泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基本構(gòu)架應用的探討

  從國網(wǎng)公司發(fā)展面臨的形勢進行分析,探討發(fā)展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的原因和重要性。從互聯(lián)網(wǎng)思維入手,分析在推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設過程中,內(nèi)部需求和外部需求兩個階段的側(cè)重點。以一起普通的停電場景為例,說明泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)如何發(fā)揮作用,借此說明泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是如何解決當前基礎數(shù)據(jù)連接“最后一公里”的問題,讓泛在的海量小數(shù)據(jù)發(fā)揮巨大價值。

  當前,國網(wǎng)公司的發(fā)展面臨三個方面的壓力:一是隨著國家電力改革“放開兩頭、管住中間”的深入推進,國網(wǎng)公司主營收入的電網(wǎng)輸配電定價成本被嚴格控制,企業(yè)利潤增長點受限。二是增量配網(wǎng)改革重構(gòu)電力市場秩序,國家大力推行增量配電項目,新的售電增長市場面臨多家爭奪的局面。三是,新型售電公司競爭挑戰(zhàn),在新的電力市場競爭模式下,擁有配網(wǎng)資產(chǎn)的售電公司可以依托配網(wǎng)資產(chǎn),增加用戶黏性,其商業(yè)模式也以用戶為基礎,在售電服務基礎上,衍生能效監(jiān)測、節(jié)能改造、需求側(cè)管理、金融資本服務等。因此,為了突破當前的困境,國網(wǎng)公司推出“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略:從過去單純的一翼——智能電網(wǎng),擴充了另一翼——泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。利用公司的電網(wǎng)基礎設施和獨特的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢大力培育先進的業(yè)務,在新的更高層次形成核心的競爭力。這就是國網(wǎng)公司面對新形勢下挑戰(zhàn)的主動調(diào)整,是公司戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的方向,也是一次重大戰(zhàn)略調(diào)整。

  2018年,美國《財富》評選的世界500強中,國網(wǎng)公司以348,903(百萬美元)的營業(yè)收入,位居第二名,但是利潤卻不是第二名。要形成新的經(jīng)濟(利潤)增長點,承擔更大的社會責任,就必須發(fā)掘出新的價值,從過去較為單一的實體企業(yè),轉(zhuǎn)型為“傳統(tǒng)實業(yè)+新型互聯(lián)網(wǎng)”的跨界型企業(yè)是不斷強大的必然出路。因此,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設,是國網(wǎng)公司從電網(wǎng)建設,向發(fā)掘服務提供潛力的重要舉措。

  推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設,首先要建立互聯(lián)網(wǎng)思維。什么是互聯(lián)網(wǎng)思維?互聯(lián)網(wǎng)思維是降低維度,讓互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)低姿態(tài)主動去融合實體產(chǎn)業(yè)?;ヂ?lián)網(wǎng)思維具有六大特征:大數(shù)據(jù)、零距離、趨透明、慧分享、便操作、惠眾生。

  一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng),是沒有中心節(jié)點的,它不是一個層級結(jié)構(gòu)。雖然不同的點有不同的權重,但沒有一個點是絕對的權威。所以互聯(lián)網(wǎng)的技術結(jié)構(gòu)決定了它內(nèi)在的精神,是去中心化,是分布式,是平等。平等是互聯(lián)網(wǎng)非常重要的基本原則。所以,基于互聯(lián)網(wǎng)思維而建立的泛在電力物聯(lián)網(wǎng),就不可能、也不應該出現(xiàn)“一家獨大”的局面,而是應該“把專業(yè)的事情交給專業(yè)的人來做”。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設可以分為內(nèi)部需求和外部需求兩個層面,推進的順序應當是先內(nèi)后外。

  在內(nèi)部需求時的定位應當是“以我為主”。在這個層面的數(shù)據(jù)信息收集大多是以電網(wǎng)設施作為感知層信息的源頭,數(shù)據(jù)價值則體現(xiàn)在各種業(yè)務應用中,都是圍繞著提升電網(wǎng)的生產(chǎn)運營和經(jīng)營管理,其本質(zhì)都沒有脫離自動化、信息化系統(tǒng)支撐電力一次系統(tǒng)運行和生產(chǎn)運營的范疇,更多的是一種升級。國網(wǎng)公司的員工既是使用者也是受益者。

