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文檔簡介

.-1(一)適用范圍-1-(二)編制目的-1-(三)編制框架-1-二、現狀需求與總體設計-2-(一)工業互聯網定義內涵-2-(二)工業互聯網發展現狀-4-(三)電力數智化轉型現狀-7-(四)工業互聯網與電力融合應用需求9(五)工業互聯網與電力融合總體設計11-(一)平臺化設計-16-(二)智能化制造-19-(三)綠色化生產-23-(四)數字化管理-42-(五)網絡化協同-51-(六)服務化延伸-54-(七)個性化定制-56-(八)可視化管控-58-(九)“5G+工業互聯網+電力”應用60-- .-65(三)網絡融合應用需求-69-(四)網絡融合應用方案-70---(二)電力行業標識建設現狀79-(三)標識融合應用需求-81-(四)標識融合應用方案-81---(二)電力行業平臺建設現狀87-(三)平臺融合應用需求-88-(四)平臺融合應用方案-89---(二)電力行業數據建設現狀93-(三)數據融合應用需求-95-(四)數據融合應用方案-96---(二)電力行業安全建設現狀100-(三)安全融合應用需求-101-(四)安全融合應用方案-102- .-106(一)基本原則-106-(二)實施流程-107-(三)要素保障-112-附錄一典型案例-114--北省電力有限公司116-集團股份有限公司118-漢核電運行技術股份有限公司120東)有限公司-122-司-126-司-128-司-130-(十)光大環保能源(博羅)基于數字孿生的智慧電廠— .-132-國網上海市電力公司136-碼科技有限責任公司138-芯微電子科技有限公司-140-(十五)電力系統無人機巡檢安全防護方案—興唐通信科技有限公司-142附錄二供應商概覽-144-附錄三專業術語解釋-147-(一)位,在國民經濟行業分類(GB/T4754—2017)C38(電氣機械和器材制造業)、D441(電力生產)、D442(電力供應)及(二)(三)(一)(二)地方支持層面31個省(區、市)網絡體系不斷夯實十二部門印發《工業互聯網標識解析體系“貫通”行動計劃(2024—2026數據體系初見成效4.69萬億元,占GDP3.72%,據測算,2023年工業互聯網帶動一、二、三產業的增加值規模分別達到(三)調度環節:通過集成高級分析工具和AI(四)圖2-1圖2-2行業層(一)圖3-2圖3-3圖3-4(二)AI算法圖3-5(三)圖3-6通過連續排放監測系統(CEMS),能夠24小時不間斷地自動監測二圖3-7間斷監測關鍵部位的振動、溫度、濕度等參數,實時傳輸至中央管理系統。借助AI水電運行智能分析決策是提升水電站運營管理效率與效益的核心環圖3-8圖3-9圖3-10DCS遠程診斷與支持方式,構建一個跨越地域限制的智能運維平臺,能夠遠程實時監測DCS狀態,通過算法自動分析數據,識別潛在故障,提5G無線網絡即時圖3-11(四)RFID等技術跟蹤作業人員位置,確保進入危險區域時遵守安全規定,防止圖3-12(五)圖3-13圖3-14圖3-15(六)圖3-16某智慧能源工業互聯網平臺(智慧園區)(七)(八)資源配置。AI與大數據分析的應用,使得風險評估更精準,成本控制更+工業互聯網在微電網控制中的應用,構建高速、智能的數據通G此外,5G賦能的微電網控制系統能夠無縫對接上級電網調度中心,在核電站內,5G網絡被用于部署大量高精度傳感器,實時監測反應此外,5G還促進了核電站的數字化與自動化升級,如遠程操控機器5G的超低時延特性確保了無人機的遠程操控幾乎達到實時反饋,操在面對自然災害或突發事故引發的電力中斷時,5G技術在電力應急此外,5G還強化了通信的連續性和穩定性,確保在傳統通信網絡可5G技術推動了無人機與無人巡邏機器人的廣泛應用,這些無人設備5G網絡,無人機和機器人能夠實時回傳高清視頻和傳感器數據,實現對(一)“5G+工業互聯網”5G應用在鋼鐵、電子制造、礦山、電力、港口等諸多工業領域復制60%。5G技術相互聯通,并將數據上傳至云端服務器進行存儲和分析。ERP系統和設備層現場設備的通信協議復雜多樣,標準不統一廠(場)站層組網以成熟技術為主,新興業務接入面臨挑戰企業層網絡分區明確,業務交互和數據應用難度高(II),通過電力調度數據網縱向連接。