泛在电力物联网基本构架应用的探讨

  从国网公司发展面临的形势进行分析,探讨发展泛在电力物联网的原因和重要性。从互联网思维入手,分析在推进泛在电力物联网建设过程中,内部需求和外部需求两个阶段的侧重点。以一起普通的停电场景为例,说明泛在电力物联网基本架构如何发挥作用,借此说明泛在电力物联网是如何解决当前基础数据连接“最后一公里”的问题,让泛在的海量小数据发挥巨大价值。

  当前,国网公司的发展面临三个方面的压力:一是随着国家电力改革“放开两头、管住中间”的深入推进,国网公司主营收入的电网输配电定价成本被严格控制,企业利润增长点受限。二是增量配网改革重构电力市场秩序,国家大力推行增量配电项目,新的售电增长市场面临多家争夺的局面。三是,新型售电公司竞争挑战,在新的电力市场竞争模式下,拥有配网资产的售电公司可以依托配网资产,增加用户黏性,其商业模式也以用户为基础,在售电服务基础上,衍生能效监测、节能改造、需求侧管理、金融资本服务等。因此,为了突破当前的困境,国网公司推出“三型两网”战略:从过去单纯的一翼——智能电网,扩充了另一翼——泛在电力物联网。利用公司的电网基础设施和独特的数据资源优势大力培育先进的业务,在新的更高层次形成核心的竞争力。这就是国网公司面对新形势下挑战的主动调整,是公司战略转型的方向,也是一次重大战略调整。

  2018年,美国《财富》评选的世界500强中,国网公司以348,903(百万美元)的营业收入,位居第二名,但是利润却不是第二名。要形成新的经济(利润)增长点,承担更大的社会责任,就必须发掘出新的价值,从过去较为单一的实体企业,转型为“传统实业+新型互联网”的跨界型企业是不断强大的必然出路。因此,泛在电力物联网的建设,是国网公司从电网建设,向发掘服务提供潜力的重要举措。

  推进泛在电力物联网建设,首先要建立互联网思维。什么是互联网思维?互联网思维是降低维度,让互联网产业低姿态主动去融合实体产业。互联网思维具有六大特征:大数据、零距离、趋透明、慧分享、便操作、惠众生。

  一个网状结构的互联网,是没有中心节点的,它不是一个层级结构。虽然不同的点有不同的权重,但没有一个点是绝对的权威。所以互联网的技术结构决定了它内在的精神,是去中心化,是分布式,是平等。平等是互联网非常重要的基本原则。所以,基于互联网思维而建立的泛在电力物联网,就不可能、也不应该出现“一家独大”的局面,而是应该“把专业的事情交给专业的人来做”。

  泛在电力物联网建设可以分为内部需求和外部需求两个层面,推进的顺序应当是先内后外。

  在内部需求时的定位应当是“以我为主”。在这个层面的数据信息收集大多是以电网设施作为感知层信息的源头,数据价值则体现在各种业务应用中,都是围绕着提升电网的生产运营和经营管理,其本质都没有脱离自动化、信息化系统支撑电力一次系统运行和生产运营的范畴,更多的是一种升级。国网公司的员工既是使用者也是受益者。

  在外部需求时的定位应当是“我为主导”。在这个层面则是搭建一个平台,这个平台的发展将经历:打造智慧能源综合服务平台、培育发展新业务、构建能源生态体系等三个阶段。按照互联网思维,则需要通过更广阔的感知层收集数据,需要更强大的网络层实时交换、汇集数据,需要更坚强的平台层提供安全稳定的运转环境,需要更丰富的应用层提供个性化的高价值服务。这就离不开与第三方企业的联手共建和共享。

  我们都知道,泛在电力物联网是由感知层、网络层、平台层、应用层四个基本架构组成。在内部需求和外部需求两个阶段,这四个基本架构的规模都不可同日而语。

  以感知层为例,在对内需求阶段时,感知层可能局限于电网设施信息的采集,比如设备ID数据、供售电设备的运行数据、缴费数据、95598工单等,分析客户的用电习惯,结合电网运行的实时动态,向电力客户提供较为及时的信息,提升客户的满意度。但是在对外需求阶段时,感知层将扩充至第三方数据采集,数据量至少是几何级的增长扩充,通过对客户各类信息的分析,智能判定客户的消费习惯和需求,甚至实现人工智能的预判,真正提供个性化服务。