  在外部需求時的定位應當是“我為主導”。在這個層面則是搭建一個平臺,這個平臺的發(fā)展將經(jīng)歷:打造智慧能源綜合服務平臺、培育發(fā)展新業(yè)務、構(gòu)建能源生態(tài)體系等三個階段。按照互聯(lián)網(wǎng)思維,則需要通過更廣闊的感知層收集數(shù)據(jù),需要更強大的網(wǎng)絡層實時交換、匯集數(shù)據(jù),需要更堅強的平臺層提供安全穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)環(huán)境,需要更豐富的應用層提供個性化的高價值服務。這就離不開與第三方企業(yè)的聯(lián)手共建和共享。

  我們都知道,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是由感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層四個基本架構(gòu)組成。在內(nèi)部需求和外部需求兩個階段,這四個基本架構(gòu)的規(guī)模都不可同日而語。

  以感知層為例,在對內(nèi)需求階段時,感知層可能局限于電網(wǎng)設施信息的采集,比如設備ID數(shù)據(jù)、供售電設備的運行數(shù)據(jù)、繳費數(shù)據(jù)、95598工單等,分析客戶的用電習慣,結(jié)合電網(wǎng)運行的實時動態(tài),向電力客戶提供較為及時的信息,提升客戶的滿意度。但是在對外需求階段時,感知層將擴充至第三方數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)量至少是幾何級的增長擴充,通過對客戶各類信息的分析,智能判定客戶的消費習慣和需求,甚至實現(xiàn)人工智能的預判,真正提供個性化服務。

  舉個簡單的例子:某個客戶停電,還沒有撥打電話,就收到了短信提醒,告知停電原因,預計搶修人員達到現(xiàn)場的時間;搶修人員到達現(xiàn)場后,客戶又收到短信,被告知預計送電時間;搶修完畢后,客戶再次收到短信,詢問客戶評價。整個過程中,客戶可以登錄某個APP,能及時掌握事件處理進展(包括關鍵點的照片等),增強客戶的體驗感。從客戶的角度來說,感受到了“零距離、趨透明”,而為了實現(xiàn)這個目標,其背后則是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)高速運轉(zhuǎn)的結(jié)果。

  其實整個事件處理背后涉及到了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基本構(gòu)架中所有“層”:感知層(供售電設備的運行采集信息)通過網(wǎng)絡層(無線信號+網(wǎng)絡傳輸),傳遞到平臺層(某系統(tǒng)),平臺層立即關聯(lián)到受停電影響范圍的客戶,以及對應搶修班組成員,觸發(fā)應用層,應用層主要啟動四個方面的程序進行動態(tài)跟進。一是啟動客戶溝通流程,在關鍵環(huán)節(jié)及時向客戶發(fā)出點對點短信。二是啟動搶修流程,系統(tǒng)根據(jù)搶修人員地理位置和擅長專業(yè)等因素,向搶修人員發(fā)出搶修指令,接單人確認后,通過GIS地圖跟蹤搶修人員路徑動態(tài),觸發(fā)搶修人員可視化的穿戴設備(如視頻記錄儀等)。三是啟動現(xiàn)場監(jiān)管流程,搶修過程通過可視化穿戴設備將現(xiàn)場情況回傳系統(tǒng),由安全監(jiān)察、技術專家進行遠程監(jiān)督和把關,提醒現(xiàn)場人員的規(guī)范施工。四是啟動物資傳遞流程,出現(xiàn)超預判范圍的故障時,由現(xiàn)場人員傳回故障設備信息(設備ID、所處地點、設備名稱等)、所缺材料等,系統(tǒng)調(diào)出可替換設備和它所在倉儲位置,產(chǎn)生物資調(diào)撥單,通知倉庫按清單將設備“打包”,同時告知車輛物資提取清單、提取地點、送達目的地等。

  如果進一步拓展,在GIS地理位置實時跟蹤環(huán)節(jié),可以與路況系統(tǒng)(如高德地圖)聯(lián)接,繞開擁堵地段,減少路上事件。在物資匹配環(huán)節(jié),可以聯(lián)接物流平臺,擴大物資庫的范圍,從運距、物流、響應速度、歷史配送情況、匹配成本等多個因素綜合考慮,確定最佳匹配方案。在物資配送環(huán)節(jié),可以運用包裹分揀系統(tǒng)(如京東等),利用包裹分揀機器提升物資“打包”速度和準確性。在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié),遇到疑難技術問題時,可以利用5G技術,呼喚對應專家群上線進行遠程在線指導,將現(xiàn)場畫面和專家的語音指導進行高速傳遞,實現(xiàn)現(xiàn)場工作人員與專家的實時互動,提升處理質(zhì)量,縮短處理時間。