管理信息大區劃分為生產行業層缺少專有網絡通道,影響信息共享和工作協同效率。(三)廠(場)站層增強網絡的擴展和傳輸能力,支撐新業務應用測與應急響應等場景需要進行高清圖像視頻的上行傳輸,需依靠5G網絡中高數據速率的物聯網連接;五是安全隔離和可靠性(四)圖4-15G、TSN、工業PON等廠(場)(N)技術作為國際公認新一代工業網絡演進方向,能夠基于標準以太網實現不同優先級業務數據提供差異化且確定性的高可靠通信服務質特性、基于軟件定義網絡(N)架構的資源配置能力等可以滿足電力圖4-2廠(場)應用時間敏感網絡(TSN)EPON或以太50%以上。圖4-3圖4-4廠(場)站層5G圖4-5電力5G5G電力虛擬專網覆蓋通信終端、接入網、承載網、核心網、安全接入網側RB資源靜態預留、承載網側FlexE技術及核心網側電力業務專用用5G電力虛擬專網優勢能力,推動電力企業的邊緣計算與智能決策、遠程(一)圖5-1“5+2”國家頂級節點穩定運行,形成“東南西北中”分布格局。截止至110項。(二)周期數據的貫通共享。另外一方面通過將設備編碼和RFID技術相結合,(三)(四)圖5-2NFC、主動標識(UICC卡、MCU、模組、終端等)等多種載體方式,依圖5-3廠(場)之間的數據交互。中間件可以支持多種通信協議,如MQTT、CoAP等,圖5-4圖5-5(一)通過完善“綜合型、特色型、專業型”(二)(三)實現多業務的有效融合與協同。P、電力營銷、電力基建、技(四)圖6-1廠(場),構建開放合作生態,提供開發者工具與API接口,(一)(二)IEC61850、Modbus、OPCUA等,以確保不同廠商、不同型號的設備間能能通過IO模塊或串口轉網絡的方式實現數據上云。廠(場)站層應用數據集成平臺,多源異構數據統一存儲流轉API(三)電力裝備全面感知數采能力提升,保障數據質量與完整性。電力(四)圖7-1廠(場)人、無人機機庫、門禁等終端。HTTPS協議主要用于文件傳輸和API對接,圖7-2(一)工業互聯網安全工作的方向,引領產業發展。2020年工業和信息化部發布了《工業互聯網創新發展行動計劃(2021—2023年)》,提出構建基于工,提升安全生產水平。2022年,《工業和信息化部辦公廳關于開展工業互行數據安全保護義務。2024年,工業和信息化部印發《工業互聯網安全(二)分析,處理結果實時專網上報,企業云端AI智能大數據分析的架構先進、(三)(四)圖8-1廠(場)(一)5G、標識等工業互聯網技術成果與電力行業的融合創新,推動電(二)圖9-1(三)附錄一庫壩安全、設備管理等方面形成水電特色的“云化服務”附圖1-1“云上水電”5%3%。并且,通過這種集約化的建設模2/3。利用AI機器視覺、圖像識別等技術,對設備表計、設備位置、10,000張樣本測試,90%以上。建立具備精確空間位置信息的三維實景模型,通過PMS臺賬、附圖1-290%75%,以宜昌電網為例,每年可減29億元。2650GW6000萬點。同時,也迎來了諸多新的挑戰,基礎設施資200余類API標準數據服務、發現近200臺次大部件異常,有效附圖1-390%6倍。附圖1-4核工業互聯網平臺附圖1-5(六配電網故障智能診斷與研判系統—附圖1-61h,結合配電自動化系統的使用,有效實現配網4006附圖1-7脫硫控制系統的策略設計,其出口SO2濃度仍然采用開環控制,很容易造附圖1-8108.8附圖1-923%5%30萬余元。附圖1-10附圖1-11大功能模塊、五個能力、N個應用。附圖1-121附圖1-13100萬元。60萬元。以太網交換技術是新型電力系統有線通信光纖專網主要通信制式之業以太網的演進方向,被公認為下一代工業網絡通信的核心技術。智芯EPON。支持跨分區業務硬隔離一1-14TSN50%以上。29mm*29mm*3.5mm,類似一元硬幣大小,支持《GB/T36968-2018信附圖1-15附錄二附表2-1AI利用人工智能技術進行預測分升生產效率。360360附錄三3大類。電力監控系統:生產控制大區:本體安全:感知數據:新型儲能:源網荷儲:以“電源、電網、負荷、儲能”多能互補:互操作性:邊緣節點:邊緣智能:G:具有大帶寬、高可靠、低時延和廣連接特點的新一代寬的5G功能。