針對(duì)下層的信息采集和傳輸，面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架在感知延伸互動(dòng)階段，利用大面積、高密度、多層次鋪設(shè)的傳感器節(jié)點(diǎn)、RFID 標(biāo)簽以及多種標(biāo)識(shí)技術(shù)和近距離通信手段實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的全面采集，針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的不同特點(diǎn)和技術(shù)要求，分別在電力輸、變、配、用四大環(huán)節(jié)搭建傳感網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)結(jié)合多種近程通信技術(shù)，通過數(shù)據(jù)的大量采集提高信息的準(zhǔn)確性，為智能電網(wǎng)的高效節(jié)能、供求互動(dòng)提供數(shù)據(jù)保障。在信息傳輸階段，以電力通信網(wǎng)作為信息傳輸通道，利用光纖或?qū)拵o線接入方式傳輸輸電線路信息、變電站設(shè)備狀態(tài)信息、電力調(diào)配信息以及居民用電信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

 

    1.2 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

 

    面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用功能框架根據(jù)各大環(huán)節(jié)的不同特點(diǎn)提出了不同的應(yīng)用需求。根據(jù)不同階段完成功能和支撐技術(shù)的差異，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)基本網(wǎng)絡(luò)模型，將面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)分為感知延伸層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，如圖2 所示。

 

        、

圖2 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)分層式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

 

    （1）感知延伸層

 

    感知延伸層的監(jiān)測(cè)目標(biāo)包括與電力環(huán)節(jié)相關(guān)的電力對(duì)象、家居對(duì)象和智能安防等其他對(duì)象。電力對(duì)象的感知范圍涵蓋輸、變、配、用四大環(huán)節(jié)中的氣象環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)信息以及用戶用電信息；家居對(duì)象的感知?jiǎng)t涵蓋家庭水熱電表和遠(yuǎn)程操控的智能家電；而其他對(duì)象則包含各種負(fù)責(zé)安防監(jiān)控的傳感器、攝像頭、RFID標(biāo)簽等短距離通信設(shè)備。從感知對(duì)象上采集到的信息經(jīng)過一定的分類和預(yù)處理，通過無線自組織傳感網(wǎng)、紅外通信、現(xiàn)場(chǎng)總線等多種短距離通信手段接入感知終端和互動(dòng)終端，在終端設(shè)備上體現(xiàn)感知數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)與用戶的交互式操作。

 

    （2）網(wǎng)絡(luò)層

 

    網(wǎng)絡(luò)層又分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。首先，感知終端和互動(dòng)終端的信息通過網(wǎng)關(guān)屏蔽各網(wǎng)絡(luò)之間的差異，按數(shù)據(jù)類別和安全等級(jí)分別傳至電力接入專網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。電力接入專網(wǎng)主要包括電力光纖接入網(wǎng)和寬帶無線接入網(wǎng)，通過電力接入專網(wǎng)與電力核心網(wǎng)互聯(lián)，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、可靠地回傳；互聯(lián)網(wǎng)側(cè)包含以太網(wǎng)、ADSL、3G、xPON 等多種接入方式。

 

    （3）應(yīng)用層

 

    應(yīng)用層針對(duì)智能電網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的需求，搭建各種電力應(yīng)用平臺(tái)。各應(yīng)用平臺(tái)系統(tǒng)在通過傳感手段獲得的大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供更加細(xì)膩的管理和控制。另外，應(yīng)該在現(xiàn)有電力應(yīng)用平臺(tái)的基礎(chǔ)上搭建新型感知互動(dòng)平臺(tái)，電網(wǎng)企業(yè)通過這個(gè)平臺(tái)與社會(huì)用戶進(jìn)行相互的感知與互動(dòng)。感知互動(dòng)平臺(tái)與電力核心網(wǎng)之間的連接必須是在內(nèi)外網(wǎng)相互隔離條件下，有強(qiáng)有力安全措施保障的間接互聯(lián)，因此，圖中對(duì)二者的相連選取了虛線連接，意為一種虛擬的、物理隔離條件下的互聯(lián)。

 

    如表1 所示，面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)相較于現(xiàn)有電力通信網(wǎng)，在環(huán)境感知性、自愈性、互動(dòng)性和安全性等方面都具有較大優(yōu)勢(shì)，而這些優(yōu)勢(shì)無疑是現(xiàn)有電網(wǎng)向著信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化的智能電網(wǎng)邁進(jìn)的根本保障。

    

    表1 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與現(xiàn)有電力通信網(wǎng)的性能比較