北极星智能电网在线讯:为落实国家电网有限公司关于进一步加快数字化转型的相关部署，国网福建省电力有限公司电力科学研究院在省公司数字化部的指导下，开展面向电力物联网场景的全面感知、高效协同智慧物联技术研究，实现海量感知终端设备统一接入、管控和应用，推动数据同源采集、互联互通。
截至2024年年底，福建电网接入站房智能网关、智能电表等百余类2200余万台感知终端设备。随着感知终端设备大规模接入，电力物联网建设面临一系列挑战。“设备数量多、型号各异，接入过程需要花费大量人力物力开展适配开发及调试工作。各类终端设备的接入也增大了电网安全生产风险，亟须加强入网终端设备的身份及行为校验。”国网福建省电力有限公司电力科学研究院电力物联技术专责廖飞龙介绍。
2024年，福建电科院创新研发电力物联网物联终端即插即用关键技术，提出即插即用接入方法。该关键技术可应用于当前主流类型的感知终端设备，实现感知终端设备即插即用、海量数据互联互通，为大规模物联设备接入、运行维护提供了“技术底座”。以该技术为基础编制形成的案例入选工业和信息化部2024年物联网赋能行业发展典型案例。
云边协同打造终端即插即用架构
电力物联网架构整体可划分为“云、管、边、端”四个部分。“云”是云端的平台及其上层应用，“管”是“边”“端”和“云”之间的远程通信网络，“边”是具备边缘计算能力的边缘采集终端，“端”是各类感知终端。
在“云”侧，国网福建电力物联管理平台可提供终端接入管理、状态监测、数据分析、远程管控等功能服务，提升终端管控效率。在“边”侧，福建电科院开发了边缘采集终端数智化管家。数智化管家适配当前主流边缘采集终端操作系统，包括协议转换和数据收集功能，实现终端软硬件实时监管。
“感知终端用于采集各类数据，获取电力系统运行状态和现场状况；边缘采集终端用于计算、研判感知数据，汇聚、分析、处理靠近数据源的基本信息；物联管理平台的主要功能是处理、分析和控制，用于统筹海量感知终端设备的接入、数据流转、信息处理和决策控制。”福建电科院电力物联技术室负责人刘冰倩介绍。
感知终端设备接入边缘采集终端，边缘采集终端与物联管理平台连接，感知终端设备采集的数据实时上传至物联管理平台进行深度处理，物联管理平台也可以将管理指令迅速下发至边缘采集终端。这一过程实现了紧密连接、高效互动的云边协同。
基于“平台+管家”协同，福建电科院构建了感知终端信息自描述、异动感知终端信息自识别两种即插即用模式。在感知终端信息自描述即插即用模式下，新接入的感知终端与边缘采集终端完成物理连接后，边缘采集终端自动识别感知终端信息描述并主动上报至物联管理平台，随后该平台自主完成设备信息注册，建立量测数据传输通道，感知终端设备即可投用。在异动感知终端信息自识别模式下，物联管理平台会提前向边缘采集终端下发异动感知终端信息，异动感知终端接入边缘采集终端后自主完成设备身份识别，建立传输通道，即可入网运行。
可信认证机制确保应用安全数据合规
应用感知终端信息自描述、异动感知终端信息自识别即插即用模式大幅提升了感知终端设备接入的便捷性，提高了接入效率。但随着感知终端设备接入规模扩大，数据间安全互联的重要性愈加凸显，边缘采集终端安全可信认证需要随之升级。
2024年6月，福建电科院基于电网业务场景梳理边缘采集终端安全可信认证实际需求，构建了一种电力物联边缘采集终端应用APP安全可信认证机制，可以对通过检测的终端应用APP生成安全可信认证证书。物联管理平台依据安全证书校核规则和数据异常判定规则，远程派发安全可信认证证书至边缘采集终端，实时监测校验应用APP的安全性和数据合法合规性，阻断未知应用APP下载和非法数据上报。
“APP安全可信认证机制与即插即用模式的融合应用，避免了感知终端即插即用接入后的潜在安全风险，进一步保障了电力物联采集感知体系的安全运行。”廖飞龙说。
截至2024年年底，福建电科院依托相关技术已累计完成33.6万余次边缘采集终端实时安全校验，告警成功率达100%，非法数据阻断成功率达100%，实现边缘采集终端运行远程智能监控、自主安全校验。
设备接入自动识别无须人工调试
2024年12月18日，在福州市碧海银滩小区配电房改造现场，福州供电公司运维人员郑峰仅用1分钟就完成了2台感知终端设备接入。电力物联管理平台管理人员即刻看到感知终端设备采集到的相应数据。
“以前，感知终端设备接入边缘采集终端需要数字化专业员工和运维人员配合，用代码指令的方式开展安装调试，单台感知终端设备接入需要3～5分钟时间。”郑峰说。
而小区配电站房改造质效提升得益于电力物联网物联终端即插即用关键技术的应用。依托该技术，福建电科院开发了采集应用APP。该APP与边缘采集终端数智化管家连接，兼容多种采集感知协议，可自动接入智能开关、温湿度传感器、水浸传感器、气体传感器等各类感知终端设备，完成量测数据和设备运行状态数据等信息自主采集，免去了感知终端设备接入后的调试工作，实现设备接入自动识别、采集数据自主贯通。
电力物联网物联终端即插即用关键技术应用范围覆盖输电、变电、配电全环节及智慧园区、能源工业云网等应用场景。应用该技术后，电力物联终端接入全程无须人工干预，安全性也进一步提升。
目前，福建电网2000余台感知终端设备全部实现即插即用，单台感知终端设备接入平均耗时约30秒。