網絡切片:電子器件及電子電源,ODN全部由光分路器(Splitter)等無源器件組成,(ONUs)OLTONU之間的光配線網(ODN)包含了光纖以及FlexEWMSPLCMES生產執行系統,旨在加強MRP計劃的執行功能,把的一種實現方式,其核心技術OpenFlow通過將網絡設備的控制面與數據電力物聯網技術標準2021版合訂本Q/GDW12101Q/GDW12101—2021IIQ/GDW12101Q/GDW12101—2021電力物聯網本地通信網技術導則目??次前言 II范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 2縮略語 3電力物聯網本地通信網分級要求 4電力物聯網本地通信網架構要求 5電力物聯網本地通信網裝置及接口要求 6電力物聯網本地通信網設計要求 10編制說明 12Q/GDW12101Q/GDW12101—2021PAGEPAGE11Q/GDW12101Q/GDW12101—2021PAGEPAGE10電力物聯網本地通信網技術導則范圍本標準規定了電力物聯網本地通信網的總體架構、設計要求、能力要求和接口要求。本標準適用于電力物聯網本地通信網的設計、施工、驗收及維護。規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2423.3電工電子產品環境試驗第2部分:試驗方法試驗Cab恒定濕熱試驗GB/T2423.4電工電子產品環境試驗第2部分:試驗方法試驗Db交變濕熱(12h+12h循環)GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)GB/T14598.3電氣繼電器第5部分:量度繼電器和保護裝置的絕緣配合要求和試驗GB/T15153.2遠動設備及系統第2部分:工作條件第2篇環境條件(氣候、機械和其它非電影響因素)GB/T17626.2電磁兼容試驗和測量技術第2部分:靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.3電磁兼容試驗和測量技術第3部分:射頻電磁場輻射抗擾度試驗GB/T17626.4電磁兼容試驗和測量技術第4部分:電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB/T17626.5電磁兼容試驗和測量技術第5部分:浪涌(沖擊)抗擾度試驗GB/T17626.6電磁兼容試驗和測量技術第6部分:射頻場感應的傳導騷擾抗擾度GB/T17626.8電磁兼容試驗和測量技術第8部分:工頻磁場抗擾度試驗GB/T17626.10電磁兼容試驗和測量技術第10部分:阻尼振蕩磁場抗擾度試驗GB/T17626.11電磁兼容試驗和測量技術第11部分:電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗GB/T17626.12電磁兼容試驗和測量技術第12部分:振鈴波抗擾度試驗GB/T17626.18電磁兼容試驗與測量技術第18部分:阻尼振蕩披抗擾度試驗GB/T17626.29電磁兼容試驗和測量技術第29部分:直流電源輸入端口電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗DL/T395低壓電力線通信寬帶接入系統技術要求\hDL/T698電能信息采集與管理系統DL/T814\h配電自動化系統技術規范DL/T860變電站通信網絡和系統標準要求DL/T1297電能質量監測系統技術規范DL/T1406配電自動化技術導則DL-T1407低壓電力線載波通信設備通用技術條件DL/T1430變電設備在線監測系統技術導則DL/T5505電力應急通信設計技術規程YD/T2050接入網安全技術要求-無源光網絡(PON)設備YD/T2571\hTD-LTE智能電能表信息交換安全認證技術規范Q/GDW377電力用戶用電信息采集系統安全防護技術規范Q/GDW378.3電力用戶用電信息采集系統設計導則第3部分:技術方案設計導則Q/GDW488電動汽車充電站及電池更換站監控系統技術規范Q/GDW521光纖復合低壓電纜Q/GDW534變電設備在線監測技術導則Q/GDW541電力光纖到戶組網典型設計Q/GDW561輸變電設備狀態監測系統技術導則Q/GDW567配電自動化系統驗收技術規范Q/GDW581國家電網公司供電