泛在电力物联网技能架构包含感知层、网络层、渠道层、运用层 4 个层次,其间感知层首要完成一致感知接入和边沿智能处理,网络层首要构建「空六合」协同一体化电力泛在通讯网,渠道层首要依据一体化云渠道完成物联管控和才能敞开同享,运用层首要打造才智动力服务渠道。
泛在电力物联网与前期刚强智能电网差异较大,需新建内容较多,咱们以为,尽管若干方面前期已有开始展开(如国网云渠道),但各个层次的详细建造仍将以新建为主。
从建造时序上看,咱们以为首要是自下而上传导,终端与网络别离担任数据收集与传输,较为根底,其投入与建造期或稍微靠前,运用层相关立异服务的展开与推行对职业数据的依靠性较强,投入与建造期或稍微靠后,渠道作为泛在电力物联网的「大脑」以及国家电网未来中心竞争力的载体,其建造与晋级或将以较强的力度贯穿于泛在电力物联网建造周期。
电网此前各事务部门依据实践需求运用终端、网络、事务系统现已搭建了部分典型运用,电力物联网现已初具规划,咱们以为,泛在电力物联网感知层的建造首要是在电网电力系统前期建造的根底上一致通讯技能标准,在电力系统的各个环节扩展感知规划。
在输电事务触及架空输电线路监测、输电电缆在线监测、输电线路 无人机巡检、雷电定位、电缆及通道防外破等;在变电事务触及变电站视频监控、变电站智能巡检机器人、变电站安全防护、输变电在线监测、现场作业办理、智能工具办理、变电检修作业安全管控等;在配电事务触及配电主动化、线路毛病定位及报警、配网抢修渠道、配电网危险监控、电能质量检测、大用户负荷操控、柱上变压监测、配电线路巡检等;在用电事务触及用电信息收集、电动汽车智能充换电服务、要点用电设备安全防护、用户自助购电等;在经营办理触及什物财物一致身份编码、人员车辆一致办理、电力设备建造进程可视化、数字仓储、数字物流全链路监控、设备什物财物主动盘点等。
泛在电力物联网建造需求在感知层面扩展信息接纳规划。咱们以为,电力物联网建造的进一步完善,还将加大感知层的终端投入,既包含电力收集类的电表、互感器、集中器等,也将还将包含环境状况的传感器 ( 如温度、湿度、烟雾、风速等传感器),以及什物 ID 等相关设备等等。
2018 年,国家电网接入智能电表等各类终端 5.4 亿余台(套),收集数据日增量超越 60TB 级,依照国家电网规划,估计到 2025 年接入终端设备将超越 10 亿台,到 2030 年将超越 20 亿台。
1.智能电表:智能电表是国家电网各类终端中占比最高的设备,据输配电工业联盟数据,国家电网方针共接入智能电表约 4.5 亿台,现在国家电网智能电表已根本完成全掩盖。咱们以为,国家电网智能电表已从新建周期逐渐转入替换周期,未来需求首要是替换需求,从增速上看将坚持相对平稳,从边沿催化上看首要依托「国网芯」等物联网芯片和模组研制进程。
2.什物 ID:什物 ID 完成什物财物规划规划、收购、建造、 运转、退役全环节、上下游信息贯穿,是国家电网才智供应链建造的重要部分,对进步企业经营绩效本质协助。从泛在电力物联网建造使命清单上看,什物 ID 全面推行运用为一致组织建造使命,建造位置较高,建造时刻较早。咱们以为,什物 ID 将是感知层建造中更为前期且确定性较高的部分。
3.传感器等信息收集类产品:进步全息感知才能是泛在电力物联网感知层建造的要点,电网前期在感知层更重视电力系统要害数据的收集,而泛在电力物联网则更重视对泛电力设备的泛在信息进行收集,数据收集面更广。咱们以为,传感器等信息收集类产品更服务泛在电力物联网在感知层提出的要求,国家电网对信息收集类产品的收购将有望完成加快增加。
此外,当时电网各事务系统彼此独立,数据同享和信息交互存在壁垒,需求各类电力终端接入。需加强工控、传感、通讯、安全、标识、AI 等芯片的自研和运用,进行 OS 的加固和自研。
终端 OS 功耗、实时性、安全性、数据处理与交互才能需与之适配。一致各类电力终端标识办法,完成终端间泛在互连、信息解析、路由和定位。结合轻量级、根本型、增强型等终端需求,结合新技能、新材料、新工艺,研讨高集成、低功耗、微型化、多功能的智能终端。
