當前位置: 華文星空 > 知識

一看就懂!泛在電力物聯網

2019-07-20知識

【前言】

謝謝閱讀本文!

收藏數遠遠多於點贊數是怎麽回事啊,大家給個面子,收藏同時點個贊吧,謝謝!

泛在電力物聯網建設半年之際,本專欄完成了半年工作總結性文章【泛在電力物聯網:5分鐘串講近半年建設套用關鍵詞 | 一看就懂】,歡迎跟進後續閱讀。

【正文】

最近有個非常火的概念叫做「泛在電力物聯網」。有多火?在這個詞橫空出世的一刻,好大一堆相關的概念股暴漲,好大一群大佬追捧,種種跡象讓人感覺實在是 ——

不過好在這是個無限大的風口,趕快跟著本文搞懂泛在電力物聯網,快快上車,咱們還有機會。

要搞清楚泛在電力物聯網,首先總得知道啥叫「物聯網」吧。

物聯網,是透過各類終端器材,把任何物品與互聯網相連線,進行資訊交換和通訊,以實作對物品的智能化辨識、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

好多磚家喜歡用「物物相聯」來詮釋物聯網,這個說法我很不喜歡,因為很多人聽了反而更懵了,物物相聯?那你說我把桌子和椅子聯起來有什麽用嗎?

所以為了更好地理解「物聯網」的概念,我們請出典型代表「智能家居」來。

智能家居,很多是給常見的家居裝上了智能化元件。比如遠端控制開關,就是我們和開關的「互聯」,我們隨時隨地可以透過手機控制家裏的開關,而且開關還會每個月告訴我透過它用掉了多少電,這可真爽。再比如浸水傳感器,感應到浸水了還會透過特定平台推播浸水預警,避免家裏變成養魚池。

但有時候全都要自己親自去控制也很麻煩,所以透過設定開啟條件,配合傳感器和控制芯片之類的東西實作自動控制,比如感應到空氣幹燥了就開啟加濕器,這就是濕度傳感器和加濕器的互聯(有的可能還透過中樞器材);感應到天黑了就拉窗簾、開燈,這就是光線傳感器、窗簾機構和電燈開關的互聯;等等。

這些技術讓物聯網充滿了現實意義,其中的關鍵還可以理解為各種「物」與人的連線,物聯網讓人(透過廣域網路或者區域網路等媒介)可以更全面地感知很多物體的狀態,更便利地控制物體做特定的事情,物體與物體之間的連線可以理解為幫人分擔一些工作,讓一些流程自動化。

值得一提的是,物聯網的英語是 Internet of Things,縮寫是 IoT,常見的NB-IoT是「窄帶物聯網」,既靠譜又省電,有些共享單車和路燈之類的就是用的這個技術,確實非常NB。可以說,物聯網技術讓網絡更深入地連線到現實世界,讓生活更加便利智能。

在明確了「物聯網」概念之後,將物聯網技術深入地用在電力系統中,就構成了「電力物聯網」。其實具體套用大家早就知道的,比如我們常見的「智能電表」就是個很好的例子。

在不久的過去,那個時代的電表很不智能,只有本地顯示數碼的功能,所以真的是要員工一家一戶去抄表,一不小心還抄序列算錯數,而且交電費也有點像物業費似的。現在物聯網時代的智能電表呢,可以透過電表的智能芯片和網絡,將使用者端的用電數據傳輸到電網公司的資訊端,即時讀取用電數碼,網上即時交電費,方便、快捷、準確、省心。

但只有智能電表還遠遠不夠。

目前電力系統好多工作都沒有物聯網化,比如很多很多長長的輸電路線,如果出故障了,路線可以在跳閘之外,還發個訊號告訴我們哪有故障、什麽引起的、現場照片什麽樣的、能否自動恢復,那該多好。可惜現在好多巡檢還是靠人工的,跳閘之後需要派人去實地考察,又辛苦又危險,還很慢。

再比如變電站的巡視工作,許多變電站都是無人值守的,這種無人站裏面,很多的器材執行狀態只有透過員工定期/非週期性地巡視才能看到。在異常天氣的時候更要一個站、一個站地挨個巡視,而且運氣不好的話,前腳剛走,後腳變電站浸水,正好沒發現,多悲催!所以如果變電站可以遠端巡視、自動推播異常報警,甚至遠端遙控消除故障送電的話,不就更加安全可靠了嗎?

