配电物联网智能终端的概念及应用

王帅

摘要：随着科学技术的不断发展，配电网也开始朝着信息化和智能化的配电物联网方向上发展，智能终端作为基础性的元件和核心关键技术吸引了越来越多的制造商、科学院以及IT企业和国家政府部门的关注和青睐。以配电物联网建设的需求为基础，总结出了关于配电物联网智能终端的概念和基本特点，并针对配电物联网智能终端的应用进行了分析和讨论，希望可以为配电物联网智能终端更好的发展提供一些参考建议。

关键词：配电物联网;智能终端;软件定义;概念

引言

配电网在社会和国民经济的发展中有着非常重要的作用，并且也是国民经济的重要公共基础设施。一般情况下低压配电网在电网的尾部，是连接输电网，向用户供电的重要介质，同时也是供电系统中重要的保障。根据去年中国统计年鉴的数据显示，南方电网的低压使用用户达到了9600万;国家电网低压用用户更是达到了5.5亿户，配电变压器总台数约为500多万台，低压配电线路总长度约为6.78*10⁶km。一直以来，受到相关技术手段和管理方法匮乏的影响，低压配电网中的终端设备种类繁多，智能化水平不高，通信违约现象频繁发生，标准不统一等问题导致配电台区运行不当、设备调控、用户体验落后等问题。但是，近些年随着国家电网公司在智能电网方面的创新和研究，提高了电网的安全和质量水平，并且通过借助互联网+技术实现了电网信息化、智能化的发展。配电网也从传统的传输电能的主要作用开始向着全面化、智能应用和数据融合的配电物联网的方向上发展。

1配电物联网智能终端的概念

1.1配电物联网智能终端的定位

配电物联网结构中包括了管、边、云、端四大核心层次;其中云主要是指云化主站，主要是依靠传统信息系统框架和组织方式的创新来实现在互联、开放应用、职能决策和协同自治决策的作用;管主要指的是一种传输通道，其具有高效、安全、时效的特点;边主要是指的一种接近于物、数据源头并出处在网络边缘的智能代理，对云搜集和管理数据的范围、能力进行了充分的拓展;端是配电物联网结构中控制主体的终端部分，可以实现状态感知。

智能终端可以说是边的设备，但是又具有端设备的一些特点和优势，从物理学的角度上来看，端和边设备是一种，主要是为了对智能配变终端的开放式进行布置的一种平台，可以实现业务、互联的作用。从逻辑的角度上来看，边是独立存在的，通过软件定义的方式，来实现终端侧硬件资源和软件应用的融合，并且在不需要对硬件变更的情况下来实现配电台区不断变化的需求，这样对智能配变终端等各种终端功能的应用范围进行拓展。此外从计算资源方面来看，终端侧还提升了边缘计算的传输功能，让感知数据实现了本地化的处理，推动了端设备边缘计算和云设备中大数据应用的协同发展，实现了配电网整体计算水平和能力的提高。

1.2配电物联网智能终端的内涵

配电物联网智能终端是一种软件定义终端，主要是通过开放式的技术结构，把数据和连接接口、控制接口、数据分析层、通信接口和优化决策层等进行分离，并且其中的设备功能由分析层和优化决策层中的软件来进行定义，以此来实现设备的智能化和平台化发展。譬如智能手机的各项功能需要使用者借助相关的下载应用来定义。但是软件定义的终端该怎样在配电领域中应用，需要根据行业的发展特点来进行进一步的分析和研究。本文中的配电物联网是把配电物联网中的物和网的计入单元进行连接，主要是为了为配电网的正常运行提供相关数据，另外还要对其他终端执行决策命令和控制的终端进行连接。这样配电物联网终端就从原来的装置变成了一个平台。

1.3配电物联网智能终端的基本特征

配电物联网智能终端具备了硬件平台的所有特点，如硬件平台化、软件APP化和高度标准化等特点。其中硬件平台化主要是可以根据具体的应用情况来对回路交直流采集模块、各种传感器模块和有无线多种通信模块等等进行自由的组合和灵活的拼装，实现对不同厂家产品硬件之间的调整和更换，同时还可以针对不同的业务需求来实现对主控模块之间的调整和伸缩。

软件APP化主要是指借助APP软件来实现业务功能，并通过模块化的软件来实现各个功能的组合发展，提高各个APP软件之间的独立性和协调性。

高度标准化主要是指在端与端之间的联系、互通、互操作的方向上對终端标准化提出更高的要求，并对终端中的所有软件进行管理，实现信息模型和通信规约以及数据存储等内容的标准化更新。

2配电物联网智能终端的实践应用

2.1配电物联网智能终端产品

按照配电物联网软件和硬件整体结构开放的技术思路，国家电网研发了一款智能终端产品——智能配变终端。此项智能终端产品是现阶段硬件核心模块CPU单芯多核，另外FLASH可以实现1GB的拓展，采用的是结构一体化、通信部分模块化的设计标准，其可以根据实际的操作应用需求来对多个回路交直流采集模块、各种传感器模块和有无线多种通信模块等进行信息采集交互和应用，从而实现更加灵活的应用。在Linux操作系统的控制下，可以借助Linux Container轻量级虚拟技术来屏蔽不同硬件设备的差异。

2.2配电物联网智能终端应用分类

智能配变终端功能主要采取的是APP来实现自由的拓展，现阶段APP主要分为基础管理层、应用分析层和采集检测层三个层级。其中基础管理层主要是对智能配变终端状态、配变台账信息维护以及APP等进行管理的。应用分析层是对运维和使用者服务的高级别的应用分析功能，包括了回路阻抗缝隙、低压故障预判、低压故障定位以及台区电压分布计算分析等内容。采集检测层主要是对低压设备信息采集的基本情况进行计算，可以说是智能配变终端边缘计算的数据来源，包括了低压分录采集检测、配变交采、用户端采集检测和环境监测等等。

可以说配电物联网智能终端的发展为我国电力行业而的发展提供了非常大的便利，甚至可以说随着配电物联网智能终端的发展，还可以为我国很多领域的发展创造良好的技术保障和技术支持。

参考文献

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