基于“云管边端”架构的电力全域物联网技术与应用
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完成单位:广东电网有限责任公司电力科学研究院
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-001
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
杨 强、王中奥、吴争荣、谢善益、张 凯、陈 扬、范 颖、谈树峰、周 刚、李兴旺
《南方电网公司数字化转型和数字南网建设行动方案(2019年版)》提出建设全域物联网。2020年,公司印发了《南方电网公司全域物联网建设方案》,提出加速构建“云管边端”全域物联网架构体系,支撑实现“状态全感知、设备全连接、数据全融合、业务全智能”。针对制约全域物联网应用水平提升的“云管边端”各环节的问题,项目开展了标准化物模型及其校核技术、物联网智能网关技术、物联网安全防护技术、物联网支撑的数字生产应用等关键技术研究,有效提升了全域物联网的应用水平,支撑了生产域数字化转型。
重大技术创新:(1)制定了60余类感知终端的物模型标准,开发了物模型自动校核工具,制定了物模型管理业务指导书,解决了“端”侧数据标准不一致的问题,从源头保证了数据的规范性和数据质量。(2)研制了具备边缘计算功能的变电站智能网关装置,并提出了基于代理式网关的存量终端数据批量导入物联网平台的方法,解决了物联网“边”侧海量异构终端数据统一采集与智能分析的难题。(3)研发了部署于智能网关的嵌入式可信安全防护软件、部署于物联网平台的安全监测分析软件, 研制了多协议安全网关、双向隔离装置,软硬结合、纵深防护,确保物联网“管”侧数据安全传输。(4)以物联网平台广东电网分节点三区为核心,基于“云管边端”技术架构,接入终端达15万套,支撑了10余套业务系统运行,物联网平台的终端接入规模及业务应用深度处于国内领先水平,有力支撑公司生产指挥、变电运行支持、智能配电房、智慧安监等“云”侧数字生产业务开展。
成果已应用于物联网平台广东电网分节点三区,自2020年承接“南方电网物联网建设”灯塔项目以来,全面服务于网、省公司物联网终端接入应用、平台功能优化等工作,为全网物联网建设探索出了一条可行的发展路径。项目研制应用了变电站智能网关、多协议安全网关、双向隔离装置等新设备,已应用于超过1000个变电站,有力支撑了输配变业务向智能运检模式转变,提升了运维工作效率,经济效益达44828万元。物联网平台作为“数字南网”的基础性平台,项目成果有力支撑“数字南网”建设和生产域数字化转型,经济及社会效益显著。
项目申请专利25项,授权发明专利10项、实用新型专利3项;发表EI论文7篇;研发装置3套、软件2套;编制行业标准1项、团体标准1项、南网企标4项。项目成果经鉴定为国际领先。