配電物聯網智能終端的概念及應用

王帥

摘要：隨著科學技術的不斷發展，配電網也開始朝著信息化和智能化的配電物聯網方向上發展，智能終端作為基礎性的元件和核心關鍵技術吸引了越來越多的制造商、科學院以及IT企業和國家政府部門的關注和青睞。以配電物聯網建設的需求為基礎，總結出了關于配電物聯網智能終端的概念和基本特點，并針對配電物聯網智能終端的應用進行了分析和討論，希望可以為配電物聯網智能終端更好的發展提供一些參考建議。

關鍵詞：配電物聯網;智能終端;軟件定義;概念

引言

配電網在社會和國民經濟的發展中有著非常重要的作用，并且也是國民經濟的重要公共基礎設施。一般情況下低壓配電網在電網的尾部，是連接輸電網，向用戶供電的重要介質，同時也是供電系統中重要的保障。根據去年中國統計年鑒的數據顯示，南方電網的低壓使用用戶達到了9600萬;國家電網低壓用用戶更是達到了5.5億戶，配電變壓器總臺數約為500多萬臺，低壓配電線路總長度約為6.78*10⁶km。一直以來，受到相關技術手段和管理方法匱乏的影響，低壓配電網中的終端設備種類繁多，智能化水平不高，通信違約現象頻繁發生，標準不統一等問題導致配電臺區運行不當、設備調控、用戶體驗落后等問題。但是，近些年隨著國家電網公司在智能電網方面的創新和研究，提高了電網的安全和質量水平，并且通過借助互聯網+技術實現了電網信息化、智能化的發展。配電網也從傳統的傳輸電能的主要作用開始向著全面化、智能應用和數據融合的配電物聯網的方向上發展。

1配電物聯網智能終端的概念

1.1配電物聯網智能終端的定位

配電物聯網結構中包括了管、邊、云、端四大核心層次;其中云主要是指云化主站，主要是依靠傳統信息系統框架和組織方式的創新來實現在互聯、開放應用、職能決策和協同自治決策的作用;管主要指的是一種傳輸通道，其具有高效、安全、時效的特點;邊主要是指的一種接近于物、數據源頭并出處在網絡邊緣的智能代理，對云搜集和管理數據的范圍、能力進行了充分的拓展;端是配電物聯網結構中控制主體的終端部分，可以實現狀態感知。

智能終端可以說是邊的設備，但是又具有端設備的一些特點和優勢，從物理學的角度上來看，端和邊設備是一種，主要是為了對智能配變終端的開放式進行布置的一種平臺，可以實現業務、互聯的作用。從邏輯的角度上來看，邊是獨立存在的，通過軟件定義的方式，來實現終端側硬件資源和軟件應用的融合，并且在不需要對硬件變更的情況下來實現配電臺區不斷變化的需求，這樣對智能配變終端等各種終端功能的應用范圍進行拓展。此外從計算資源方面來看，終端側還提升了邊緣計算的傳輸功能，讓感知數據實現了本地化的處理，推動了端設備邊緣計算和云設備中大數據應用的協同發展，實現了配電網整體計算水平和能力的提高。

1.2配電物聯網智能終端的內涵

配電物聯網智能終端是一種軟件定義終端，主要是通過開放式的技術結構，把數據和連接接口、控制接口、數據分析層、通信接口和優化決策層等進行分離，并且其中的設備功能由分析層和優化決策層中的軟件來進行定義，以此來實現設備的智能化和平臺化發展。譬如智能手機的各項功能需要使用者借助相關的下載應用來定義。但是軟件定義的終端該怎樣在配電領域中應用，需要根據行業的發展特點來進行進一步的分析和研究。本文中的配電物聯網是把配電物聯網中的物和網的計入單元進行連接，主要是為了為配電網的正常運行提供相關數據，另外還要對其他終端執行決策命令和控制的終端進行連接。這樣配電物聯網終端就從原來的裝置變成了一個平臺。

1.3配電物聯網智能終端的基本特征

配電物聯網智能終端具備了硬件平臺的所有特點，如硬件平臺化、軟件APP化和高度標準化等特點。其中硬件平臺化主要是可以根據具體的應用情況來對回路交直流采集模塊、各種傳感器模塊和有無線多種通信模塊等等進行自由的組合和靈活的拼裝，實現對不同廠家產品硬件之間的調整和更換，同時還可以針對不同的業務需求來實現對主控模塊之間的調整和伸縮。

軟件APP化主要是指借助APP軟件來實現業務功能，并通過模塊化的軟件來實現各個功能的組合發展，提高各個APP軟件之間的獨立性和協調性。

高度標準化主要是指在端與端之間的聯系、互通、互操作的方向上對終端標準化提出更高的要求，并對終端中的所有軟件進行管理，實現信息模型和通信規約以及數據存儲等內容的標準化更新。

2配電物聯網智能終端的實踐應用

2.1配電物聯網智能終端產品

按照配電物聯網軟件和硬件整體結構開放的技術思路，國家電網研發了一款智能終端產品——智能配變終端。此項智能終端產品是現階段硬件核心模塊CPU單芯多核，另外FLASH可以實現1GB的拓展，采用的是結構一體化、通信部分模塊化的設計標準，其可以根據實際的操作應用需求來對多個回路交直流采集模塊、各種傳感器模塊和有無線多種通信模塊等進行信息采集交互和應用，從而實現更加靈活的應用。在Linux操作系統的控制下，可以借助Linux Container輕量級虛擬技術來屏蔽不同硬件設備的差異。

2.2配電物聯網智能終端應用分類

智能配變終端功能主要采取的是APP來實現自由的拓展，現階段APP主要分為基礎管理層、應用分析層和采集檢測層三個層級。其中基礎管理層主要是對智能配變終端狀態、配變臺賬信息維護以及APP等進行管理的。應用分析層是對運維和使用者服務的高級別的應用分析功能，包括了回路阻抗縫隙、低壓故障預判、低壓故障定位以及臺區電壓分布計算分析等內容。采集檢測層主要是對低壓設備信息采集的基本情況進行計算，可以說是智能配變終端邊緣計算的數據來源，包括了低壓分錄采集檢測、配變交采、用戶端采集檢測和環境監測等等。

可以說配電物聯網智能終端的發展為我國電力行業而的發展提供了非常大的便利，甚至可以說隨著配電物聯網智能終端的發展，還可以為我國很多領域的發展創造良好的技術保障和技術支持。

參考文獻

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