  举个简单的例子:某个客户停电,还没有拨打电话,就收到了短信提醒,告知停电原因,预计抢修人员达到现场的时间;抢修人员到达现场后,客户又收到短信,被告知预计送电时间;抢修完毕后,客户再次收到短信,询问客户评价。整个过程中,客户可以登录某个APP,能及时掌握事件处理进展(包括关键点的照片等),增强客户的体验感。从客户的角度来说,感受到了“零距离、趋透明”,而为了实现这个目标,其背后则是泛在电力物联网高速运转的结果。

  其实整个事件处理背后涉及到了泛在电力物联网基本构架中所有“层”:感知层(供售电设备的运行采集信息)通过网络层(无线信号+网络传输),传递到平台层(某系统),平台层立即关联到受停电影响范围的客户,以及对应抢修班组成员,触发应用层,应用层主要启动四个方面的程序进行动态跟进。一是启动客户沟通流程,在关键环节及时向客户发出点对点短信。二是启动抢修流程,系统根据抢修人员地理位置和擅长专业等因素,向抢修人员发出抢修指令,接单人确认后,通过GIS地图跟踪抢修人员路径动态,触发抢修人员可视化的穿戴设备(如视频记录仪等)。三是启动现场监管流程,抢修过程通过可视化穿戴设备将现场情况回传系统,由安全监察、技术专家进行远程监督和把关,提醒现场人员的规范施工。四是启动物资传递流程,出现超预判范围的故障时,由现场人员传回故障设备信息(设备ID、所处地点、设备名称等)、所缺材料等,系统调出可替换设备和它所在仓储位置,产生物资调拨单,通知仓库按清单将设备“打包”,同时告知车辆物资提取清单、提取地点、送达目的地等。

  如果进一步拓展,在GIS地理位置实时跟踪环节,可以与路况系统(如高德地图)联接,绕开拥堵地段,减少路上事件。在物资匹配环节,可以联接物流平台,扩大物资库的范围,从运距、物流、响应速度、历史配送情况、匹配成本等多个因素综合考虑,确定最佳匹配方案。在物资配送环节,可以运用包裹分拣系统(如京东等),利用包裹分拣机器提升物资“打包”速度和准确性。在现场施工环节,遇到疑难技术问题时,可以利用5G技术,呼唤对应专家群上线进行远程在线指导,将现场画面和专家的语音指导进行高速传递,实现现场工作人员与专家的实时互动,提升处理质量,缩短处理时间。

  以上是从一个普通停电事件场景为切入点,从泛在电力物联网的四个基本构架进行的分析。在这个例子中,从内部需求延伸到外部需求,不仅仅涉及到了国网公司,还涉及到了通信运营链、物资供应链、路况实时分析等多种专业,其背后就是一张巨大的网——物联网。如果是再复杂点的情况,其涉及到的“网”肯定是更多、更复杂。

  国网公司建设泛在电力物联网的优势在于其已经拥有世界上最庞大的工程系统。过去,涉及到家家户户的基础数据连接难以下沉,这种小数据比较难获取,其次单个小数据价值密度低,但海量数据集合后有很大的价值,缺乏一张有效的“网”把这些数据收集起来、利用起来。现在,随着以4G、5G为代表的高效通讯方式日益成熟,云计算的技术日趋稳定等,泛在电力物联网的建设将能实现基础数据连接的下沉,解决好数据连接的“最后一公里”问题,让这种小数据实现低成本、低功耗、低速率、低频次、广覆盖场景,让这些数据产生巨大价值。

