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面向电力行业的物联网平台设计及应用

更新时间：2019-12-23 21:23:07 大小：3M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

物联网已经从概念阶段发展到规模化落地应用阶段,业界普遍认为平台化是物联网产业发展的关键环节.随着电力物联网规模的不断发展和采集数据的累积和增加,建设电力物联网平台有利于进一步推动数据跨专业融合、信息深度共享和精准用户服务.文章提出了一种开放式电力物联网平台的设计方案,包括平台的整体架构、核心功能,以及关键技术路线等,并探讨了电力物联网平台的典型应用场景.电力物联网平台向下可实现终端统一接入,赋能智慧终端,向上可支撑平台共享,实现数据和业务融通,促进电力业务各环节状态全感知、业务全穿透、信息融合和智能决策.

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智慧平台

面向电力行业的物联网平台设计及应用

郭文静，刘迪，丁学英

（国网信息通信产业集团有限公司，北京 102211）

摘

要：物联网已经从概念阶段发展到规模化落地应用阶段，业界普遍认为平台化是物联网产业发展的关键

环节。随着电力物联网规模的不断发展和采集数据的累积和增加，建设电力物联网平台有利于进一步推动数

据跨专业融合、信息深度共享和精准用户服务。文章提出了一种开放式电力物联网平台的设计方案，包括平

台的整体架构、核心功能，以及关键技术路线等，并探讨了电力物联网平台的典型应用场景。电力物联网平

台向下可实现终端统一接入，赋能智慧终端，向上可支撑平台共享，实现数据和业务融通，促进电力业务各

环节状态全感知、业务全穿透、信息融合和智能决策。

关键词：物联网；电力物联网；物联网平台；智能电网；云平台

中图分类号：TP39

文献标志码：A

DOI：10.19421/j.cnki.1006-6357.2019.06.009

0 引言

电、用电等重要环节上信息获取的实时性、准确性、全

面性等需求，全面提升电网生产、电网服务、电网管理

的感知能力^［4–6］。随着电力物联网规模的扩大和采集数据

的累积和增加，需要进一步研究电力物联网采集数据的

在信息技术领域，物联网（internet of things，IoT）

已经被看作是一种必然的发展趋势，将给人类科技和日

常生活带来翻天覆地的变化^［1］。针对物联网规模化应用

面临的挑战，业界各方加速产业链布局，打造开放式物

联网架构，形成“感知服务层+网络层+平台服务层+应

用服务层”的四层物联网体系结构，其中平台服务层是

物联网架构和产业链中的关键环节，可以实现对终端智

能设备的“管、控、营”一体化，为上层应用提供通用

的服务能力，如设备管理、网络管理、消息管理、数据

处理和挖掘、业务流程和应用整合等能力^［2］。在Gartner

发布的《2018物联网技术成熟度曲线》中，将物联网平

台作为目前的热点技术，将逐步进入落地的实质发展阶

段。国际厂商如思科、SAP等推出平台解决方案，国内

移动、电信等运营商，航天云网等厂商，以及百度、阿

里等公司也建立了物联网平台及解决方案，并面向全社

跨专业融合、深度共享和精准用户服务技术^［7］

。

本文在深入研究物联网体系结构、物联网平台架构

的基础上，结合电网业务特点及应用场景，提出一种开

放式电力物联网平台解决方案，向下实现终端统一接

入，赋能智慧终端，向上支撑平台共享，实现数据和

业务融通，促进电网业务各环节状态全感知、业务全穿

透、信息融合和智能决策。

1 电力物联网平台建设需求

在以能源互联网为核心的电力行业发展趋势下，随

着智能设备、移动通信技术、云计算等信息技术的更

新，物联网在电力行业的应用从特定环节服务的概念发

展到大规模市场的应用。下一步电力物联网建设的核

心，在于通过建设开放式物联网平台，实现海量设备泛

在接入、跨专业数据深度共享、业务融通，提供精准用

户服务。并以开放平台为基础，形成产业联盟，建立以

电网企业为核心的电力行业生态体系。

会提供开放服务^［3］

。

物联网技术已广泛应用于电力行业中，利用部署在

目标区域内的大量节点，感知、采集各种监测对象信息，

能够在多种场合满足智能化电网发电、输电、变电、配

1.1 电力物联网

基金项目：国家电网有限公司科技项目“全业务泛在电

力物联网平台架构研究和物联管理平台开发及应用”。

Supported by State Grid Corporation of China.

