物联网通信

他介绍道，友讯达公司跟踪世界先进技术进行了技术研究，研发了基于IPv6协议开放架构三模通信物联网平台，并介绍了MuCoFAN是为满足泛在电力物联网通信需求，而研制的新型本地通信网，即多模式广覆盖场域网。

针对传统阻塞式通信技术在电力物联网硬件资源受限的条件下难以实现可靠高效通信的问题，文章提出基于异步非阻塞框架的电力物联网通信技术。首先，根据异步非阻塞技术原理，基于Rust语言异步编程方法和Tokio异步框架，设计异步非阻塞通信框架，包括客户端连接、服务端连接与监听以及非阻塞的网络数据读写方式等。然后以当前电力远动通信领域中应用最为广泛的IEC 104规约为例，设计其异步非阻塞通信实现方式。最后，对基于异步非阻塞框架实现的通信软件进行一致性测试和性能测试，将测试结果与传统阻塞式通信实现方式对比分析，并通过实际工业园区电力物联网工程应用验证所提技术的有效性和高效性。

首先对电力物联网基本情况及通信应用情况进行总结，分析电力物联网通信运维现状及存在问题、后期提高运维水平的基本思路。在此基础上，提出了电力物联网通信运维支撑系统的发展思路，指出电力物联网通信运维支撑系统总体架构、功能需求和需要重点推进的技术方向。最后对南方电网物联网通信运维的实践情况和后期发展方向进行了介绍。

物联网通信单元是低压设备物联网化的关键设备，具有强大的物联网协议转换能力，将不具备物联网通信能力的设备，进行全面的物联网化通信升级。具有模组级、模块级、装置级三种类型，可采用内置或外置方式与低压设备配合，覆盖新建和改造两大场景。满足国网公司泛在电力物联网框架下配电物联网架构要求，应用国网设备部集中工作成果，全面支持配电物联网建设。

数字换流站是新型电力系统建设的枢纽节点,以融合终端为核心的物联感知网络是数字换流站物联感知体系的关键基础设施。数字换流站内复杂的电磁环境及高低温、盐雾腐蚀、交变湿热等工况条件下多种物理场相互作用和叠加,这些耦合干扰会影响换流站物联感知网络设备的通信效能,降低物联感知网络通信性能和服务质量,影响数字换流站全面智能感知能力和高效的智慧运检水平。针对缺乏数字换流站复杂电磁干扰与多物理场影响下物联感知网络通信效能有效评估方法这一问题,文章从基本通信能力、业务保障能力、生存保障能力和资源利用能力4个层面出发,建立多级分层的换流站物联网通信效能评估体系,在此基础上,采用支持向量机算法构建评估模型,实现对数字换流站物联感知网络通信效能的快速、准确评估,提升物联感知网络对换流站高效运行和数字化建设的支撑能力。

国务院办公厅发布的《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）》明确指出了物联网应用建设的迫切需求，在新型电力系统建设中，物联网通信领域需要支撑的业务种类日益丰富，例如用电信息采集、有序充电、反窃电分析、智能楼宇等，对于数据采集通信和深化应用提出了更高的要求。因此必须建立高速、可靠的本地通信网络。

本项目属于集成电路领域。随着智能电网建设的推进，电力通信芯片的市场需求与日俱增，长期以来电力通信芯片依赖国外进口，存在安全隐患大、供货不稳定等问题。随着智能电网新型业务的兴起，分布式电源等各类终端大量接入，对通信实时性、可靠性、通信速率等提出严苛的要求，而国内产品主要面向消费类电子，存在成本高、功耗高、可靠性差等问题，无法满足复杂电力环境下的应用需求。因此，亟需研发具有自主知识产权的工业级电力通信核心芯片，以实现规模化推广应用。本项目开展了高性能模拟前端、电力线载波通信、微功率无线通信和多模融合通信等关键技术研究，突破了噪声自适应消除、抗信道干扰、低功耗与高性能难以平衡等难题，开发了高速电力线载波通信芯片、G3-电力线载波通信芯片、微功率无线通信芯片、双模融合通信芯片4款芯片以及12款模块产品，取得了集理论、技术和产品于一体的创新突破：1）突破环境温度、干扰噪声、工艺偏差因素导致放大器性能降低的难题，提出自适应噪声消除和多温度系数参考源电路设计方法，设计模拟放大器，可控增益带宽提高了10%，保障通信芯片在复杂电力工况下可靠运行；2）攻克了电力线强干扰、强衰减环境下高速通信的难题，提出了互相关帧同步技术，提出了实时自适应干扰消除技术，保证了高速电力线载波通信芯片在复杂信道环境中稳定可靠运行；3）突破了通信芯片在低功耗、小尺寸与高性能需求之间难以平衡的难题，提出了一种基于注入锁定技术和有源电感振荡器的高频信号追踪的方法，设计了低噪声射频模块，研制出高性能、低成本的微功率无线通信芯片；4）突破了双模融合通信的信道差异化适配难题，提出了电力线载波与无线融合通信架构，构建了双通道子载波误码率预测模型，设计了双链路自适应切换保护与子载波优选适配方法，研制出高可靠、高适配性的双模融合通信芯片。 项目成果已在我国电力行业实现大规模应用，覆盖27个省/市/自治区，拓展至环境监测、智能家居等领域。项目的实施，实现自主知识产权电力通信芯片的规模化推广应用，有效提升电力通信水平，打破国外垄断，带动我国集成电路自主创新，对推动产业进步意义重大。

丽水是浙江省陆地面积最大的地级市，素有“九山半水半分田”之称，是中国生态环境第一市。丽水的生态水电优势极为明显，全市并网水电站共有813座，总装机达260万千瓦。但由于地理特征造成了区域内约90%的水电站处于无信号区域，未能实现调度信息采集。为解决这些区域的电力通信问题，丽水公司结合丽水电网实际和生态优势，在骨干通信网络补强的基础上，拓展泛在电力物联网通信接入方式，开展山区生态特征的北斗卫星通信技术山区应用研究和落地实践。

针对目前电缆隧道规模快速增长现状和高效运维面临的技术难题，采用微功率模组加供电、传感、通信一体化智慧线技术，实现电力隧道物联网通信与入侵探测，采用高可靠PLC技术实现高压强磁场环境中的多参数传感数据的集成和传输，采用数字孪生三维底座以及知识图谱快速构建L3级电缆数字孪生运维系统以及电缆隧道远程巡视子系统，支撑电缆巡视人工替代以及电缆运维精益化管理。