  由此可见,泛在电力物联网的建设应当是“电网公司主导,大家合作共建”的模式,同时它也是一个很大的产业链,各个投资方面都会带来很多的机会。

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泛在电力物联网基本构架应用的探讨

作者:黄飚  发布时间:2019-08-07   来源:中国电力网

  从国网公司发展面临的形势进行分析,探讨发展泛在电力物联网的原因和重要性。从互联网思维入手,分析在推进泛在电力物联网建设过程中,内部需求和外部需求两个阶段的侧重点。以一起普通的停电场景为例,说明泛在电力物联网基本架构如何发挥作用,借此说明泛在电力物联网是如何解决当前基础数据连接“最后一公里”的问题,让泛在的海量小数据发挥巨大价值。

  当前,国网公司的发展面临三个方面的压力:一是随着国家电力改革“放开两头、管住中间”的深入推进,国网公司主营收入的电网输配电定价成本被严格控制,企业利润增长点受限。二是增量配网改革重构电力市场秩序,国家大力推行增量配电项目,新的售电增长市场面临多家争夺的局面。三是,新型售电公司竞争挑战,在新的电力市场竞争模式下,拥有配网资产的售电公司可以依托配网资产,增加用户黏性,其商业模式也以用户为基础,在售电服务基础上,衍生能效监测、节能改造、需求侧管理、金融资本服务等。因此,为了突破当前的困境,国网公司推出“三型两网”战略:从过去单纯的一翼——智能电网,扩充了另一翼——泛在电力物联网。利用公司的电网基础设施和独特的数据资源优势大力培育先进的业务,在新的更高层次形成核心的竞争力。这就是国网公司面对新形势下挑战的主动调整,是公司战略转型的方向,也是一次重大战略调整。

  2018年,美国《财富》评选的世界500强中,国网公司以348,903(百万美元)的营业收入,位居第二名,但是利润却不是第二名。要形成新的经济(利润)增长点,承担更大的社会责任,就必须发掘出新的价值,从过去较为单一的实体企业,转型为“传统实业+新型互联网”的跨界型企业是不断强大的必然出路。因此,泛在电力物联网的建设,是国网公司从电网建设,向发掘服务提供潜力的重要举措。

  推进泛在电力物联网建设,首先要建立互联网思维。什么是互联网思维?互联网思维是降低维度,让互联网产业低姿态主动去融合实体产业。互联网思维具有六大特征:大数据、零距离、趋透明、慧分享、便操作、惠众生。

  一个网状结构的互联网,是没有中心节点的,它不是一个层级结构。虽然不同的点有不同的权重,但没有一个点是绝对的权威。所以互联网的技术结构决定了它内在的精神,是去中心化,是分布式,是平等。平等是互联网非常重要的基本原则。所以,基于互联网思维而建立的泛在电力物联网,就不可能、也不应该出现“一家独大”的局面,而是应该“把专业的事情交给专业的人来做”。

  泛在电力物联网建设可以分为内部需求和外部需求两个层面,推进的顺序应当是先内后外。

  在内部需求时的定位应当是“以我为主”。在这个层面的数据信息收集大多是以电网设施作为感知层信息的源头,数据价值则体现在各种业务应用中,都是围绕着提升电网的生产运营和经营管理,其本质都没有脱离自动化、信息化系统支撑电力一次系统运行和生产运营的范畴,更多的是一种升级。国网公司的员工既是使用者也是受益者。

  在外部需求时的定位应当是“我为主导”。在这个层面则是搭建一个平台,这个平台的发展将经历:打造智慧能源综合服务平台、培育发展新业务、构建能源生态体系等三个阶段。按照互联网思维,则需要通过更广阔的感知层收集数据,需要更强大的网络层实时交换、汇集数据,需要更坚强的平台层提供安全稳定的运转环境,需要更丰富的应用层提供个性化的高价值服务。这就离不开与第三方企业的联手共建和共享。

  我们都知道,泛在电力物联网是由感知层、网络层、平台层、应用层四个基本架构组成。在内部需求和外部需求两个阶段,这四个基本架构的规模都不可同日而语。

  以感知层为例,在对内需求阶段时,感知层可能局限于电网设施信息的采集,比如设备ID数据、供售电设备的运行数据、缴费数据、95598工单等,分析客户的用电习惯,结合电网运行的实时动态,向电力客户提供较为及时的信息,提升客户的满意度。但是在对外需求阶段时,感知层将扩充至第三方数据采集,数据量至少是几何级的增长扩充,通过对客户各类信息的分析,智能判定客户的消费习惯和需求,甚至实现人工智能的预判,真正提供个性化服务。