客戶服務提供標準Q/GDW649電能質量監測系統技術規范Q/GDW1373電力用戶用電信息采集系統功能規范Q/GDW1374.1電力用戶用電信息采集系統技術規范第1部分:專變采集終端技術規范Q/GDW1374.3電力用戶用電信息采集系統技術規范第3部分:通信單元技術規范Q/GDW1375.1電力用戶用電信息采集系統型式規范第1部分:專變采集終端型式規范Q/GDW1375.2電力用戶用電信息采集系統型式規范第2部分:集中器型式規范Q/GDW1376.3電力用戶用電信息采集系統通信協議第3部分:采集終端遠程通信模塊接口協議Q/GDW1382配電自動化技術導則Q/GDW11016用電信息采集系統通信協議第4部分基于微功率無線通信的數據傳輸協議Q/GDW11413配電自動化無線公網通信模塊技術規范Q/GDW11345.5電力通信網信息安全第5部分:終端通信接入網Q/GDW12020輸變電設備物聯網微功率無線網通信協議Q/GDW12021輸變電設備物聯網節點設備無線組網協議Q/GDW12100-2021電力網物聯網感知層技術導則\hQ/GDW11612低壓電力線寬帶載波通信互聯互通技術規范Q/GDW11803.2電力無線專網通用要求第2部分:需求規范3GPPTS36通用陸地無線接入技術規范(TechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetwork)國務院﹝2016﹞672號中華人民共和國無線電管理條例工信部﹝2018﹞46號中華人民共和國無線電頻率劃分規定工信部﹝2019﹞52號微功率短距離無線電發射設備目錄和技術要求發改委﹝2014﹞14號電力監控系統安全防護規定工信部無﹝2002﹞353號關于調整2.4GHz頻段發射功率限值及有關問題的通知工信部無﹝2002﹞277號關于使用5.8GHz頻段頻率事宜的通知國能安全﹝2015﹞36號電力監控系統安全防護總體方案等安全防護方案和評估規范術語和定義Q/GDW12100-2021界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1本地通信網絡localcommunicationnetwork絡處于用戶現場,主要包括以太網、RS485、電力線載波等有線通信方式,以及無線專網、微功率無線、WiFi等無線通信方式。3.2本地網接入單元localnetworkaccessunit電力物聯網部署在本地網實現數據計量動作終端接入本地通信網絡的通信單元,包括獨立裝置和片上系統模塊兩種形態。3.3本地網匯聚單元localnetworkconvergenceunit3.4星型拓撲startopology以中央節點為中心,并用單獨的通道使中央節點與其他各節點相連,相鄰節點之間的通信都要通過中心節點的拓撲結構,具有易于管理的特點。3.5網狀拓撲meshtopology每一個網絡節點至少與其他兩個網絡節點相連的網絡拓撲結構,具有較高的可靠性。縮略語D2D:設備到設備(DevicetoDevice)EPON:以太網無源光網絡(EthernetPassiveOpticalNetwork)EIRP:等效全向輻射功率(EquivalentIsotropicRadiatedPower)GE:千兆以太網(GigabitEthernet)HPLC:高速電力線載波(High-speedPowerLineCarrier)ISM:工業科技醫療頻段(IndustrialScientificMedicalband)LoRa:遠距離無線電(LongRangeradio)LTE:長期演進(LongTermEvolution)MESH:網格(Mesh)MPCP:多點控制協議(Multi-PointControlProtocol)OAM:操作維護管理(OperationAdministrationandMaintenance)PCI-E:擴展外圍設備互聯總線(PeripheralComponentInterconnect)PLC:電力線載波(PowerLineCarrier)PCS:物理編碼子層(PhysicalCodingSublayer)PMA:物理介質連接子層(PhysicalMediumAttachmentsublayer)PMD:物理介質相關子層(PhysicalMediumDependentsublayer)PON:無源光網絡(PassiveOpticalNetwork)QCI:業務質量等級標識(QoSClassIdentifier)SRRC:國家無線電管理委員會(StateRadioRegulatingCommittee)TCP:傳輸控制協議(TransmissionControlProtocol)UART:通用異步接收/發送裝置(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)UDP:用戶數據報協議(UserDatagramProtocol)USB:通用串行總線(UniversalSerialBus)WLAN:無線局域網(WirelessLocalAreaNetwork)電力物聯網本地通信網分級要求電力物聯網本地通信網分級原則電力物聯網本地通信網應能提供兩級及以上的傳輸服務通道,各級傳輸服務通道之間進行物理隔離,同一級傳輸服務通道的不同業務之間可根據業務需求進行物理隔離或邏輯隔離。電力物聯網本地通信網能力分級一級傳輸服務能力一級傳輸服務通信能力指支持電力控制類業務的服務能力,應符合DL/T5505、DL/T814、DL/T1406、Q/GDW567、Q/GDW1382的要求,包括以下方面:上下行速率要求:毫秒級系統應≥48.1kbps;秒級系統應≥48.1kbps,可≥1.13Mbps;最大上下行端到端時延要求:毫秒級系統應<50ms,秒級系統應<2s。二級傳輸服務能力二級傳輸服務通信性能力指支持電力數據采集類業務的服務能力,應滿足DL/T395、DL/T698、DL/T1297、DL/T1430、Q/GDW561、Q/GDW365、Q/GDW377、Q/GDW378.3、Q/GDW488、Q/GDW521、Q/GDW534、Q/GDW541、Q/GDW581、Q/GDW1373、Q/GDW1374.1、Q/GDW1374.3的要求:上下行速率要求:分鐘級系統應≥1kbps;秒級系統應≥10kbps,可≥2Mbps;最大上下行端到端時延要求:秒級系統時延要求應<6s,分鐘級系統時延要求應<30s。其他傳輸服務能力業務時延要求<50msQ/GDW11803.2AQCI51業務時延要求≥50ms2sQ/GDW11803.2AQCI22業務時延要求≥2s6sQ/GDW11803.2AQCI33業務時延要求<300ms10Q/GDW11803.2QCI14業務時延要求≥6s384kbpsQ/GDW11803.2AQCI4、5業務時延要求≥6s384kbpsQ/GDW11803.2AQCI6、6電力物聯網本地通信網架構要求本地通信網總體架構要求電力物聯網本地通信網總體架構如圖1所示,電力物聯網本地通信網包括本地網接入單元和本地網匯聚單元,其中:IgIcIuIr圖1電力物聯網本地通信網總體架構本地網單元分類本地網匯聚單元IcIc本地網接入單元IuIgIg電力物聯網本地通信網裝置及接口要求本地網通信裝置通用要求本地通信匯聚單元和接入單元應滿足以下通用要求:GB/T15153.2、YD/T2571Q/GDW11413GB/T14598.3GB/T15153.2、GB/T17626.18GB/T2423.3GB/T2423.4功耗、防護、電磁兼容等要求應遵照所接入的業務計量動作終端相關規定要求。本地網通信單元功能及性能要求有線傳輸技術匯聚單元和接入單元可采用以下有線技術體制進行遠程通信:PLCDL/T1407Q/GDW11612的要求,應滿足以下要求:PLC1W;PLCDL/T790.31HPLC3MHz~12MHzQ/GDW11612.2HPLC75dBm/Hz;HPLC45dBm/Hz。