摘要：当前，数字化、网络化、智能化已经成为经济社会发展的大趋势。2019年政府工作报告中指出，全面推进“互联网+”，运用新技术新模式改造传统产业。如今，5G通信马上要落地商用，将为万物互联构筑技术基础。随着电力改革向纵深推进，新一代信息技术加速突破，互联网与传统产业跨界融合已成为大趋势。大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算等技术的广泛应用，将为跨界融合发展开辟出一片蓝海。在互联网与传统产业跨界融合的大趋势下，国家电网公司以建设泛在电力物联网为主攻方向，进一步改造提升传统业务，同时发挥电网企业的平台和资源优势，着力拓展新市场、开辟新领域、打造新业务，大力开拓数字经济蓝海市场，不断培育新的增长动能，让更多市场主体参与价值创造和分享，为全行业发展创造更大机遇和空间。
关键词：泛在电力物联网；构建；企业范式
1泛在电力物联网概述
物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，其核心技术体系包括设备编码技术、设备识别技术、通信技术、传感技术和加密解析技术等方面。随着物联网技术向电网领域的引入，电力物联网的理念和应用不断涌现。我国在2010年就已经开始了关于电力物联网的基础理论及应用技术研究，电力物联网是物联网在智能电网中的应用，主要分为感知层、网络（传输）层、平台（数据）层和应用层四层架构。国家电网有限公司提出的“泛在电力物联网”是电力物联网的进化发展形态，其基础架构与电力物联网保持一致，就是围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。其中，感知层的末端感知节点规模更大，采集的数据更全面，涵盖电力系统发、输、配、储、用各环节、各设备乃至各元件；传输层将通过5G等新技术的应用，实现更高的数据传输效率；数据层将所有数据统一汇集管理，数据壁垒将被打通；应用层则协同智慧服务体系的建设，向用户提供更加智能化、人性化的电力普遍服务，数据价值得以体现。
2泛在电力物联网应用现状
从业务来看，传统电网企业以电力的输配调售为核心业务。通过泛在电力物联网的建设，国家电网公司的业务范围将围绕电力生态体系，为客户提供各类增值服务和个性化服务，极大地扩充和延展电网企业的业务范围和业务空间。从商业模式来看，泛在电力物联网的建设将搭建一个以电力供需为核心的泛在电力生态平台。电网企业将在服务过程中构建起多条服务价值链，实现电网企业与相关方的共创共享共赢。从运营管理模式来看，泛在电力物联网的建设一方面将为保障电网安全运行提供新的技术手段和管理方式，比如“大云物移智”新一代技术的应用；另一方面，也将逐渐打破传统的组织结构，实现企业不同层级、不同部门之间的信息互通、数据共享，从而显著提升企业内部运营管理的效率和整体竞争力。
3泛在电力物联网的关键技术
3.1新型物联网设备的设计与研发
实现信息感知是构建泛在电力物联网的首要任务，这需要将各种传感设备部署于各个目标区域以对不同的人或物进行实时感知。由于电力系统的规模庞大、结构复杂，因此需要部署成千上万个传感设备。这就要求进一步实现传感设备的简单化、低成本、低功耗和高度集成化，同时应当封装无线通信功能以减少布线等网络基础架构的部署，以大幅度降低电力物联网构建的成本和难度，便于实现众多的物联网设备与电力系统的无缝集成。由于有些传感器甚至直接置于电力设备内部，因此还需要进一步实现传感设备的小型化、微型化，以及需要考虑电磁兼容技术等。目前，一些新型传感器的设计和研发可为电力物联网的发展提供很多有益的参考，如：仿生学传感器、纳米材料传感器、生物芯片等。同时，通常情况下物联网的应用是以具体事件、任务和目标为驱动的，即传感设备根据具体的应用需求进行信息的感知和获取。因此，物联网应用于电力系统中，也必然要针对特定的应用环境设计具有特定功能的新型传感设备。例如，已初步应用于智能家居中的智能家居占用传感器、泄漏和水传感器等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用智能家居占用传感器，户主可以实时监控房屋内和周围的所有活动，从而使房屋免受入侵和破坏。而泄漏和水传感器则会在一旦发现泄漏的情况下立即向房主发出警报以便及时采取措施。