  举个简单的例子:某个客户停电,还没有拨打电话,就收到了短信提醒,告知停电原因,预计抢修人员达到现场的时间;抢修人员到达现场后,客户又收到短信,被告知预计送电时间;抢修完毕后,客户再次收到短信,询问客户评价。整个过程中,客户可以登录某个APP,能及时掌握事件处理进展(包括关键点的照片等),增强客户的体验感。从客户的角度来说,感受到了“零距离、趋透明”,而为了实现这个目标,其背后则是泛在电力物联网高速运转的结果。

  其实整个事件处理背后涉及到了泛在电力物联网基本构架中所有“层”:感知层(供售电设备的运行采集信息)通过网络层(无线信号+网络传输),传递到平台层(某系统),平台层立即关联到受停电影响范围的客户,以及对应抢修班组成员,触发应用层,应用层主要启动四个方面的程序进行动态跟进。一是启动客户沟通流程,在关键环节及时向客户发出点对点短信。二是启动抢修流程,系统根据抢修人员地理位置和擅长专业等因素,向抢修人员发出抢修指令,接单人确认后,通过GIS地图跟踪抢修人员路径动态,触发抢修人员可视化的穿戴设备(如视频记录仪等)。三是启动现场监管流程,抢修过程通过可视化穿戴设备将现场情况回传系统,由安全监察、技术专家进行远程监督和把关,提醒现场人员的规范施工。四是启动物资传递流程,出现超预判范围的故障时,由现场人员传回故障设备信息(设备ID、所处地点、设备名称等)、所缺材料等,系统调出可替换设备和它所在仓储位置,产生物资调拨单,通知仓库按清单将设备“打包”,同时告知车辆物资提取清单、提取地点、送达目的地等。

  如果进一步拓展,在GIS地理位置实时跟踪环节,可以与路况系统(如高德地图)联接,绕开拥堵地段,减少路上事件。在物资匹配环节,可以联接物流平台,扩大物资库的范围,从运距、物流、响应速度、历史配送情况、匹配成本等多个因素综合考虑,确定最佳匹配方案。在物资配送环节,可以运用包裹分拣系统(如京东等),利用包裹分拣机器提升物资“打包”速度和准确性。在现场施工环节,遇到疑难技术问题时,可以利用5G技术,呼唤对应专家群上线进行远程在线指导,将现场画面和专家的语音指导进行高速传递,实现现场工作人员与专家的实时互动,提升处理质量,缩短处理时间。

  以上是从一个普通停电事件场景为切入点,从泛在电力物联网的四个基本构架进行的分析。在这个例子中,从内部需求延伸到外部需求,不仅仅涉及到了国网公司,还涉及到了通信运营链、物资供应链、路况实时分析等多种专业,其背后就是一张巨大的网——物联网。如果是再复杂点的情况,其涉及到的“网”肯定是更多、更复杂。

  国网公司建设泛在电力物联网的优势在于其已经拥有世界上最庞大的工程系统。过去,涉及到家家户户的基础数据连接难以下沉,这种小数据比较难获取,其次单个小数据价值密度低,但海量数据集合后有很大的价值,缺乏一张有效的“网”把这些数据收集起来、利用起来。现在,随着以4G、5G为代表的高效通讯方式日益成熟,云计算的技术日趋稳定等,泛在电力物联网的建设将能实现基础数据连接的下沉,解决好数据连接的“最后一公里”问题,让这种小数据实现低成本、低功耗、低速率、低频次、广覆盖场景,让这些数据产生巨大价值。

  由此可见,泛在电力物联网的建设应当是“电网公司主导,大家合作共建”的模式,同时它也是一个很大的产业链,各个投资方面都会带来很多的机会。

      关键词:电力, 泛在电力物联网,邵阳供电


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