感知层

重点介绍了物联网安全发展以及物联网感知层安全国家标准进展情况，并对物联网感知层相关信息安全标准下一步工作提出建议。

重庆明月山数字孪生变电站系统整体遵循国网公司PMS3.0顶层设计三区四层总体架构，横向贯通生产控制大区、管理信息大区、互联网大区，纵向覆盖感知层、网络层、平台层和应用层，依托电网资源业务中台，整合主设备监控系统、辅助设备监控系统、智能巡视系统、PMS系统各类数据资源

汇报分为三个部分，包括建设背景、建设情况和应用实效，建设背景阐述国家、网省公司对数字经济、数字输电的建设要求和公司数字电网发展历程；介绍数字生产系统感知层、平台层、网络层、应用层，并对应用成效进行汇报。

输电线路的监测对保证电网的安全稳定运行具有重要的意义。传统的输电线路监测方法比较单一，不能对输电线路进行全方位的监测感知，且智能化水平不高，不能对故障和安全隐患进行自动识别和预警。文章提出一种基于物联网技术和边缘计算技术，通过“端、边、云”结合的输电线路智能监测系统框架。系统整体采用物联网的3层架构，并对感知层、网络层和应用层分别进行设计。对传感器设备的使用、边缘智能终端的数据处理策略、网络接入和应用系统智能分析等提出具体的框架和解决方案。系统通过在输电线路监测工程中的实际应用，能有效地智能识别输电线路故障和安全隐患，显著地提升输电线路的智能化监测水平。

电力物联网通过应用现代信息技术,助力电力系统和电网企业的转型发展,在提高电网柔性和弹性、适应可再生化的大规模开发利用和新型用户的多元需求,激发电网企业发展活力、提高运营效率方面必将发挥重要作用。 为使广大的读者对电力物联网有全面的了解,本书从5方面进行介绍,第1章是绪论,介绍电力物联网的发展背景;第2章是电力物联网架构和技术体系,从感知层、网络层、平台层、应用层几个方面予以介绍;第3章是电力物联网关键支撑技术,概括介绍云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能和区块链的概念、技术及其主要作用;第4章是电力物联网主要应用,介绍营配贯通、配电物联网、虚拟电厂、车联网、智慧能源综合服务、智慧物联、输电线路在线监测等应用;第5章是典型案例,介绍了新能源云、智慧路灯等方面的工程实践以及一些综合性示范工程。 注：25册（含）起订，免邮寄费。

针对现存大量传感设备未充分发挥作用，各专业系统自成体系，传感设备重复部署，难以满足终端统一接入的管理要求；无法充分挖掘数据在提高电网安全运行水平、效率效益和工作质量等方面的价值，传统的在线监测仍主要依赖于值班人员的专业素养和主观能动性；网建设认识不深，标准接入方式普及有限，接入设备缺乏统一标准，错误接入等问题，基于电力物联网架构体系的安全接入、设备管理及边缘计算、嵌入式系统的软硬件架构的要求，秉承“边端分离”的思路，开发出智慧变电站物联感知边缘物联代理（接入节点）应用解决方案。该装置是一套统一的应用于输、变、配电的边缘物联代理装置（接入节点），用于解决边端一体造成的单一现场配置多个边缘代理或感知终端重复配置的问题，是电力物联网感知层的核心设备，是实现“数据一个源”和“统一接入、边缘智能、共享共用”的关键设备。通过在输、变、配电系统中配置边缘物联代理，实现各种微功率、低功耗无线传感器以及有线传感器的自由组网，南向可实现不同厂家、不同类型、不同协议、不同通信方式的传感器数据接入配置，实现汇聚单元统一接口协议和统一通信协议接入，北向可通过安全加密芯片或安全加密程序实现与汇聚单元及物联网平台的安全通信。凭借EdgeX Foundry（国际物联网边缘计算软件框架），实现边缘算法App在边缘物联代理（接入节点）本地搭载，也可以通过云端对本节点内的边缘算法App进行远程更新，实现高级应用算法远程部署，充分发挥传感设备数据的价值。

针对海岛电网海缆运行状态监测重点和难点，以海缆监测提升海岛电网运维水平、可靠供电、服务能力为关键点，以服务新时代中国特色社会主义发展目标为指导，结合舟山公司实际，开展电力海缆运维监测感知分层管理。通过统筹管理资源，明确监测目标，运用大数据感知技术，构建实时状态感知层以及高速传输网络层，采集并融合海缆监测数据信息，建立起多层次海缆管控感知途径。从水下巡检机器人监测到水上电子围栏主动预警，从无人机航拍精准定位到连接海洋卫星宽带接收数据，实现海缆“海-陆-空-天”多层次监测感知；特别是建立了党建引领多方联动机制，将海缆应急、事故处理、海缆运维全面整合，增强了管控力度，确保海缆安全、可靠、高效运维，助推能源互联网企业高水平建设。 通过该管理创新项目的实施，取得《用于海底电缆免受过往船舶损坏的监控装置》等多项发明专利。《一“缆”无“虞”--基于新型海洋通信技术的四维海缆综合管控平台》获得专家在技术研究、问题解决、推广复制、应用前景等方面的一致认可，充分展现了国网公司开展能源互联网建设的技术和水平，并获中国首届工业互联网大赛三等奖等多项技术创新奖项。构建了海缆智能预警防控体系，“海-陆-空-天”四维海缆感知得到有效融合，运用大数据丰富了海缆监测手段，全方位、多维度采集海缆监测信息，提高了海缆数据化、智能化水平，有效控制了锚损事件风险，提高了供电可靠性，保障了舟山海岛企业、居民对美好生活的电力需求，实现海域友好生态环境，保障海域船舶的航线安全，社会效益成效显著。

针对城市配电网电缆资产利用率低、风险感知难、运维成本高等问题，围绕“降本增效、高效运维”目标，在电缆及通道运维方面开展大量的创新性探索和研究，在感知层，研发了首个智能电缆及集成装备，实现传统电缆技术突破和一、二次的真正融合。基于数据和模型驱动建立了智能电缆监测平台，实现了运行电缆及通道的状态实时在线监测。首次提出了电缆线路安全运行载流量动态调控、负荷动态保护阈值与裕度分析、隐患点感知及定位多项技术和方法，结合监测平台对电缆通道感知情况，建立了适应多场景的机器人巡检体系，实现机器人自动对电缆通道隐患精准监测和处置，构建了城市配电网智能电缆及通道高效运维体系。

随着泛在电力物联网建设深入，感知层各种新式业务终端大量应用，原有的通信手段已无法有效支撑新兴业务终端的接入需求。在此背景下，本文研究了变电站无线通信覆盖方案，分析了主流短距离无线通信技术，根据变电站场景特点，提出了WiFi+ZigBee无线覆盖方案，能够满足高带宽、低功耗等差异化业务接入需求，并对共频干扰、通信安全提出对应解决方案。