下一代互聯網關鍵技術在山西智能電網中的研究與應用

摘 要：文章分析了下一代互聯網發展的趨勢，以及在山西智能電網積極開展下一代互聯網關鍵技術研究與應用的必要性。闡述了在進行IPv6應用技術研究的基礎上，完成山西智能電網基于IPv6協議的統一視頻開發及實施的方法和成效。

關鍵詞：IPv6；下一代互聯網；智能電網；統一視頻

在今年揭曉的國網公司2015年度科學技術獎一等獎獲獎項目“下一代互聯網技術在智能電網的應用關鍵技術研究與示范工程”中，山西智能電網基于IPv6協議的統一視頻開發及實施，與其他單位實施的輸變電狀態監測、95598互動服務網站建設共同構成了成果的三類核心關鍵應用，為下一代互聯網關鍵技術在山西電網的進一步擴大實施提供了寶貴的理論和實踐依據。

一、下一代互聯網發展趨勢

（一）網絡智能從用戶終端向網絡邊緣設備滲透

現有互聯網中，智能基本都交予了用戶終端，網絡的職責是盡最大可能提高分組傳送的效率和網絡的抗毀性。然而對于NGI而言，其智能的分布將逐漸從用戶端向網絡邊緣設備滲透，網絡內部維持原有的扁平化設計。核心網絡需要內嵌安全機制，呈現出多個安全域平面互連的核心網絡結構。而網絡的智能邊緣設備則應承擔支持安全、管理、服務質量需求的能力（例如認證、鑒權、接入策略實施等）。

（二）NGI仍將維持網絡與業務分離的基本屬性，支持多種業務類型（包括融合型業務）的承載

網絡承載與業務沒有綁定關系，用戶對于網絡和業務的自由參與能力不會改變。NGI互聯網應用多樣化，行業應用不斷增加。NGI在支撐WEB瀏覽、電子郵件、搜索引擎、在線交易、網絡游戲、即時通信、虛擬主機等基礎業務同時，也在向P2P業務、遠程控制等在多元化發展，加速向更多的行業和領域擴展。特別在智能電網領域，利用IPv6的海量地址，為每個電力終端分別分配一個唯一的地址，對電網進行實時監控，并支持電網與用戶的雙向互動。

二、在智能電網中開展下一代互聯網關鍵技術研究的必要性

智能電網各相關環節，特別是配電和用電環節，對通信網接入能力提出全方位、IP化，多樣化、靈活便利、經濟高效等許多新的要求。下一代網絡要求針對不同業務需求進行精細化管理，實現網絡的可知、可管、可控。智能電網的各個環節均部署著大量的傳感器和計量單元，使得網絡安全環境更加復雜。首先是智能業務中心包含著存在大量安全隱患的新建系統；其次是智能配用電領域大量智能終端的應用，給黑客提供了利用某些軟件入侵機會操縱和關閉某些功能，并且大量智能終端由于資源受限問題，需要著力研究滿足高安全性、高效率、可擴展性、可兼容性的輕量級安全體制；而原有的電力通信協議如104等對安全考慮薄弱；新通信技術的采用如EPON、WiFi、無線等也引入了安全風險。綜上所述，從中心系統、通信規約、終端仿冒和通信網絡等多方面整體考慮，必須形成滿足智能電網新形勢要求的、完善的通信安全架構，保證智能電網有序的、安全的建設和運行。

三、基于IPv6協議的統一視頻監視平臺的研究背景

電網統一視頻監視系統的部署與應用對電力通信網的業務承載能力及傳輸性能都提出了更高的要求，IP網絡帶寬需求量迅猛增長。IPv6的出現對網絡視頻監控的發展起到促進作用，本質上對視頻流的基礎承載環境進行優化，使網絡視頻監控的應用場景和應用內容更加豐富。所以，構建基于下一代互聯網技術的信息通信平臺基礎上的電網統一視頻監視平臺需求迫切。電網統一視頻監視平臺是多媒體業務的典型代表，相關的應用成果可推廣應用到智能巡檢、移動作業終端、應急指揮、遠程協同辦公等。

四、基于IPv6協議的統一視頻監視平臺實施內容

（一）新建變電站IPv6監控系統建設方案

新建變電站根據山西公司變電站建設部門及運維部門現狀及需求，遵照不同電壓等級變電站建設相關典型設計內容，確定變電站IPv6監控設備型號及數量，定制研發支持IPv6網絡攝像機和網絡硬盤錄像機，新定制研發的網絡攝像機直接接入IPv6網絡交換機，交換機采取隧道技術完成IPv6設備的視頻數據從站端經省（市）到總部的縱向貫通。

（二）已建變電站IPv6監控系統改造方案

根據山西公司變電站建設部門及運維部門現狀及需求，對于現已支持IPv6的設備，直接接入改造后的兼容IPv6的統一視頻監控平臺。對于變電站中一些重點監控點位，將模擬攝像機更換為新IPv6視頻監控設備；對于已存在的IPv4網絡攝像機升級更換為IPv6網絡攝像機；對于其他已存在的模擬攝像機則遵從利舊原則，直接更換網絡硬盤錄像機使其支持IPv6，將模擬攝像機接入改造后的IPv6網絡硬盤錄像機，后接入IPv6交換機。所有視頻采取支持IPv6的網絡技術，完成IPv6視頻數據從站端經省（市）到總部的縱向貫通。

五、基于IPv6協議的統一視頻監視平臺的應用成效

截止目前，系統及平臺各項功能運行穩定，用戶反映良好。從各項業務應用數據來看，基于IPv6協議的統一視頻監視平臺為下一代互聯網技術在山西智能電網的進一步擴大應用起到了示范作用，具有顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]《下一代互聯網“十二五”發展建設意見的通知》（發改辦高技〔2012〕705號）.

[2]《關于組織實施2012年下一代互聯網技術研發、產業化和規模商用專項的通知》（發改辦高技〔2012〕291號）.

[3]《國家發展改革委辦公廳關于2012年下一代互聯網技術研發、產業化和規模商用專項項目的復函》（發改辦高技〔2012〕1763號）.