作為電力員工,真是期待這樣的夢想成為現實啊。

接著把「泛在」這兩個字加上,就是泛在電力物聯網。簡單理解,「泛在」嘛,哪都有,各個空間都要涵蓋,各種業務也要廣泛接納。

用國家電網董事長寇偉的原話定義是,

泛在電力物聯網就是圍繞電力系統各環節,充分套用移動互聯、人工智能等現代資訊科技、先進通訊技術,實作電力系統各環節萬物互聯、人機互動,具有狀態全面感知、資訊高效處理、套用便捷靈活特征的智慧服務系統。

所以,要做到「泛在」,勢必在連線方面利用好現有的電力通訊網絡,還包括5G、無線、專網等各種連線方式,采用各種可行的連線方式,實作廣泛的物聯互通。同時在業務上也將出現「泛在」的趨勢,泛在電力物聯網承擔的不僅僅包括對內業務,同時又融合對外業務的綜合智慧系統。

這意味著,對內,可以融合電網公司各專業部門,協同配合提高綜合能力,集中力量辦大事,實作「數據一個源、電網一張圖、業務一條線」,「一網通辦、全程透明」;對外,又能拉動整個產業,廣泛連線內外部、上下遊資源和需求,打造一個能源互聯網生態圈,實作廣泛的共贏。

這樣的系統,擁有立體化的四層架構:

我們從下開始看,逐層向上去理解。

(1)感知層

感知層,負責感知外界資訊和響應上層指令,是所有上層的基礎,這一層利用包括傳感器、訊號采集器材等在內的各種手段,采集到物體的狀態,比如溫度太高還是太低?濕度有沒有過高?電流是不是過大?這個器材是健康還是不健康呢?有沒有突然出現貓貓狗狗的(別笑,真的)?同時還可以將上層發來的指令告訴器材執行機構,做出指定的動作,是直接與物體打交道的一層。沒有感知層,所有的工作都將如同沒頭蒼蠅一般。

感知層架構中列出的「現場采集部件」、「智能業務終端」等都是現場實際使用的終端器材。這裏值得一提的是,泛在電力物聯網為很多終端廠商提供了更多的可能性,尤其是在未來存在著「硬件平台化,軟件APP化」的趨勢,硬件規範起來,其中的功能性部份透過軟件實作,將軟件和硬件拆分(就好比未來的小米手環裝了華為的內建程式一樣),無論對硬件廠商、還是軟件廠商甚至使用者來說,都是一個新機遇。

(2)網絡層

從感知層拿來的這麽多數據,總得傳輸出來吧,那麽不管是走無線,還是走有線,甚至走快遞,總歸是要傳輸的,但越好的服務對可靠性、穩定性、高速性的要求越高,所以加強網絡層的建設,可以有效解決「反射弧太長」的難題。

這就要透過到電力無線專網、終端建設等方案實作了,上面提到的「接入網」、「骨幹網」之類的都是這樣網絡的實際分類,與地位和用途相關,尤其值得關註的是現在搭配上5G的快車,更是讓一切都充滿了新的可能。5G的高速穩定,甚至成為了相當多種業務的突破口,滿足很多新型工作的發展需求。

(3)平台層

平台層,建設重點是實作超大規模終端統一物聯管理,深化全業務統一數據中心建設,推廣 「國網雲」平台建設和套用,提升數據高效處理和雲霧協同能力。這一層建設好了,會對產生豐富的套用提供強大動力。

簡單來說,這是一個資訊匯總和碰撞的地方,匯總就要彼此相通,做到數據打通、標準打通,此外還要解決數據儲存、檢索、許可權管理等問題。話說之前,啊不,現在,很多互相獨立的系統各占山頭,彼此不互通,很多重要的數據沒辦法產生更多的價值。比如一些路線或者用電資訊,如果放線上路、配電、變電的大角度上分析,說不定能發現供電薄弱點,但被某個小系統憋著這些數據可能什麽都發現不了。除此之外,在辦公方面的簡化也很是可觀。

在這一層中的「企業中台」值得重點關註一下。這一層在很多高科技公司中逐漸興起,是介於前台和後台之間的一個部份,用於解決後台求穩、前台求快的矛盾。這一層的出現,是不是也表示者國網在平台層的開放心態呢?讓我們拭目以待。

(4)套用層

套用層是泛在電力物聯網最精彩之處。既面向公司內的業務,也面向公司外的套用,內外兼修,必將出現一系列之前想象不到的優質服務。根據【泛在電力物聯網建設大綱】,對內,可以提升客戶服務水平,提升企業經營績效,提升電網安全經濟執行水平,促進清潔能源消納。對外,可以打造智慧能源綜合服務平台,構建能源生態體系,培育發展新興業務。