3.2异构网络平台的互操作性和无缝融合技术
由于被感知对象的特性不同，传感设备的种类呈现多样化，而在不同的应用环境下，对应的标识技术、通信技术和服务需求也存在着明显的差异，因此泛在电力物联网是一个典型的异构网络。网络的异构化造成了网络平台连接的复杂性。经过多年的发展，物联网在应用过程中已有很多连接标准，对应于物联网的3个普及任务，可以大致将现有的物联网连接标准分为3类：（1）与数据相关；（2）与通信相关；（3）与服务相关。对于电力系统来说，如果上述三类连接标准缺乏互操作性，则数据表示格式、数据分发机制和数据管理平台，即对应于泛在电力物联网运行的各个环节———信息感知、传递和处理都将面临挑战。要应对这些挑战必须开发和实施全面的连接标准，这对于实现泛在电力物联网物理域和虚拟域之间的互操作性和无缝过渡至关重要。因此，需要借鉴现有的物联网连接标准，进一步提出适用于电力系统应用环境的网络连接标准，以实现差异化传感设备之间数据、通信和服务的互操作性，以确保多种类型异构传感网络在电力系统各个应用领域中的渗透和无缝运行。
3.3海量数据的处理技术和计算技术
通过电力能源系统连接的成千上万个物联网设备将会生成大量数据，这些数据具有高速生成、类型多样、时效性要求高、准确性不一致等显著特点，使得数据的存储、共享和管理的过程都变得更加困难。如何通过有效的处理和计算方法将众多数量的数据转化为有价值的信息是一个严峻的挑战。大数据的处理和计算技术将赋予物联网类似于生物神经系统对信息的认知和分析能力，这使得物联网从最初的仅以传递信息为主要目的的连接型网络，向通过处理信息以达成特定的服务为主要目的的智能型网络转变。
3.4网络安全与可靠性技术
电力系统关系到国计民生，泛在电力物联网必须具有极高的安全性和可靠性，因此提出有效的保证物联网安全和隐私的技术也是至关重要的。然而，由于未来泛在电力物联网环境中将不断有新设备甚至新人员的加入，这些“新兴事物”数量巨大且具有多样性、异质性和动态变化的特点，这就使得保证网络安全和隐私的任务变得更为复杂，传统的网络安全控制通常仅局限于一个领域，即监控一个特定的基础设施单元并保护一个特定的服务，如访问控制。然而，由于物联网可容纳许多资源受限的事物，因此将无法继续沿用当前的安全和访问控制措施。物联网的安全和隐私应满足保密、授权、认证、可用性和完整性等基本标准。关于安全问题，当前的重点是开发机器对机器（M2M）网络协议，而不是将现有的通用网络通信直接应用于泛在电力物联网复杂的通信环境中。针对隐私问题，在传感器设备的分布式网络中，采集的数据必须通过固定或移动通信进行中继。在整个无线通信场景中，即数据在传感器设备中、在存储通信过程中以及在服务终端处理过程中，都必须保留隐私。
结语
进入新世纪以来，以清洁、低碳转型为主要特征的新一轮能源革命，与以信息技术和互联网技术协同创新应用为基础的新工业革命，对电力的生产、传输和消费模式带来了颠覆性的影响。今年，国家电网有限公司提出建设泛在电力物联网，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。这是国家电网公司主动拥抱新一轮能源革命和新工业革命浪潮而进行的一次自我变革。其中，泛在电力物联网的建设将重构电网企业与客户、与社会、与上下游之间扮演者非常重要的角色。
参考文献：
[1]刘宏新.聚焦能源转型发展高效推进泛在电力物联网建设[N].国家电网报，2019-04-25（003）.
[2].泛在电力物联网打通五大业务场景[J].大众用电，2019，34（04）：26.
[3].泛在电力物联网缘何有魅力[J].河南电力，2019（04）：72-73.
[4]朱金凤.泛在电力物联网来了[J].电气时代，2019（04）：1.
论文作者:杨文韬,高文薇,李曼曼,李慧,曲先民
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
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