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。

基于物联网技术，通过对供配电设备的状态信号进行数据采集、存储、计算与分析，构建由感知层、传输层、存储层及应用层组成的可视化智慧能源管理平台，实现设备运维管理、能源监控、全景地图展示、趋势分析、在线组态、开关控制、设备监控及电子档案管理等相关功能，提升用户管理配用电系统的安全性，保障用能质量可靠性。

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

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。

为了提升变电设备运维管理的智能化水平，及时发现并预防因设备过热导致的故障风险，保障电网安全稳定运行，提出了变电设备温度态势感知及辅助决策方案。 方法 从感知层、理解层、预测层和辅助决策层4个方面展开研究。在感知层，利用K近邻(K-nearest neighbor，KNN)分类算法分析多类温度数据的关联性。在理解层，通过BP神经网络构建历史数据传递模型，以处理历史数据缺失问题。在预测层，为应对非线性数据和噪声，设计了自回归积分滑动平均(autoregressive integrated moving average，ARIMA)模型与支持向量机(support vector machine，SVM)组合的温度预测模型。在辅助决策层，应用灰色关联度分析设备温度变化与故障风险之间的关系。 结果 基于所提方案的算例验证结果表明，该方案实现了对设备未来温度变化趋势的有效感知，并为设备缺陷判断提供了依据。 结论 所提方案通过多维度、深层次的温度数据分析，揭示了设备温度与故障风险之间潜在的关联关系，实现了对变电设备运行趋势的预判，为变电设备运行方式优化以及制定设备检修计划提供参考。

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。

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。

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。