  以上是從一個普通停電事件場景為切入點,從泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的四個基本構(gòu)架進行的分析。在這個例子中,從內(nèi)部需求延伸到外部需求,不僅僅涉及到了國網(wǎng)公司,還涉及到了通信運營鏈、物資供應鏈、路況實時分析等多種專業(yè),其背后就是一張巨大的網(wǎng)——物聯(lián)網(wǎng)。如果是再復雜點的情況,其涉及到的“網(wǎng)”肯定是更多、更復雜。

  國網(wǎng)公司建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢在于其已經(jīng)擁有世界上最龐大的工程系統(tǒng)。過去,涉及到家家戶戶的基礎數(shù)據(jù)連接難以下沉,這種小數(shù)據(jù)比較難獲取,其次單個小數(shù)據(jù)價值密度低,但海量數(shù)據(jù)集合后有很大的價值,缺乏一張有效的“網(wǎng)”把這些數(shù)據(jù)收集起來、利用起來?,F(xiàn)在,隨著以4G、5G為代表的高效通訊方式日益成熟,云計算的技術日趨穩(wěn)定等,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設將能實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)連接的下沉,解決好數(shù)據(jù)連接的“最后一公里”問題,讓這種小數(shù)據(jù)實現(xiàn)低成本、低功耗、低速率、低頻次、廣覆蓋場景,讓這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生巨大價值。

  由此可見,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設應當是“電網(wǎng)公司主導,大家合作共建”的模式,同時它也是一個很大的產(chǎn)業(yè)鏈,各個投資方面都會帶來很多的機會。

主辦單位:中國電力發(fā)展促進會  網(wǎng)站運營:北京中電創(chuàng)智科技有限公司    國網(wǎng)信通億力科技有限責任公司  銷售熱線:400-007-1585
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泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基本構(gòu)架應用的探討

作者:黃飚  發(fā)布時間:2019-08-07   來源:中國電力網(wǎng)

  從國網(wǎng)公司發(fā)展面臨的形勢進行分析,探討發(fā)展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的原因和重要性。從互聯(lián)網(wǎng)思維入手,分析在推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設過程中,內(nèi)部需求和外部需求兩個階段的側(cè)重點。以一起普通的停電場景為例,說明泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)如何發(fā)揮作用,借此說明泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是如何解決當前基礎數(shù)據(jù)連接“最后一公里”的問題,讓泛在的海量小數(shù)據(jù)發(fā)揮巨大價值。

  當前,國網(wǎng)公司的發(fā)展面臨三個方面的壓力:一是隨著國家電力改革“放開兩頭、管住中間”的深入推進,國網(wǎng)公司主營收入的電網(wǎng)輸配電定價成本被嚴格控制,企業(yè)利潤增長點受限。二是增量配網(wǎng)改革重構(gòu)電力市場秩序,國家大力推行增量配電項目,新的售電增長市場面臨多家爭奪的局面。三是,新型售電公司競爭挑戰(zhàn),在新的電力市場競爭模式下,擁有配網(wǎng)資產(chǎn)的售電公司可以依托配網(wǎng)資產(chǎn),增加用戶黏性,其商業(yè)模式也以用戶為基礎,在售電服務基礎上,衍生能效監(jiān)測、節(jié)能改造、需求側(cè)管理、金融資本服務等。因此,為了突破當前的困境,國網(wǎng)公司推出“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略:從過去單純的一翼——智能電網(wǎng),擴充了另一翼——泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。利用公司的電網(wǎng)基礎設施和獨特的數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢大力培育先進的業(yè)務,在新的更高層次形成核心的競爭力。這就是國網(wǎng)公司面對新形勢下挑戰(zhàn)的主動調(diào)整,是公司戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的方向,也是一次重大戰(zhàn)略調(diào)整。

