淺談泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的接入網(wǎng)技術(shù)

周亮亮 王建鋒

【摘要】? ? 作為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)，接入網(wǎng)技術(shù)的合理選擇和盡快確定，可以切實(shí)增強(qiáng)電力網(wǎng)絡(luò)的帶寬和覆蓋能力，更好的滿足國(guó)網(wǎng)電力新興業(yè)務(wù)的發(fā)展需要。

【關(guān)鍵詞】? ? 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)? ? 接入網(wǎng)

一、引言

2019年初，國(guó)家電網(wǎng)提出“三型兩網(wǎng)、世界一流”的全新目標(biāo)，明確提出要建設(shè)運(yùn)營(yíng)好“兩網(wǎng)”：一方面，要建設(shè)運(yùn)營(yíng)好以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng);另一方面，要充分應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機(jī)交互，打造狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。至此，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)引起了國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)的關(guān)注，但是如何有效得建設(shè)泛在物聯(lián)網(wǎng)、特別是基礎(chǔ)的接入網(wǎng)，并沒有明確的答案。

二、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)（SG-EIOT）是國(guó)家電網(wǎng)覆蓋能源、生產(chǎn)和消費(fèi)各環(huán)節(jié)，與智能電網(wǎng)“同生共存”的國(guó)網(wǎng)的“第二張網(wǎng)”，其架構(gòu)包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層。

感知層：感知層是網(wǎng)絡(luò)的信息基礎(chǔ)，主要用于采集終端數(shù)據(jù)、控制終端業(yè)務(wù)等，在建設(shè)中，需要統(tǒng)一各終端的標(biāo)準(zhǔn)。

網(wǎng)絡(luò)層：是泛在物聯(lián)網(wǎng)的傳送紐帶，向下連接感知層的各個(gè)設(shè)備，向上將各類數(shù)據(jù)、信息推送至平臺(tái)層，形成通信通道，滿足新興業(yè)務(wù)發(fā)展需要

平臺(tái)層：主要是實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模終端的統(tǒng)一物聯(lián)管理，推廣各類平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用，提升數(shù)據(jù)高效處理、協(xié)同能力。

應(yīng)用層：全面支撐國(guó)網(wǎng)電力的對(duì)內(nèi)、對(duì)外核心業(yè)務(wù)智慧化運(yùn)營(yíng)，促進(jìn)管理提升和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。

三、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的接入網(wǎng)技術(shù)

在泛在物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)層用于接駁感知層和平臺(tái)層，具有強(qiáng)大的紐帶作用。結(jié)合現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)家電網(wǎng)來說，其骨干通信網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等建設(shè)較成熟，已基本接近全覆蓋，但“最后一公里”的接入網(wǎng)建設(shè)（或租用）方面，還存在較大空間。? ? ?在接入網(wǎng)的建設(shè)上，有線、無線方式有很多種，常用的有線接入方式有光纖、PLC（電力載波通信）等;無線方式包括電力無線專網(wǎng)（LTE230/IOT230）、移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)（4G/5G等）、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)（ZIGBEE/LORA/NB-IOT等）。對(duì)于國(guó)網(wǎng)電力來說，盡早確定選擇哪種方式，是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)急需解決的問題。對(duì)于有線接入方式而言，最常用的為光纖通信，具有系統(tǒng)時(shí)延低、帶寬大、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，但也存在建設(shè)周期過長(zhǎng)、建設(shè)協(xié)調(diào)難度大等缺點(diǎn)，決定了其主要適用在核心節(jié)點(diǎn)的高速率傳輸和關(guān)鍵精控業(yè)務(wù)。電力無線專網(wǎng)技術(shù)主要有普天的LTE230和華為的IOT230，其特點(diǎn)是采用了低頻段頻譜，所以覆蓋能力強(qiáng)，適用于廣覆蓋、偏遠(yuǎn)區(qū)域的信息采集等業(yè)務(wù)。運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)，一般采用租用其4G網(wǎng)絡(luò)，后期也可以租用5G網(wǎng)絡(luò)。采用運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)營(yíng)商在大多區(qū)域信號(hào)覆蓋完善、而且初期沒有建設(shè)成本，但存在長(zhǎng)期租用費(fèi)用偏高，同時(shí)核心數(shù)據(jù)流需要通過運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)，安全性欠佳。物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)有很多種，從傳輸距離上區(qū)分，可以分為兩類：一類是短距離通信技術(shù)，代表技術(shù)有Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等;一類是廣域網(wǎng)通信技術(shù)，業(yè)界一般定義為L(zhǎng)PWAN（Low-Power Wide-Area Network，低功耗廣域網(wǎng)），典型的應(yīng)用場(chǎng)景如智能抄表。LPWAN技術(shù)又可分為兩類：一類是工作在非授權(quán)頻段的技術(shù)，如Lora、Sigfox等;一類是工作在授權(quán)頻段的技術(shù)，如NB技術(shù)。采用物聯(lián)網(wǎng)公網(wǎng)建設(shè)有建設(shè)成本低、便于部署和方式多樣等優(yōu)點(diǎn)，但安全性相對(duì)較低。

結(jié)論：在國(guó)家電網(wǎng)泛在物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中，接入網(wǎng)的建設(shè)分有線、無線方式有很多種，各種方式都有其自身的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)以及適用場(chǎng)景，對(duì)于國(guó)網(wǎng)電力來說，盡早確定選擇哪種場(chǎng)合下哪種方式，或是各種方式的組合應(yīng)用，是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)急需解決的問題。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]朱金鳳.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)來了. 《電氣時(shí)代》， 2019 （04）

[2]國(guó)家電網(wǎng)公司.《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大綱》，2019（3）