基于EPON技術的電力物聯網的建設路徑初探

李太華

【關鍵詞】EPON 物聯網 智能電網

物聯網在智能電網中的應用是電力物聯網。國家已經出臺發布了多項推動物聯網技術發展的政策，同時示范物聯網區域應用和關鍵技術的研究。為了促進物聯網的發展進步，國家電網公司通過開展“物聯網區域應用示范”工作。在電網領域更好地帶動了物聯網的產業發展，應用示范效果也達到很好的提升。其實，選擇搭建物聯網的網絡層也是一個難點和重點。

1 物聯網的設計原則和設計目標

1.1 物聯網的設計原則

由于物聯網建設必須嚴格遵守國家電網公司信息化建設SG-ERP架構管控和“四統一”的要求，所以我們必須側重遵守一些設計原則。依據電力物聯網技術的應用特點，大概有以下幾種原則。

1.1.1 “四統一”原則

也就是公司信息化的“統一規劃、統一標準、統一領導、統一建設”的四大原則。必須要遵循公司相應的規范、標準、制度、設計和進度的要求，應在公司統一指導下開展好物聯網應用示范的工作。

1.1.2 先進性原則

項目應該要有一定的前沿性和先進性，當然項目所用的材料、設備和技術也必須符合可靠性和安全性的要求，符合相應的發展方向，進而促進物聯網和智能電網的迅速發展。

1.1.3 實用性原則

由于物聯網發展與實際互相聯系，所以我們所用的產品、技術和設備都要符合實際的要求，應該具有實效性，從而解決好生活中的實際問題，使得電力生產管理水平得到發展，電網得到發展。必須注意的是，一定不要為了示范而進行示范，否則的話可能會產生意外的安全隱患和一定的經濟損失。

1.1.4 規范化原則

根據國家電網公司SG-ERP數據、平臺功能、接口、編碼規范以及管理制度等軟硬件集成相關的標準和規范，進行物聯網領域應用示范項目的建立。如果有一些沒有確定的公司標準制度，則應該以行業標準、國家標準和IEC、OGC、ISO等相關國際標準。

1.1.5 安全性原則

在進行物聯網領域應用示范項目的建立時，要有一定的抗攻擊性，也應該保證應用安全、數據安全、物理安全等。相應的規章制度有《國家電網公司應用軟件通用安全要求》、《智能電網安全防御體系》以及《電力二次系統安全防護規定》（國家電監會5號令）。

1.2 物聯網的設計目標

首先，在物聯網項目的研究和建立的過程中應該完成《電力物聯網信息安全技術規范》的制定標準。在電力物聯網體系架構的參照下，建立起一定的示范作用。同時，面向生產管理系統、信息管理系統的應用的標準化數據服務接口給予提供，從而使得物聯網功能應用和業務集成的功能得到實現。通過物聯網狀態感知技術實現玉皇閣10kv配電線路狀態的故障預警和在線監測。

2 電力物聯網應用的實施方案

2.1 電力物聯網應用的實施范圍

配網線路、環網柜、電纜井、開閉所、配變以及電纜溝是主要監測的配網設施。配電網線路的預警以及監測的實施范圍也包括在配網線場安傳感器，從而實現物聯網配網設施的故障預警和在線監測。其中，試點物聯網應用示范的項目選取了四個環網柜、一個用戶配變和一條架空線路，在興慶區進行實施。現場實施的內容包括安裝一系列的傳感器，其中有無限水浸傳感器、無線故障電流傳感器骨干節點、無線紅外點陣溫度傳感器、無線設備溫度傳感器、無線溫濕度傳感器以及無線門磁傳感器。這些傳感器要基于統一的信息模型。同時，要依據當時的情況安裝好骨干節點，從而組成無線傳感網絡。

2.2 電力物聯網應用的通信方案

2.2.1 接入方式的選擇

根據供電公司配電供信網現狀和SDH骨干環網現狀，滿足各種業務的靈活接入，設計出符合要求的SDH網絡和配電通信接入網的帶寬接入。所以，進而可以滿足“即插即用”的相應需求，采用SDH技術和EPON技術進行組建建設物聯網的網絡層。

整體網利用之前的SDH和EPON技術網絡，在配電終端節點處和變電站部署匯聚控制層布置好無線傳感器。然后，傳遞預警和監測的數據傳送至原有的EPON的網絡中，接著通過匯聚控制層處理傳感器的各種數據。最后，通過SDH網絡把數據傳輸到應用層的統一網關中。

2.2.2 現有的網絡基礎

（1）SDH網絡現狀。利用數字同步傳輸系統進行技術方面的組網，核心層10G、接入層2.5G，骨干節點100%光纖覆蓋，環網網絡架構已經非常堅強。全網節點均配置，網絡的全覆蓋，接入能力的增強以及網絡帶寬的提升可以為各種智能電網核心匯聚層提供需求。

（2）配電通信網現狀。供電公司的組網技術是采用太網無源光網絡。整體網絡覆蓋范圍廣，包括開閉所、柱上變壓器和重要環網柜等配電節點。同時，通信網可以靈活承載各類IP業務。

2.3 相應的功能要求

具體的功能要求是需要實現運行環境監測、設備狀態監測以及查詢統計等功能。當然，也要求要能夠達到配電線路在線預警以及監測的功能目的。圖1是物聯網網絡架構。

3 總結

本文通過闡述電力物聯網的建設路徑，分析了電力物聯網通信的需求。同時結合現有網絡基礎，擴大了物聯網技術的應用范圍，深化了物聯網技術的相關應用。物聯網還仍處在試點應用階段，通過對物聯網相關技術的深入探索，可以為物聯網相關技術的推廣應用提供一定的基礎。

參考文獻

[1]江華,文俊.基于EPON技術的電力物聯網的建設探討[J].光通信技術,2013(10).