  2018年,美國《財富》評選的世界500強中,國網(wǎng)公司以348,903(百萬美元)的營業(yè)收入,位居第二名,但是利潤卻不是第二名。要形成新的經(jīng)濟(利潤)增長點,承擔更大的社會責任,就必須發(fā)掘出新的價值,從過去較為單一的實體企業(yè),轉(zhuǎn)型為“傳統(tǒng)實業(yè)+新型互聯(lián)網(wǎng)”的跨界型企業(yè)是不斷強大的必然出路。因此,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設,是國網(wǎng)公司從電網(wǎng)建設,向發(fā)掘服務提供潛力的重要舉措。

  推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設,首先要建立互聯(lián)網(wǎng)思維。什么是互聯(lián)網(wǎng)思維?互聯(lián)網(wǎng)思維是降低維度,讓互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)低姿態(tài)主動去融合實體產(chǎn)業(yè)?;ヂ?lián)網(wǎng)思維具有六大特征:大數(shù)據(jù)、零距離、趨透明、慧分享、便操作、惠眾生。

  一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng),是沒有中心節(jié)點的,它不是一個層級結(jié)構(gòu)。雖然不同的點有不同的權重,但沒有一個點是絕對的權威。所以互聯(lián)網(wǎng)的技術結(jié)構(gòu)決定了它內(nèi)在的精神,是去中心化,是分布式,是平等。平等是互聯(lián)網(wǎng)非常重要的基本原則。所以,基于互聯(lián)網(wǎng)思維而建立的泛在電力物聯(lián)網(wǎng),就不可能、也不應該出現(xiàn)“一家獨大”的局面,而是應該“把專業(yè)的事情交給專業(yè)的人來做”。

  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設可以分為內(nèi)部需求和外部需求兩個層面,推進的順序應當是先內(nèi)后外。

  在內(nèi)部需求時的定位應當是“以我為主”。在這個層面的數(shù)據(jù)信息收集大多是以電網(wǎng)設施作為感知層信息的源頭,數(shù)據(jù)價值則體現(xiàn)在各種業(yè)務應用中,都是圍繞著提升電網(wǎng)的生產(chǎn)運營和經(jīng)營管理,其本質(zhì)都沒有脫離自動化、信息化系統(tǒng)支撐電力一次系統(tǒng)運行和生產(chǎn)運營的范疇,更多的是一種升級。國網(wǎng)公司的員工既是使用者也是受益者。

  在外部需求時的定位應當是“我為主導”。在這個層面則是搭建一個平臺,這個平臺的發(fā)展將經(jīng)歷:打造智慧能源綜合服務平臺、培育發(fā)展新業(yè)務、構(gòu)建能源生態(tài)體系等三個階段。按照互聯(lián)網(wǎng)思維,則需要通過更廣闊的感知層收集數(shù)據(jù),需要更強大的網(wǎng)絡層實時交換、匯集數(shù)據(jù),需要更堅強的平臺層提供安全穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)環(huán)境,需要更豐富的應用層提供個性化的高價值服務。這就離不開與第三方企業(yè)的聯(lián)手共建和共享。

  我們都知道,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是由感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層四個基本架構(gòu)組成。在內(nèi)部需求和外部需求兩個階段,這四個基本架構(gòu)的規(guī)模都不可同日而語。

  以感知層為例,在對內(nèi)需求階段時,感知層可能局限于電網(wǎng)設施信息的采集,比如設備ID數(shù)據(jù)、供售電設備的運行數(shù)據(jù)、繳費數(shù)據(jù)、95598工單等,分析客戶的用電習慣,結(jié)合電網(wǎng)運行的實時動態(tài),向電力客戶提供較為及時的信息,提升客戶的滿意度。但是在對外需求階段時,感知層將擴充至第三方數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)量至少是幾何級的增長擴充,通過對客戶各類信息的分析,智能判定客戶的消費習慣和需求,甚至實現(xiàn)人工智能的預判,真正提供個性化服務。

  舉個簡單的例子:某個客戶停電,還沒有撥打電話,就收到了短信提醒,告知停電原因,預計搶修人員達到現(xiàn)場的時間;搶修人員到達現(xiàn)場后,客戶又收到短信,被告知預計送電時間;搶修完畢后,客戶再次收到短信,詢問客戶評價。整個過程中,客戶可以登錄某個APP,能及時掌握事件處理進展(包括關鍵點的照片等),增強客戶的體驗感。從客戶的角度來說,感受到了“零距離、趨透明”,而為了實現(xiàn)這個目標,其背后則是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)高速運轉(zhuǎn)的結(jié)果。