物联网技术是感应通信技术、智能采集技术、第五

代移动通信技术（5G）、窄带物联网（NB-IoT）、云计

［引文信息］郭文静，刘迪，丁学英.面向电力行业的物联网平台设计及应用［J］. 供用电，2019，36（6）： 46-54.

GUO Wenjing，LIU Di，DING Xueying.Design and application of internet of things platform for power industry［J］. Distribution &

Utilization，2019，36（6）： 46-54.

供用电 2019。06

DISTRIBUTION & UTILIZATION

万方数据

智慧平台

算、人工智能等新一代信息技术的高度集成和综合运用， 1.2 电力物联网平台需求分析

在设备、人泛在连接及信息通信的基础上，实现设备识

别、定位、跟踪、监控和管理等功能的新一代互联网^［8］

电力物联网平台，是物联网云化架构的关键组件，

为泛在电力物联网的建设提供泛在设备安全接入、网络

。

物联网技术在电力行业的应用，可以实时在线连接能源资源管理、智能设备全寿命周期管控、一站式物联应用

电力生产与消费各环节的人、机、物，全面承载并贯通管理以及运营服务等能力，支撑电力行业生态体系的建

电网输电、变电、配电、企业经营管理、对外客户服务设，促进电网业务各环节状态全感知、业务全穿透、信

等业务，全面提升电网建设、管理及服务水平^［9–13］

。

息融合和智能决策。电力物联网平台，需要具备如下

基于电力物联网规模化、平台化建设需求，电力物能力。

联网整体架构可划分为“端、边、管、云”四层架构。 1.2.1 海量异构设备接入

电力物联网体系结构如图1所示。“ 端”是物联网架构

电力物联网覆盖电力系统各环节，需要一张网络接

中的状态感知和执行控制主体终端单元，通过各种传感入多类终端，实现“全景监测”；随着终端多元化能源

器、RFID标签等技术手段，完成对电力输送及消费各服务、智能终端、移动应用的发展，平台连接设备量巨

环节的设备信息的识别和采集。“ 边”是靠近“端”处大，云网端之间的连接将跨越有线网络、电力无线专

于网络边缘的分布式智能代理，就近提供智能决策和网、无线公网等多种网络。为支撑构建端到端解决方

服务^［14］。“ 管”是“端”和“云”的数据通道，是通过案，需要通过平台提供统一的设备管理、连接管理。

电力无线专网、公共通信网络等多种通信方式，实现端 1.2.2 网络稳定服务

云之间的信息传输功能。“ 云”是基于云计算、大数据、

随着物联网应用的不断深化，“ 互联网+”和能源

人工智能等先进技术实现全业务云上运行，构建面向能互联网相互渗透，需要联通互联网、公共通信网、综合

源电力生产与消费等多环节业务需求的微服务。在云能源用户等外部网络和信息应用，具备内外部网络的整

端，云基础设施提供计算资源虚拟化及负载均衡能力，合能力，并基于现有的电力通信网络设施，拓展通信业

全业务数据中心提供海量数据计算、分析、存储及可视务，为能源互联网建设提供泛在互联服务。

化能力，企业中台提供可共享、可复用的共性业务及数 1.2.3 统一技术服务

据微服务，物联网平台实现物联设备的统一接入、信息

电力物联网向规模化应用发展，为解决碎片化、重

汇集，及“端”“ 边”“ 管”等资源的统一调度和弹性分复化问题，需要提供共性技术平台。基于统一的技术路

配。“ 端”及“边”实现泛在智联，“ 管”实现全时空覆线，以微服务形式提供通用功能和接口，提升开发效

盖，“ 云”实现开放共享驱动业务创新，共同支撑建设率，支持不同业务应用的开发和实施；提供开放的外

具备“全息感知、泛在连接、开发共享、融合创新”等部接口，实现跨行业、跨领域互通，推动大规模应用发

特点的泛在电力物联网^{［15–17］}

。

展，促进业务模式创新，持续演进满足新需求。

云物协同

能力开放与公共服务

一次入库,处处应用

一次采集,处处使用

全

连接开放

网络管理

用户服务

设备管理

应用使能

运营服务

业

务

数

据

中

心

企

业

中

台

本地通信

业

务

应

用

远程通信

物联管理中心

边缘物联代理

（独立或内嵌形式）

“最后一百米”

国

网

云

公共服务云

企业管理云

云

生产控制云

端

边

管

图1 电力物联网体系结构

Fig.1 The architecture of IoTE

DISTRIBUTION & UTILIZATION

供用电 2019。06

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