芯片

阐述了客户侧泛在电力物联网智能感知技术研究背景，针对非介入式负荷辨识技术、随器计量技术、传感芯片技术、基于HPLC的用采高级应用技术、基于HPLC的双模通信技术等关键技术以及核心设备研制开发进行全面介绍。最后结合实践分享了公司在典型应用场景的探索。

从研究背景、研究内容及关键技术、试点工程及成效三个方面详细介绍了智能终端环网柜研发与应用情况。报告表示，集成芯片化DTU的智能环网柜实现了一二次融合，可广泛应用于配网工程，有利于配电自动化系统建设 。

对于我国而言，集成芯片技术对于集成电路产业具有更加重要意义。由于我国在集成电路产业的一些先进装备、材料、EDA以及成套工艺等方面被限制，导致我国短期内难以持续发展尺寸微缩的技术路线。集成芯片技术提供了一条利用自主集成电路工艺研制跨越1-2个工艺节点性能的高端芯片技术路线。同时，我国集成电路产业具有庞大市场规模优势，基于现有工艺制程发展集成芯片技术可以满足中短期的基本需求，并可借助大规模的市场需求刺激集成芯片技术的快速进步，走出我国集成电路产业发展特色，并带动尺寸微缩路径和新原理器件路径的共同发展。本技术白皮书邀请了集成芯片与芯粒领域的优势研究力量，详实分析了集成芯片的技术途径和国内外发展现状，总结了我国在集成芯片领域的基础优势和面临的挑战，希望能够为技术规划、技术攻关、产业政策等提供参考。在撰写过程中，有很多未尽之处和编委们的知识所限，也请批评指正。

我国能源安全的新战略为我国能源转型发展、构建“清洁低碳、安全高效”的国家能源体系提出了新要求。以电网为核心的能源互联网和泛在电力物联网正在加速发展。但是，由于高电压等级电网中（尤其是特/超高压电力设备）通常伴随强电磁场，而强电磁场对传统无线传感器的可靠性造成了严重影响，导致高电压等级电网缺乏可靠的传感器。这一瓶颈制约了电力物联网的发展。针对以上问题，我们研究了抗电磁干扰微纳传感器及无线通信技术。基于新材料和器件的温湿度、电磁场、压力、声学等多参量微型传感芯片和封装技术，实现能够适应高电压等级电网复杂工况的微型传感器；研究了多层超表面微结构，实现抗电磁干扰的功能表面并与传感器集成；研究基于抗电磁干扰的功能表面的无线传感通信技术，解决微型传感器在强电磁干扰环境下的通信问题；研究了基于人工智能的故障诊断算法，解决了传感器的智能化问题。

“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。

微型智能电流传感器是一种非侵入式微型电流测量装置，具有小体积、高精度、宽量程、宽频响、自取能、自组网、低成本、即贴即用等特征，适用于电网数字化转型中发、输、配、变、用等环节海量部署，全面采集电网基础运行数据。微型智能电流传感器采用磁阻传感芯片（TMR芯片）作为核心测量元件，支持集成电流监测、故障录波、谐波监测、无线授时、空中升级等特色功能，已用于智能变电站、配电房及户外线路的电流负荷监测。目前已实现量产供货，在粤港澳大湾区、广西、贵州等地规模化推广应用近1.6万余套，有力支撑了能源数字化转型和新型电力系统建设。

当前，国网公司正加快建设成为具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业，建设和运营好“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”成为能源互联网建设的核心任务。然而，目前电力物联网设备存在批量识别效率较低、接口协议和数据格式不统一、业务融合度不高、共享应用不充分等问题，难以满足“泛在电力物联网”建设和发展需求。此外，电力领域关系国计民生，对信息安全保障有极高的要求，通用的物联网设备难以满足行业的特殊应用需求。 项目研究成果已在电力、轨道交通等多个重点行业实现规模化推广，在海量电力终端设备的身份标识、出入库、批量盘点、配送、流水线检测等环节，累计应用物联网相关芯片超过1亿颗，配套物联网终端设备超过20万台/套，实现直接经济效益约2.82亿元，利税约4221.74万元，应用规模可观，经济效益显著。项目的成功实施满足相关领域的安全标识、高效识别、信息贯通及共享需求，对有效提升相关领域智能化水平、保障信息安全、提高经济运行效率等方面具有重要意义。

电网输变线路分布广，为保障输电线路稳定运行，现多以可视化监控设备作为输电线路远程巡视的重要手段。本报告分析了人工智能技术在智能电力可视化巡检中的作用，结合人工智能技术提出业务问题的解决方案，并依托集AI、图像、视频、音频于一体的智能视觉一体化芯片--猎鹰SCA200，使可视化监拍设备轻松实现具备就地的人工智能隐患分析功能，总结了应用效果，为智能可视化巡检方案提供技术保障。

ISCOM2000系列是经济实用、具备高性能和高可靠性的可网管标准以太网交换机。可实现线速的二层交换并提供丰富的管理手段。该系列包括ISCOM2008、ISCOM2009A-MA、ISCOM2016、ISCOM2017A、ISCOM2026、ISCOM2026S六款产品。 ISCOM2000系列采用高性能的ASIC芯片实现全线速交换，具备灵活的带宽分配以及QoS功能，并提供丰富的接口类型。配合OneTouch网管系统进行设备自动发现以及批量配置、提高网络运维能力。 ISCOM2000系列适合小区、宾馆、学校、企业网络，能够提供桌面或工作组级的高速以太网接入。

能源物联网需要支持海量异构终端、保证信息感知低延迟、设备与平台具备高安全性。针对能源物联网缺乏工业级安全终端、设备的类型与数量急剧增加、终端泛在接入以及感知信息规模剧增现有技术难以满足业务需要等问题，以及为了高效进行信息感知，实现能源高效利用、保证智能电网的安全稳定，开展能源物联网自主安全终端与海量接入平台研发及工程示范。 能源物联网安全终端与海量接入平台研发过程中，主要存在以下三类问题：一是突破输电、配电、变电业务需要的工业级能源物联网终端技术，并解决终端对信道与业务的感知与自适应问题；二是突破低延迟高吞吐量能源物联管控平台及边缘处理技术，解决终端、边缘、业务系统无统一管控平台的问题，支撑能源综合利用；三是突破自主安全芯片技术研制自主安全芯片，解决自主可信基础硬件平台和能源互联网身份认证、交易安全等问题，保障能源物联网安全性。 本项目通过对安全物联芯片、能源物联网终端及安全体系、系统平台等多领域协同攻关，突破安全芯片、物联终端及智能感知、边缘代理与安全防护技术，研制了能源物联网综合平台并开展工程示范。