2020电力物联网体系架构规范.docx

电力物联网体系架构规范目 录前 言 I1. 范围 12. 规范性引用文件 13. 术语和定义 13.1. 电力物联网 Power Internet of Things (PIoT) 13.2. 电力物联网体系架构 General framework for power internet of things (GF PIoT) 23.3. 全景信息 Panoramic Information (PI) 23.4. 泛在感知 Ubiquitous Perception（UP） 23.5. EPC电子标签 EPC Electronic Label （EPCEL） 23.6. 物联感知装置Object Connecting and Perception Device（OCPD） 23.7. 人机交互终端 Human Machine Interaction Terminal（HMIT） 23.8. 感知网络Perception Network（PN） 23.9. 电力物联网接入网关Access Gateway for PIoT（AC PIoT） 23.10. 传感器节点Sensor Node（SN） 23.11. 执行器节点Actuator Node（AN） 33.12. 电力物联网支撑管理平台 Integration Platform of Panoramic Information（IPPI） 33.13. 电力专网Power Private Network（PPN） 33.14. 公共网络Public Network（PN） 34. 电力物联网的内涵 35. 电力物联网总体架构 35.1. 感知层 45.2. 网络层 45.3. 应用层 56. 电力物联网总体及层级能力要求 56.1. 感知层能力要求 56.2. 网络层能力要求 56.3. 应用层能力要求 57. 电力物联网主要部件能力要求 67.1. 物联感知装置能力要求 67.2. 人机交互终端能力要求 67.3. 传感器节点能力要求 67.4. 执行器节点能力要求 67.5. 感知网络能力要求 67.6. 电力物联网接入网关能力要求 67.7. 电力物联网支撑管理平台能力要求 77.8. 电力专网能力要求 77.9. 公共网络能力要求 78. 电力物联网的共性能力要求 78.1. 安全要求 78.1.1. 设备安全要求 88.1.2. 数据安全要求 88.1.3. 系统安全 8－ iii －1. 范围本标准规定了电力物联网通用分层模型、电力物联网总体框架、主要部件及其能力要求、参考点要求以及电力物联网共性能力要求。

本标准适用于电力物联网体系架构的规划、设计和开发2. 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件IEC 61850 变电站通信网络和系统GB 4943-2011 信息技术设备的安全DL/T 478-2010 继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T 860-2004 变电站通信网络和系统YD 2437-2012 物联网总体框架与技术要求YDB 100-2012 物联网需求YDB 101-2012 物联网安全需求3. 术语和定义YDB 100-2012《物联网需求》、YD 2437-2012《物联网总体框架与技术要求》界定的术语和定义适用于本规范下列术语和定义适用于本标准3.1.电力物联网 Power Internet of Things (PIoT)通过在电力生产、输送、消费、管理各环节，广泛部署具有一定感知、计算、执行和通信等能力的装置，通过电力信息通信网络，实现信息可靠采集、安全传输、协同处理、统一服务及应用集成，促进电网生产运行及企业管理全过程的全景全息感知、信息融合及智能管理与决策的行业物联网。

3.2.电力物联网体系架构 General framework for power internet of things (GF PIoT)电力物联网的总体结构及要素组成，包括层级划分及其相互关系，主要部件及其相互关系，是电力物联网整体、抽象的表述模型3.3.全景信息 Panoramic Information (PI)与被感知对象的本体属性、状态属性及环境属性相关的全部信息3.4.泛在感知 Ubiquitous Perception（UP）泛在感知是指广泛存在的，无所不在的感知也就是事物或人只要置身于物联网中，就可实现在任何时间、地点，与任意事物与人进行信息交换3.5.EPC电子标签 EPC Electronic Label （EPCEL）电子标签是产品电子码（Electronic Product Code，EPC）的载体，是EPC Global用来标识目标的特定代码3.6.物联感知装置Object Connecting and Perception Device（OCPD）物联感知装置是一种安装在电力系统设备现场的，具有信号采集、处理、控制及通信能力的一体化装置3.7.人机交互终端 Human Machine Interaction Terminal（HMIT）人机交互终端是实现人员与电力设备、系统间交流互动的主要工具，它通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题及提示请示等。

3.8.感知网络Perception Network（PN）感知网络是对感知层人机交互终端、物联感知装置的接入和互联，在现场实现各类感知信息的交互3.9.电力物联网接入网关Access Gateway for PIoT（AC PIoT）电力物联网接入网关是实现不同子网的信息交换和通信的桥梁，是中继物联网终端节点到电力物联网网络层之间的连接3.10.传感器节点Sensor Node（SN）获取电力生产、输送、消费、管理各环节的设备、系统运行及环境信息的装置3.11.执行器节点Actuator Node（AN）在电力生产、输送、消费、管理各环节中，接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置3.12.电力物联网支撑管理平台 Integration Platform of Panoramic Information（IPPI）电力物联网支撑管理平台主要为电力系统的高级智能应用提供数据服务以及对网络通信节点进行优化管理或调度3.13.电力专网Power Private Network（PPN）专用于电力物联网的通信网，具有高度的安全性和可靠性3.14.公共网络Public Network（PN）基于INTERNET的基础网络，它是把全球不同位置、不同规模的计算机网络（包括局域网、城域网、广域网）相互连接在一起所形成的计算机网络的集合体。

