3.2、系统说明根据项目要求,按照功能和组成不同,配网物联网架构分为三个层次:感知层、网络层和应用层。
3.2.1、感知层
感知层主要利用17种传感器实现信息的采集、识别和汇聚,包括传感器层与数据汇聚层两部分,需满足对配网设备监测服务要求。
3.2.2、网络层
网络层设备主要接入网关组成,配网物联网感知的数据既可以通过APN/4G专网/光纤网络上传,也可以借助DTU/FTU/TTU的通信接口通过配网自动化网络上传。
网络层负责实现终端设备和物联网平台之间的数据传输,包括终端上行发送的采集数据、应答信号和网络心跳等信息,以及物联网平台下发的控制命令、广播信息和应答信息等功能。
网络层具备以下功能:
3.2.2.1、支持多种传输方式
Ø 有线传输,如光纤、电力载波等。
Ø 广域无线传输、如LoRa,NB-IoT,3G/4G等。
Ø 专网传输,如4G专网等。
根据配网不同应用场景实现灵活配置。
3.2.2.2、数据传输的安全性
Ø 通过电力4G专网,通过1.8G电力专用频段,自有的加密协议以及国网安全接入平台保证安全性。
Ø 通过VPN安全隧道实现通信加密,采用SM4/SM7加密算法,并基于国家密码管理办公室的《GM/T 0022-2014 IPSecVPN技术规范》与国网安全接入平台相连保证安全性。
3.2.2.3、数据传输协议的标准化
鉴于目前感知设备众多,传输协议不统一,为了方便设备的组网和数据传输,需要制定一个标准的网络传输协议。
3.2.2.4、网络层设备
网络层设备主要由无线通信基站、无线加密通信设备、汇聚节点、数据路由器组成,其主要性能如下:
Ø 无线通信基站
无线通信基站负责实现终端设备和网络服务器之间的数据转发,包括终端上行发送的采集数据、应答信号和网络心跳等信息,以及LPWAN系统的网络服务器、应用服务器和用户服务器等下发的控制命令、广播信息和应答信息等功能。
Ø 汇聚节点
功能描述:考虑项目涉及的通信设备可能安装在屏蔽性强的地下室等处,可以通过汇聚节点、调整天线或采用天线延长线等方式,实现网络正常通信
主要功能:
支持各种数据采集节点的接入和数据采集;
支持和网络层设备的对接和数据传输;
支持业务安全加密功能;
支持边缘计算能力,可以根据预设的边缘策略,控制接入的数据采集节点;
支持对采集数据进行简单处理运算,删除无效、异常数据,从而减少网络传输压力和物联网平台的冗余计算;
支持网络配置,易于维护。
3.2.3、应用层
应用层主要由各类系统主站及各类数据、应用服务组成,主要用于从接入网关接收传感器采集上传的监测数据,进行抽取、分析、展示等处理工作,共同构成一个完整的智能配电网物联网应用系统一体化信息平台系统。