  其實整個事件處理背后涉及到了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基本構(gòu)架中所有“層”:感知層(供售電設備的運行采集信息)通過網(wǎng)絡層(無線信號+網(wǎng)絡傳輸),傳遞到平臺層(某系統(tǒng)),平臺層立即關聯(lián)到受停電影響范圍的客戶,以及對應搶修班組成員,觸發(fā)應用層,應用層主要啟動四個方面的程序進行動態(tài)跟進。一是啟動客戶溝通流程,在關鍵環(huán)節(jié)及時向客戶發(fā)出點對點短信。二是啟動搶修流程,系統(tǒng)根據(jù)搶修人員地理位置和擅長專業(yè)等因素,向搶修人員發(fā)出搶修指令,接單人確認后,通過GIS地圖跟蹤搶修人員路徑動態(tài),觸發(fā)搶修人員可視化的穿戴設備(如視頻記錄儀等)。三是啟動現(xiàn)場監(jiān)管流程,搶修過程通過可視化穿戴設備將現(xiàn)場情況回傳系統(tǒng),由安全監(jiān)察、技術專家進行遠程監(jiān)督和把關,提醒現(xiàn)場人員的規(guī)范施工。四是啟動物資傳遞流程,出現(xiàn)超預判范圍的故障時,由現(xiàn)場人員傳回故障設備信息(設備ID、所處地點、設備名稱等)、所缺材料等,系統(tǒng)調(diào)出可替換設備和它所在倉儲位置,產(chǎn)生物資調(diào)撥單,通知倉庫按清單將設備“打包”,同時告知車輛物資提取清單、提取地點、送達目的地等。

  如果進一步拓展,在GIS地理位置實時跟蹤環(huán)節(jié),可以與路況系統(tǒng)(如高德地圖)聯(lián)接,繞開擁堵地段,減少路上事件。在物資匹配環(huán)節(jié),可以聯(lián)接物流平臺,擴大物資庫的范圍,從運距、物流、響應速度、歷史配送情況、匹配成本等多個因素綜合考慮,確定最佳匹配方案。在物資配送環(huán)節(jié),可以運用包裹分揀系統(tǒng)(如京東等),利用包裹分揀機器提升物資“打包”速度和準確性。在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié),遇到疑難技術問題時,可以利用5G技術,呼喚對應專家群上線進行遠程在線指導,將現(xiàn)場畫面和專家的語音指導進行高速傳遞,實現(xiàn)現(xiàn)場工作人員與專家的實時互動,提升處理質(zhì)量,縮短處理時間。

  以上是從一個普通停電事件場景為切入點,從泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的四個基本構(gòu)架進行的分析。在這個例子中,從內(nèi)部需求延伸到外部需求,不僅僅涉及到了國網(wǎng)公司,還涉及到了通信運營鏈、物資供應鏈、路況實時分析等多種專業(yè),其背后就是一張巨大的網(wǎng)——物聯(lián)網(wǎng)。如果是再復雜點的情況,其涉及到的“網(wǎng)”肯定是更多、更復雜。

  國網(wǎng)公司建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢在于其已經(jīng)擁有世界上最龐大的工程系統(tǒng)。過去,涉及到家家戶戶的基礎數(shù)據(jù)連接難以下沉,這種小數(shù)據(jù)比較難獲取,其次單個小數(shù)據(jù)價值密度低,但海量數(shù)據(jù)集合后有很大的價值,缺乏一張有效的“網(wǎng)”把這些數(shù)據(jù)收集起來、利用起來?,F(xiàn)在,隨著以4G、5G為代表的高效通訊方式日益成熟,云計算的技術日趨穩(wěn)定等,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設將能實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)連接的下沉,解決好數(shù)據(jù)連接的“最后一公里”問題,讓這種小數(shù)據(jù)實現(xiàn)低成本、低功耗、低速率、低頻次、廣覆蓋場景,讓這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生巨大價值。

  由此可見,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設應當是“電網(wǎng)公司主導,大家合作共建”的模式,同時它也是一個很大的產(chǎn)業(yè)鏈,各個投資方面都會帶來很多的機會。



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