4. 电力物联网的内涵电力物联网延伸了现有电力系统信息通信网络的范畴和领域，它通过在电力系统各种可能的设备中嵌入了感知、思考和交互的能力，不仅获取了电力系统的全景信息，并基于这些信息的处理、分析、执行和通信来增强和提升现有电力系统的智能性、交互性和自动化程度电力物联网实现了智能电网中电力流、信息流和业务流的深度融合，是智能电网网络属性的扩展和延伸5. 电力物联网总体架构电力物联网在逻辑功能上可以划分为3层，即：感知层、网络层和应用层，总体架构如图1所示图1 电力物联网总体架构5.1. 感知层电力物联网感知层主要实现电力系统电力生产、输送、消费、管理等各环节信息的采集、处理、控制及交互感知层的主要部件为：物联网感知装置、人机交互终端、传感器节点、执行器节点、感知网络、电力物联网接入网关5.2. 网络层电力物联网网络层主要提供消息的路由寻址和传送功能，实现物联网设备对电力系统中各类业务系统采集的信息在感知层与应用层（服务处理端）的传输具体表现形式包括电力专线、电力光纤专网、电力无线专网、电力载波通信网等电力专网，以及公共无线通信网、卫星通信网、互联网等公共网络网络层的主要部件包括：电力物联网支撑管理平台、电力专网、公共网络。

5.3. 应用层应用层包含各种具体的电力物联网的智能应用，为电力系统的发电、输电、变电、配电、用电、调度等业务服务6. 电力物联网总体及层级能力要求电力物联网总体能力要求包括：（1）能够实现电力系统的设备、运行、管理、环境、用户以及公共安全等全景信息的泛在感知和可靠传递；（2）能够实现电力设备、系统及人员之间物物互联和人机互动；（3）能够实现感知信息的分布式处理与集成融合；（4）能够为电力生产、输送、消费、管理各环节的智能应用提供技术支撑6.1. 感知层能力要求（1） 能够利用各类网络和技术实现终端及节点的自身定位和发送位置信息；（2）能够利用传感器节点、各类网络和技术获取电力系统及设备的全景信息并进行互联互传；（3）能够实现现场级的分布式数据处理和设备协同控制；（4）能够具有扩展性，适应电力物联网终端及节点数量和种类的增加6.2. 网络层能力要求（1）能够支撑电力物联网感知层信息的传递、路由和控制，支撑电力物联网人员、设备、系统之间的通信；（2）能够提供应用层业务所需的数据及平台服务；（3）能够具有扩展性，适应电力物联网应用层业务数量和种类的增加6.3. 应用层能力要求其能力要求需根据具体业务功能进行制定。

7. 电力物联网主要部件能力要求7.1. 物联感知装置能力要求物联感知装置的主要类型包括安装在设备现场的一体化监测装置、分布式控制器等它的主要功能包括：（1）能够采集和处理来自传感器节点的数据；（2）能够对采集或接收的信息进行计算和决策，控制执行器节点的动作；（3）数据传输7.2. 人机交互终端能力要求人机交互终端主要类型包括监控计算机等固定终端和掌上电脑等移动终端它的主要功能包括：（1）能够识别交互对象的本体或身份信息；（2）能够通过输出或显示装置给人员推送电力系统及设备的相关运维信息或提示、请示等；（3）能够通过输入装置给电力系统及设备输入相关的应答及控制信息7.3. 传感器节点能力要求传感器节点是电力物联网获取感知信息的主要部件，它的主要功能包括：（1）能够获取电力系统、设备的本体信息、运行信息及环境信息；（2）能够节省能耗7.4. 执行器节点能力要求执行器节点是电力物联网执行能力的体现载体，它的主要功能包括：（1）能够驱动电力系统及设备生产、运行；（2）能够调节能源的产生、接入及消耗7.5. 感知网络能力要求感知网络是感知层实现各类信息可靠交互的通信网络，它的主要功能包括：（1）能够具有内部地址管理、寻址和路由转发机制；（2）能够保证数据转送的可靠性；（3）能够获取、保存和维护电力物联网端节点的信息。

7.6. 电力物联网接入网关能力要求电力物联网接入网关是实现不同子网的信息交换和通信的桥梁，是中继物联网终端节点到电力物联网网络层之间的连接它的主要功能包括：（1）能够保证感知层的端节点以多种方式灵活地接入网络层；（2）能够向电力物联网端节点提供认证鉴权等功能；（3）能够面向电力物联网端节点提供标识到通信地址的解析功能；。