針對下層的信息采集和傳輸，面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用框架在感知延伸互動階段，利用大面積、高密度、多層次鋪設的傳感器節(jié)點、RFID 標簽以及多種標識技術和近距離通信手段實現(xiàn)電網(wǎng)信息的全面采集，針對各個環(huán)節(jié)的不同特點和技術要求，分別在電力輸、變、配、用四大環(huán)節(jié)搭建傳感網(wǎng)絡，同時結合多種近程通信技術，通過數(shù)據(jù)的大量采集提高信息的準確性，為智能電網(wǎng)的高效節(jié)能、供求互動提供數(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，利用光纖或寬帶無線接入方式傳輸輸電線路信息、變電站設備狀態(tài)信息、電力調配信息以及居民用電信息，實現(xiàn)對全網(wǎng)信息的實時監(jiān)控。

 

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

 

    面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用功能框架根據(jù)各大環(huán)節(jié)的不同特點提出了不同的應用需求。根據(jù)不同階段完成功能和支撐技術的差異，結合物聯(lián)網(wǎng)基本網(wǎng)絡模型，將面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)分為感知延伸層、網(wǎng)絡層和應用層三層網(wǎng)絡體系架構，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)絡架構圖

 

    （1）感知延伸層

 

    感知延伸層的監(jiān)測目標包括與電力環(huán)節(jié)相關的電力對象、家居對象和智能安防等其他對象。電力對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、設備狀態(tài)信息以及用戶用電信息；家居對象的感知則涵蓋家庭水熱電表和遠程操控的智能家電；而其他對象則包含各種負責安防監(jiān)控的傳感器、攝像頭、RFID標簽等短距離通信設備。從感知對象上采集到的信息經(jīng)過一定的分類和預處理，通過無線自組織傳感網(wǎng)、紅外通信、現(xiàn)場總線等多種短距離通信手段接入感知終端和互動終端，在終端設備上體現(xiàn)感知數(shù)據(jù)并實現(xiàn)與用戶的交互式操作。

 

    （2）網(wǎng)絡層

 

    網(wǎng)絡層又分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。首先，感知終端和互動終端的信息通過網(wǎng)關屏蔽各網(wǎng)絡之間的差異，按數(shù)據(jù)類別和安全等級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)，對采集數(shù)據(jù)進行實時、可靠地回傳；互聯(lián)網(wǎng)側包含以太網(wǎng)、ADSL、3G、xPON 等多種接入方式。

 

    （3）應用層

 

    應用層針對智能電網(wǎng)各項業(yè)務的需求，搭建各種電力應用平臺。各應用平臺系統(tǒng)在通過傳感手段獲得的大量數(shù)據(jù)的基礎上提供更加細膩的管理和控制。另外，應該在現(xiàn)有電力應用平臺的基礎上搭建新型感知互動平臺，電網(wǎng)企業(yè)通過這個平臺與社會用戶進行相互的感知與互動。感知互動平臺與電力核心網(wǎng)之間的連接必須是在內外網(wǎng)相互隔離條件下，有強有力安全措施保障的間接互聯(lián)，因此，圖中對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)平臺相較于現(xiàn)有電力通信網(wǎng)，在環(huán)境感知性、自愈性、互動性和安全性等方面都具有較大優(yōu)勢，而這些優(yōu)勢無疑是現(xiàn)有電網(wǎng)向著信息化、自動化和互動化的智能電網(wǎng)邁進的根本保障。

    

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