Q／GDW 12115-2021  电力物联网参考体系架构

边缘计算框架是运行在边缘物联代理上的基础平台软件，实现物联管理平台对各类终端的统一管 理、APP全寿命周期管理。边缘计算框架应实现软硬件功能解耦、软件功能可移植和重构，支撑物联APF 一次开发、处处使用；边缘计算框架与物联管理平台间采用包括但不限于MQTT、HTTP/HTTPS、DL/T 698.45、Q/GDW1376.1等协议进行通信；边缘计算框架应具备数据共享库、模型管理、消息总线、终端 设备管理等基础组件，支持边设备、边缘框架、容器/应用APP的状态监控、远程运维等功能，并具备认 证、数据加密、可信计算以及安全基线等功能

本地通信网络包括汇聚节点间、采集终端与汇聚节点、采集终端与边缘物联代理、汇聚节点与边 代理之间的通信，可采用以太网、RS485、电力线载波、Modbus等有线通信方式，以及WiFi、Zigbe 等无线通信方式。

采集终端应包括电源侧、电网侧、用户侧、供应链等终端设备，通常部署在采集监控对象本体内部 成附近，对设备或对象的状态量、电气量和环境量 等进行采集量测，应具有简单的数据处理、控制和通 言功能，宜不配置边缘计算功能。采集终端包括但不限于 电专业的金具温度、导线弧垂传感器、变电 专业的油色谱、局放传感器、智能电表、分路监测单元 低压断路器漏保、用户侧智能插座。

安全防护应按照GB/T36572、GB/T22239、GB/T22240中相应级别等级保护相关规定，遵循“安全 分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”原则，满足Q/GDW12108一2021规定的感知层、网络层、平台 层、应用层的安全防护技术要求，并实现系统设备安全防护、边界安全防护和数据安全防护。

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附录A （资料性附录） 五类典型应用模式

输电应用场景智慧物联应用模式，如图A.1所示，感知层、网络层、平台层及应用层要求如下

图A.1输电智慧物联体系总体架构

感知层：输电专业终端设备采集数据主要包括视频图像、环境量、状态量和辅助设备状态等， 可通过汇聚节点汇聚到现场统一的边缘物联代理，进行数据处理和边缘计算，并将数据统一发 送至物联管理平台。物联管理平台不具备视频图像接入的情况下，将视频流数据接入统一视频 平台，如需进行本地处理，则可将视频图像数据发送至边缘物联代理，由边缘计算APP进行智 能分析，也可将视频图像采集终端与边缘物联代理进行硬件集成。宜实现低功耗运行。 6） 网络层：可通过无线专网或APN方式传输，经物联安全接入网关、信息网络安全隔离装置接入 物联管理平台。 C）平台层：由物联管理平台和统一视频平台组成，可为应用层提供基础数据，

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d）应用层：应由专业部门根据需求开发完善输电线路物联监控、指挥决策系统、设备管理与故障 诊断等各类业务应用系统，实现输电线路管

变电应用场景智慧物联应用模式，如图A.2所示，感知层、网络层、平台层及应用层要求如下。

图A.2变电智慧物联体系总体架构

a 感知层：可在一个变电站/换流站配置1套视频图像边缘代理和1套数据采集类边缘物联代理装 置，终端设备可采集视频图像、红外图像、环境量、状态量和辅助设备状态等数据。其中机器 人巡检数据、视频图像数据应接入视频图像边缘代理，在本地进行分析应用，将视频流数据和 处理结果发送至统一视频平台。其它感知数据通过数据采集类边缘物联代理进行汇聚和边缘计 算，数据统一发送至物联管理平台。 6 网络层：可通过光纤接入物联管理平台，也可经物联安全接入网关接入物联管理平台。 c）平台层：可由物联管理平台和统一视频平台组成，为应用层提供基础数据。 d）应用层：应由专业部门根据需求开发完善运维检修管理、设备状态主动预警、移动应用等各类 业务应用系统，实现变电设备管理和运维的智能化。

A.3配电台区应用场景

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配电台区应用场景智慧物联应用模式，如图A.3所示，感知层、网络层、平台层及应用层要求如下。

图A.3配电台区智慧物联体系总体架构

a）感知层：在一个台区可部署一个边缘物联代理，统筹环境感知、设备状态监测和可视化终端接 入。终端设备可采集电气量、环境量、状态量、视频图像等数据。物联管理平台不具备视频图 像接入的情况下，将视频流数据接入统一视频平台，如需进行本地处理，可将视频图像数据发 送至边缘物联代理，由边缘计算APP进行智能分析。目标架构下，边缘物联代理上传的所有数 据可经由物联管理平台统一汇聚处理分发，过渡阶段，在将数据接入物联管理平台的同时，边 缘物联代理也可将配电专业业务数据直接上报配电云主站 b 网络层：可通过无线网（公网APN和电力专网）、有线电力光纤网传输，经物联安全接入网关、 信息网络安全隔离装置接入物联管理平台。 C 平台层：由物联管理平台、电网资源业务中台、统一视频平台组成，实现设备接入、管理、控 制，负责物联感知终端的实时感知、实时控制、汇聚分发，为应用层提供基础数据。 1 应用层：应由专业部门根据需求开发完善配电站房动环监控、配电云主站、供电服务指挥等各 类业务应用系统，构建配电台区管理和运维的智能化体系。

