电力物联网,就是围绕电力系统各环节,充分应用“大云物移智”(大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能)等现代信息技术和先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构。


智能化管理,实现真正的电力物联网


在电力行业物联网的建设过程中,大量的物联网终端接入物联网,面对庞大的物联网感知终端,用户信息和与应用交互的数据泄露问题,如何识别并允许合规的终端接入排除非法终端等是建设电力物联网的核心步骤。


建设电力物联网智慧化管理的解决方案


物联网解决方案总体架构遵循“精准感知,边缘智能,统一物联,开放共享”的技术原则,运用物联管理平台和边缘物联代理等设备,标准化接入各类采集终端,实现业务融合贯通。


建设电力物联网智慧化管理的解决方案


电力行业物联网解决方案总体架构


泛在接入


支持一体化设计或分离设计。硬件采用模块化设计,可以灵活组合,适配不同的低速接口泛在接入需求,同时兼容现有业务接入,满足传感器种类多样化的挑战。


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泛在接入框架示意图


边缘智能


边缘接入网关具备高效的微服务能力,实现边缘侧轻量化虚拟化资源可用。通过提供虚拟机高可用管理能力,实现对虚拟机应用的有效承载,基于容器实现微服务化,实现弹性业务的灵活部署,具有更高效的升级管理和高可用能力。


非常适合业务超低时延、超高效能等业务场景。通过统一编排技术,实现全网边缘节点的资源共享,边缘节点可共享企业应用或者服务,通过集中管理平台对边缘资源进行统一的管理控制。可为客户提供持续的边缘业务扩展能力。


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边缘智能框架示意图


智能运维


汇聚网关支持预配置模式,设备即插即用,自动同步LoRa无线配置,实现网络自动化接入。边缘接入网关采用分布式部署,集中管理,分权分域,高度可视化的灵活管理模式,通过集中管理,可以实现设备即插即用,快速接入云端,减少物联网项目实施的人力成本和时间成本。


同时还支持通过APP直连方式进行运维管理和现场配置。网关内置BLE蓝牙管理模块,用户针对室外网关的本地检修,无需在设备检修过程中进行登杆、插线的额外安装工人投入,依据手机APP即可完成对高处室外网关的调试及诊断,极大减少用户排障难度。


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灵活组合,开放对接


汇聚网关和边缘接入网关支持BLE,4G,LoRa,WIFI,ZigBee等多种无线通信方式,为电力用户在复杂的野外部署等场景提供灵活多样的组网选择。同时边缘接入网关内部集成安全特性,支持X.509标准的PKI公钥,Secure HTTP/MQTT,支持HTTPS/MQTT TLS 安全通道连接云端。


网关产品技术开放,可根据客户需求集成大型IoT云平台代理,系统支持指定云平台SDK安装,无缝集成,方便配置。支持VPN安全接入用户自定义的私有云平台,对接其业务系统。


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虚拟专网、安全互联


基于业务需求,灵活定义安全子网,提供安全可靠的加密链路和安全防护策略,可以快速构建安全、高效的业务信息私有网络,通过物联网虚拟专网技术,为物联网感知侧设备提供网络分析、调度、优化和加密等功能,满足用户针对物联网的分权分域的管理要求和各种差异化的组网方案,确保物联网感知层设备的安全互联。


建设电力物联网智慧化管理的解决方案


电力物联网方案中采用微功率模组,基于Lora协议规范,并全面满足电力行业规范扩展要求。支持国网输变电设备物联网微功率无线网通信协议;支持国网输变电设备物联网微功率无线组网协议;支持宽带470M&2.4G Lora/GFSK ;发射功率:最大 17dBm;接收灵敏度:最低-148dBm;结合大型行业需求,实现定制化开发,形成行业标准,制定从标准到认证,产品化的一站式技术支撑能力。


边缘接入网关是传感器网络的核心设备,是传感器和节点设备的整体接入装置,具备复杂的边缘计算功能和设备管理功能,用于各级感知,节点设备的汇聚和控制。适合应用于数量庞大、分布环境广泛复杂、低功耗场景下终端的数据采集和回传。


采用高度集成的硬件设计方案,可同时支持2.4G和470MHz接入,在其覆盖范围内根据终端数据上报频率的不同最多可满足数千量级电力物联终端的接入,同时支持城市、野外、园区等不同场景下多样化终端的接入。在大连接的情况下保证物联终端通信链路的稳定,有效建设无线通讯网络的建设成本。


结语:


随着我国电力物联网和数字电网的建设,接入的终端数量和产生数据量都将大幅提升,数据的种类也将更加复杂和多样,愈发要求终端类产品应具备多元化的数据采集能力、强大的数据处理能力、快速的数据传输能力,以及满足各种采集场景的个性化安装及使用要求,如分布式电源接入、电动汽车采集、智能家居应用、需求侧管理等。


未来的用电信息采集终端将朝着硬件平台化、业务微应用化、结构模块化的新一代智能采集终端方向升级演进,在采集对象范围、频度、数据体量、信息交互途径等多个维度更广、更快、更大、更多元等方向发展,进一步支撑电力体系改革、能源互联网等宏观战略形势下电力企业的新型营销业务及跨专业协同业务的开展。


文章来源: 元安物联,力安科技

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