比如,風電、光伏發電等清潔能源的消納,在現有技術下是很大的難題,但如果物聯網建設到新能源器材充分互聯,達到「能說話、能溝通」的程度,那麽說不定新能源平穩高額消納就會簡單多了。另外,對使用者來說,可以更系統地獲得自身用電細節,並出現用電最佳化服務商,讓自己的用電更省,對企業來說可以節省大量電費支出。

套用層的建設,能讓還有好多想象不到的好事兒,都將逐漸成為現實。

建設內容,根據【泛在電力物聯網建設大綱】,包括對內業務、對外業務、數據共享、基礎支撐、技術攻關和安全防護6個方面、11個重點方向。在這挑重點說說吧。

比如,在提升客戶服務水平方面,要達到一網通辦的效果,對辦電的使用者來說可太棒了。比如以前想買個電動車,好,登記一次各類資訊;申請安裝充電樁,好,登記一次各類資訊;申請接電,好,登記一次各類資訊。真酸爽。等到一網通辦之後呢,一次申請,全業務聯動,一口氣買車、買樁、安裝、接電全下來了,全程線上辦理,一次都不用跑,使用者體驗好極了。

提升電網安全經濟執行水平,對使用者是個特別好的事兒。提高電表數據共享即時性,讓停電故障更準確預測,一旦出現故障也能大幅縮短停電時間。在5G的毫秒級延遲助力下,可能重要負荷將在幾毫秒內恢復送電(要知道電力是50Hz,一個周期也有20毫秒),這意味著「零斷電」成為了可能呢!

培育發展新興業務,對創業者是重大利好。國網將利用泛在電力物聯網的機會,發展培育綜合能源服務、互聯網金融、大數據營運、大數據征信等新型能源業務,無論在這個產業鏈的哪一部份,都有滿滿的財富等待挖掘。

關於這部份內容,我只是粗略談談,促進入門和理解。這塊內容很多很繁雜,本文不適合詳細列舉,但必須強調的是,這部份實在是【大綱】的重頭戲,裏面寫滿了價值和機會。因此,強烈推薦感興趣的去看看【大綱】原文。

說了這麽多,我們什麽時候可以享受到泛在電力物聯網帶給我們的切實變化呢?

別急,根據【泛在電力物聯網建設大綱】,建設分為兩個階段,到2021年初步建成,到2024年(全面)建成。

在這畫個重點。近期最值得關註的是2019~2021年的安排,這期間的重點任務將透過統一組織建設、專項試點建設和創新探索研究等形式,分類分批組織開展。其中,成熟的馬上組織落地實施;試點和創新探索的按照「一年試點、兩年推廣、三年見效」的實施策略組織開展。

這意味著,除了已經成熟可以立刻上馬的專案之外,其余試點創新探索的專案如果抓住試點期的攻關機會,說不定可以在「兩年推廣、三年見效」階段迎來新的套用風口。

具體安排抄錄如下:

  • 對內業務方面: 基本實作業務協同和數據貫通,電網安全經濟 執行水平、公司經營績效和服務質素顯著提升,實作業務線上 率100%,營配貫通率100%、電網實物ID增量覆蓋率100%、同期 線損線上監測率100%、公司統計報表自動生成率100%、業財融合率100%、調控雲覆蓋率100%;
  • 對外業務方面: 初步建成公司級智慧能源綜合服務平台,新興 業務協同發展,能源互聯網生態初具規模,實作涉電業務線上 率達70%;
  • 基礎支撐方面: 初步實作統一物聯管理,初步建成統一標準、 統一模型的數據中台,具備數據共享及營運能力,基本實作對 電網業務與新興業務的平台化支撐。
  • 對內業務方面: 實作全業務線上協同和全流程貫通,電 網安全經濟執行水平、公司經營績效和服務質素達到國際領先;
  • 對外業務方面: 建成公司級智慧能源綜合服務平台,形 成共建共治共贏的能源互聯網生態圈,引領能源生產、 消費變革,實作涉電業務線上率90%;
  • 基礎支撐方面: 實作統一物聯管理,建成統一標準、統 一模型的數據中台,實作對電網業務與新興業務的全面支撐。
  • 【結尾】

    好了,關於泛在電力物聯網就大致上介紹到這裏吧。

    這是我的第一篇輕科普作品,也是「天驢滾滾」的第一篇文章。處女作難免有所不足,如有錯誤敬請指出,謝謝!

    版權聲明:轉載必須經本人授權!

    泛在電力物聯網建設半年之際,本專欄完成了半年工作總結性文章,歡迎跟進後續閱讀。

    附 參考文獻 :