嵌入式

通过国网总部科技项目（2018-2019） “变电站直流电源智能化技术研究”，对目前站用直流电源系统诸多问题进行总结及研究，提出站用直流电源系统智能监控、保护及运维方案，实现绝缘降低、交流窜电、直流互窜及不稳定接地准确报警与精确定位，实现支路故障主动式保护和快速隔离；提出蓄电池状态参数在线检测和精准估算方法，及时获得电池及系统的运行状态；通过对电池的主动式均衡和精细化管控，有效改善蓄电池组的系统性能，实现单体层次电池运行状态的在线诊断及故障电池的及时隔离，提高蓄电池组运行的安全性和可靠性；采用先进传感技术、数字化技术、嵌入式计算机技术、物联网技术，研制站用智能化直流电源及其运维系统，对站用直流电源系统的运行状态实时感知、监视、分析和故障诊断，对直流电源设备进行分散测控和集中管理，实现直流电源系统的全景化监测、远程控制和维护。

“伏羲”芯片是我国首款国产指令架构电力专用芯片，采用C-sky指令集、玄铁系列内核，设计、流片、封装、测试全链条境内实现。芯片采用“CPU+DSP+专用算法计算引擎+安全计算引擎”的多核异构芯片架构，内嵌国密算法硬件电路，首创嵌入式电力专用算法计算引擎，可实现对IEC-61850的数字化协议的高效并行处理，效率提升2个数量级，芯片整体计算性能相较竞品提升50%，网络风暴抵御能力提升60倍。目前，已有30家终端厂商基于“伏羲”芯片研发数百款工控装置，已在变电、配电、计量、新能源、电力物联网等领域实现验证并规模化应用。

VxWorks是电力工控终端广泛采用的实时嵌入式操作系统。电力工控系统中,嵌入式系统大多被裁剪、运行周期长,系统中可能长期存在未知漏洞。现有模糊测试方法未考虑嵌入式终端系统特点,对VxWorks系统适用性差。因此,文章提出针对VxWorks电力工控终端的模糊测试方法,选取WDB RPC接口及在其上运行的RPC协议作为测试对象,结合等价类划分技术和滑动窗口位翻转算法生成模糊测试用例,并基于边界值分析技术对用例进行验证。实验结果表明,所提方法能有效挖掘VxWorks系统内存崩溃漏洞。

介绍了现阶段就地运维现状、长园深瑞继保自动化有限公司的Web技术关键优势以及Web技术产品实践成效。

该产品充分考虑到移动通信基站的使用特点，在安全性、可靠性、可用性等方面做了有针对性的设计，能很好的满足通信运营商的需要。

该技术产品主要用于各种工业过程的自动控制。该产品包含中央处理器（CPU）模块，数字量、模拟量等各种工业信号的数据采集模块和通讯模块，支持IEC61131-3标准的编程语言，具备文件读写、数据高速存储等功能。该产品实现核心器件、嵌入式软件、程序编译软件全自主开发，具备完全自主可控的能力。产品的环境适应性、电磁兼容性和可靠性等指标通过了工信部赛西实验室的测试（CNAS、ilac-MRA认证）。该产品已在陆上1.5MW、陆上2.0MW、海上5MW、海上7MW等多款机型、多种场景实现了示范应用，并完成了超过100台（套）的批量应用，应用后的载荷安全性和发电性能经第三方权威机构评估，均优于应用前。经过院士专家组鉴定，该成果整体技术达到国际先进水平。

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。

电力物联网在单人装备中的的应用与工程实践主要分为四个部分：第一部分介绍输变电工程基于电力物联网技术的单人智能装备发展背景及意义，其中包括单人智能装备重要性及其推动电力行业发展的作用。第二部分电力物联网单人智装备的定义，总体技术要求，硬件设计思路及要求，嵌入式软件开发，数据通信要求，数据存储及数据安全性要求，单机续航能力要求等。第三部分重点介绍典型电力物联网单人智能装备在功能需求，技术研发，应用与工程实践进行详细分析及总结，包括：智能单人安全防护装备，智能单人检测设备，便携式数据采集与传输设备等。第四部分主要介绍，对物联网单人装备后续发展提出展望。

项目研究了国家密码管理局颁布的《安全芯片密码检测准则》标准中高等级安全芯片的相关安全技术，实现了基于国密算法的抗最新攻击方法的高等级安全芯片防护技术，开发出具有自主知识产权的嵌入式安全CPU，研制了具有自主CPU的终端安全芯片，取得了一系列技术突破和创新。 项目成果己在电力、物联网等领域得到应用推广，满足实际应用的功能和性能，保障产品的高安全性，达到国内外相应的评测标准。近三年累计销售终端安全芯片超过829万颗，形成直接经济效益约2.79亿元，利润4978万元，税收4430万元。