客户侧应用场景智慧物联应用模式，如图A.4所示，感知层、网络层、平台层及应用层要求如

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图A.4客户侧智慧物联体系总体架构

感知层：边缘物联代理可实现各场景的全息感知和优化控制。终端设备可采集环境量、状态量 和辅助设备状态等感知数据，并通过边缘物联代理进行感知数据的汇聚和边缘计算，将数据统 一发送至物联管理平台。 网络层：可通过物联安全接入网关、信息网络安全隔离装置接入物联管理平台。 平台层：由物联管理平台、企业中台组成，实现设备接入、管理、控制，负责物联感知终端的 实时感知、实时控制、汇聚分发。物联管理平台为应用层提供基础数据。 2 应用层：应由智慧能源服务平台、居民智慧家庭和电动汽车及分布式能源服务应用组成，实现 客户侧场景管理和运维的智能化。

供应链应用场景智慧物联应用模式，如图A.5所示，感知层、网络层、平台层及应用层要求如下。

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#应链智慧物联体系总体

a）感知层：基于电工装备制造企业内部生产试验设备信息数据采集中心（系统）、采集终端，可 采集生产试验数据及视频数据。工厂侧部署电工装备边缘物联代理，接入数据采集中心的生产 试验数据及视频数据。视频流数据可不接入物联管理平台，经边缘物联代理发送至后端应用， 如需进行本地处理可由边缘物联代理部署的智能APP进行智能分析。其它感知数据可通过边缘 物联代理进行汇聚和边缘计算，统一发送至物联管理平台，为平台层和应用层提供数据支撑。 网络层：供应商侧到平台侧的通信方式可采用互联网通信方式经物联安全接入网关接入物联管 理平台。 平台层：由物联管理平台、企业中台组成，实现对电工装备边缘物联代理的远程管理，为应用 层提供可定制化的数据分析服务。 应用层：应由物资管理部门根据供应链场景业务需求开发各类业务应用，实现供应链管理智能 化，推进制造企业智能化应用。

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电力物联网参考体系架构

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编制背景 编制主要原则： 与其他标准文件的关系. 主要工作过程·. 标准结构和内容.. 条文说明

细制真京 编制主要原则 3与其他标准文件的关系. 4主要工作过程 5标准结构和内容. 12 6条文说明·

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本标准依据《国家电网有限公司关于下达2019年第二批技术标准制修订计划的通知》（国家电网科 2019）191号）的要求编写。 本标准编制背景是为贯彻落实公司2019年“两会”工作部署，围绕“三型两网”世界一流能源互联 网企业建设要求，加快电力物联网建设，并在智慧物联体系技术原则及总体架构的基础上，规范了电力 物联网参考架构及功能组成。 本标准编制的主要目的是规范电力物联网总体架构与功能组成，为电力物联网建设提供参考。

本标准根据以下原则编制： a）本标准的制定用于为电力物联网建设提供参考； b）本标准只规范电力物联网的总体架构与功能组成家电标准，不涉及各组件的具体实现细节。

3与其他标准文件的关系

本标准与相关技术领域的国家/行业现行法律、法规、技术要求保持一致。 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权问题，

2019年1月，成立编制工作组。 2019年4月，拟定标准大纲。标准编写组制定工作方案和工作计划，确定标准编写的总体思路和编 写大纲。 2019年8月，完成标准初稿编制，并在北京召开评审会对初稿进行评审。 2019年9月，根据标准评审会专家意见，完善初稿，形成征求意见。 2019年10月，采用发函的方式，在电力系统范围内征求意见，并根据专家意见修改后，形成送审稿 2019年12月18日，国家电网有限公司互联网技术标准专业工作组（TC06）在北京组织召开了标准审 查会，审查结论为：审查组协商一致，建议修改后重新征求意见，再次组织审查。 2020年11月20日，国家电网有限公司互联网技术标准专业工作组（TC06）在北京组织召开了标准审 查会，审查结论为：审查组协商一致，同意修改后以技术标准形式报批。 2020年12月，根据审查会专家意见修改指导性技术文件，形成报批稿，

2019年1月，成立编制工作组。 2019年4月，拟定标准大纲。标准编写组制定工作方案和工作计划，确定标准编写的总体思路和编 写大纲。 2019年8月，完成标准初稿编制，并在北京召开评审会对初稿进行评审。 2019年9月，根据标准评审会专家意见，完善初稿，形成征求意见。 2019年10月，采用发函的方式，在电力系统范围内征求意见，并根据专家意见修改后，形成送审稿， 2019年12月18日，国家电网有限公司互联网技术标准专业工作组（TC06）在北京组织召开了标准审 查会，审查结论为：审查组协商一致，建议修改后重新征求意见，再次组织审查。 2020年11月20日，国家电网有限公司互联网技术标准专业工作组（TC06）在北京组织召开了标准审 查会，审查结论为：审查组协商一致，同意修改后以技术标准形式报批。 2020年12月，根据审查会专家意见修改指导性技术文件，形成报批稿，

本标准接照《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管（2018】222号文）的要求编写 本标准的主要结构和内容如下： 本标准主题章共分2章，包括电力物联网总体架构、电力物联网主要构成

地基标准规范范本Q/GDW 12115202