学原理、化学原理的传感器，用于特殊环境（如高压、强电磁干扰）下的设备状态监测。
- 智能终端与边缘计算技术：
- 感知终端正从单一的数据采集向“采集+计算+通信”的智能化单元演进。嵌入边缘计算能力，可在本地完成数据滤波、压缩、特征提取、初步诊断甚至简单的控制指令执行，有效减轻云端压力，降低传输带宽需求，并提升实时响应能力。
- 高可靠、低功耗通信技术：
- 感知层通信需满足海量连接、低功耗、强抗干扰、深覆盖等要求。需综合运用电力线载波（HPLC）、微功率无线（如LoRa, NB-IoT）、蜂窝网络（5G切片技术）等多种通信方式，构建异构融合、随遇接入的通信网络，确保数据可靠回传。
- 协同感知与信息融合技术：
- 单一节点的感知信息有限且可能存在误差。通过研究多传感器时空配准、数据关联、特征级与决策级融合算法，能够综合利用不同位置、不同类型传感器的信息，提升状态估计的精度、可靠性和鲁棒性，实现从“点”感知到“面”甚至“体”的感知。
三、 物联网技术服务模式构建
感知技术的价值最终需要通过服务来体现。基于上述关键技术，可构建以下物联网技术服务模式：
- 设备状态全景感知服务： 为发电厂、变电站、输电线路、配电设备及用户侧设备提供7x24小时不间断的状态监测与健康评估服务，实现故障的早期预警和预测性维护，大幅提升供电可靠性。
- 电网运行透明化服务： 通过高密度部署的感知节点，实现配电网乃至低压台区的实时拓扑识别、线损精准分析、电能质量监测与治理，使过去不可见的电网运行状态变得清晰透明，支撑精益化管理。
- 用户用能互动服务： 在用户侧部署智能感知终端，为用户提供精准的用能分析、能效诊断、需求响应引导等服务。结合电价信号，促进用户侧可调节资源（如分布式能源、储能、柔性负荷）的友好接入与优化利用。
- 数据驱动的新型服务： 汇聚海量感知数据，结合人工智能、大数据分析，可衍生出诸如电网灾害预警（山火、覆冰）、电动汽车充电网络智能调度、综合能源系统协同优化等创新服务，创造新的业务增长点。
四、 挑战与展望
尽管泛在电力物联网感知技术发展迅速，但仍面临传感器长期稳定性与可靠性、海量设备安全接入与认证、异构网络融合管理、数据隐私保护等挑战。感知技术将向更智能（内生AI）、更融合（多物理量集成）、更泛在（超大规模部署）、更安全（内生安全）的方向演进。物联网技术服务也将从提供数据向提供知识、决策和解决方案深化，最终构建成一个“万物互联、人机交互、全面感知、智慧服务”的能源互联网生态体系，为构建新型电力系统、实现“双碳”目标提供坚实的技术支撑。