泛在电力物联网建造需求新建一张网。泛在电力物联网旨在树立电力相关设备的泛在衔接,较中心电力系统终端数量更多,信息量更大,信息安全性要求较低。电力系统因为数据的高安全性要求,存在于工业内网,网络可扩展性低。因为数据量和数据安全性的差异,泛在电力物联网的建造需求新建另一张网络。
电力无线专网最为契合泛在电力物联网的要求。泛在电力物联网终端数量多,区域散布涣散,建造有线网络本钱太高;泛在电力物联网数据安全性要求虽较中心电力信息而言相对较低,但因为是电网相关数据,仍具有必定的要求性,运用经由运营商的无线公网对数据安全性维护较弱。电力无线专网则因其相对较高的安全性及校正较低的本钱,成为了泛在电力物联网处理「最终一公里」接入难题的首选计划。
电力无线专网前期预备现在已根本完成,后续建造将全面铺开。电力无线 月,国网信工业携手华为、中兴等 55 家单位成立了我国无线电协会电力无线专网工业联盟。
现在,电力无线专网前期预备已根本完成,已有 11 个省市公司现已建造必定规划的 LTE 电力无线专网。后续电力无线 年,国家电网规划建造基站 2500 余座,接入终端数十万个,至「十三五」末开始建成有用掩盖全网规划 C 类及以上供电区域的无线电力专网。
获益于接入终端增加,服务器等通讯产品需求有望进步。泛在电力物联网增加了电力相关设备的接入数,联网电力设备数量和相关信息流量的迅猛增加,将推进数据服务器的扩容,并相应带动路由器、通讯网关等通讯产品的增加。
渠道层的建造内容首要包含「国网云」一体化云渠道、物联办理中心、全事务一致数据中心、企业中台等部分,要点是完成海量电力相关终端的物联办理,完成各类收集数据「一次收集,处处运用」,发掘海量收集数据价值,进步渠道支撑才能,完成联网设备的精细化办理,进步数据处理功率,完成渠道的才能敞开与同享。
渠道层在泛在电力物联网和两网交融建造中处于中心位置。渠道层处于泛在电力物联网全体架构的中枢部位,下接各类电力相关数据、上接各项 2B、2C 运用。渠道层各项建造使命首要由互联网部担任,互联网部是由国家电网信通部和运监中心兼并建立,是两网交融展开和泛在电力物联网建造的牵头方,统筹办理泛在电力物联网建造。
咱们以为,对内事务旨在通过进步智能化水平进步国网内部办理功率,对外事务旨在通过内容供给完成国网事务转型。
从建造时序上看,咱们以为对内事务建造重心相对靠前,对外事务建造重心相对靠后。对内事务首要以信息化晋级为主,事务领域首要归于刚强智能电网地点的输配电等控制性事务。
国家电网在控制性事务方面具有独占优势,控制性事务展开节奏首要依托于电网投入,现在刚强智能电网通过近十年的建造已进入收尾期,咱们以为,在电网投入陡峭增加的布景下,电网投入有望由刚强智能电网向对内事务的信息化晋级完成平稳过渡。对外事务首要以新式事务立异为主,是国家电网防止被「管道化」,完成向动力服务转型的要害,是国家电网的久远展开方向。
但是,对外事务的事务领域首要是市场竞争较为充沛的用电环节,国家电网独占特点较强,前期对电网出资依靠较高,在用电侧的堆集较少,完成「互联网化」展开具有较大难度。因而,咱们以为,对外事务前期或需阅历较长的探究期,建造重心相对靠后,待数据满足丰厚、数据发掘才能进步后将有望迎来要点建造期。
泛在电力物联网安全防护以信息通讯类安全防护为主,贯穿泛在电力物联网四个层次的建造。
泛在电力物联网安全防护首要从可信互联、安全互动、智能防护等三个维度动身,面向终端层、网络层、渠道层、运用层等四个层面展开。泛在电力物联网安全防护更侧重于网络安全,而非电力系统的传统工控安全,产品形状上看,渠道层、运用层安全防护产品或将以信息化软件为主,终端层、网络层安全防护产品或将以信息化硬件为主,而非调度类硬件。
安全防护建造脚步紧跟泛在电力物联网建造,由设备网络向运用递进。泛在电力物联网的安全防护作业亦首要由互联网部担任,其间,「国网芯」研制运用、全场景网络安全防护系统建造等两项一致组织建造使命相对靠前,泛在电力物联网新事务安全防护试点等专项试点建造使命相对靠后。安全防护作为泛在电力物联网的配套工程,在建造节奏上跟从泛在电力物联网设备网络建造在前运用建造在后的脚步。
参考资料:天风证券研讨所《泛在电力物联网成主线,信息化占比有望明显进步》