無源光網絡技術(PON)應滿足以下要求:1000BASE-PX2020km;ITU-TG.652支持單纖雙向,通過不同波長隔離;1:32;EPONPMDYD/T1475RSPCS/PMAMPCPOAMYD/T1475YD/T1771FE、GE、10GE10M100MFE10/100BASE-TX100BASE-FX641518GE1000BASE-LX1000BASE-SX1000BASE-CX1000BASE-T10GE10GBASE-SR、10GBASE-LR、10GBASE-ER10GBASE-T無線傳輸技術接入單元和匯聚單元可采用以下無線技術體制進行遠程通信:輸變電設備微功率無線通信的接入和匯聚單元功能性能應符合Q/GDW12020-2019Q/GDW12021-2019Q/GDW11016無線局域網(WLAN):1)WLAN2400~2483.5MHz5725~5850MHzISM2400~2483.5MHz頻段工作時發射功率應符合工信部無﹝2002﹞353EIRP<500mW5725~5850MHz﹝2019﹞277EIRP<2W;WLAN2)2400~2483.5MHz-基于2400~2483.5MHz頻段的13個信道;Wi-Fi53)5725~5850MHz支持5個互不干擾的子信道(149,153,157,161,165)。藍牙(Bluetooth)2400~2483.5MHz5725~5850MHzISM2400~2483.5MHz﹝2002﹞353EIRP<500mW;5725~5850MHz﹝2002﹞277EIRP<2W;藍牙設備發射功率應<100mW;2400~2483.5MHz5725~5850MHz符合工信部﹝2019﹞522400~2483.5MHzEIRP<10mW;當采用5725~5850MHzEIRP<25mW;遠距離無線電(LoRa);LoRa﹝2019﹞52470~510MHzEIRP<50mW2400~2483.5MHzEIRP<10mW5725~5850MHz只能在建筑樓宇、住宅小區及村莊等小范圍內組網應用;1采用擴頻調制,工作帶寬<500kHz;應當具備“發射前搜尋”等干擾規避功能,且不能被關閉。LTE(LTE-U);5725-5850MHz﹝2002﹞277EIRP<2W;3GPPTS36.201Release9,可支持更新版本。設備-設備通信(D2D);D2DD2DSRRC本地通信裝置互聯互通要求IcIc接口為本地網匯聚單元獨立裝置上聯邊緣物聯代理的接口,應滿足以下要求:RS232/RS485Q/GDW382Q/GDW649、DL/T860、DL/T1407IcUART/miniPCI-E/E1/FE/GE/USBIcIgIg接口為本地網接入單元獨立裝置下聯計量動作終端的接口,應滿足以下要求:RS232/RS485Q/GDW382Q/GDW649、DL/T860、Q/GDW1375.1、Q/GDW1375.2、Q/GDW1376.3Q/GDW11413IgUART/miniPCI-E/E1/FE/GEIgIuIuIu接口有線方式應滿足以下要求:電力線載波(PLC)DL/T1407無源光網絡(PON)YD/T2050IEEE802.31211270nm1340nm21290nm1330nm1270nm1380nm120dBm,且不大于-14dBm24dBm0dBm,多模發射光功率不小于-22dBm14dBm;1231dBm14dBm。RS232RS485ModbusDLT698.45IuIu接口無線方式應滿足以下要求:Q/GDW12020-2019Q/GDW12021-2019Q/GDW12021-2019Q/GDW11016其他業務采用藍牙(Bluetooth)IEEE80Mesh1.0其他業務采用紫蜂(ZigBee)IEEE802.15.4802.11a/n/ac802.11n2.4GHz5.8GHz802.11s其他業務采用遠距離無線電(LoRa)LoRaLoRaWAN1.0LTE(LTE-U)3GPP36D2D3GPP36.843、36.746IrIrIr接口有線方式應滿足以下要求:電力線載波(PLC)DL/T1407IEEE802.3IrIr采用網狀拓撲進行中繼時應滿足以下要求:G/QDW12021-2019Q/GDW11016其他業務采用無線局域網(WLAN)IEEE802.11s其他業務采用紫蜂(ZigBee)IEEE802.15.4其他業務采用藍牙(Bluetooth)Mesh1.0本地網安全要求本地網安全總體要求本地網安全架構本地通信網安全架構分為網絡安全層、安全接入層和安全服務層,架構具體如圖2所示,各層功能要求為:網絡安全層負責網絡邏輯物理隔離、網絡流量監測以及網絡安全管理;安全接入層負責對物聯終端和物聯代理進行安全認證、可信度量、訪問控制及加密通信等功能;安全服務層負責安全接入的基礎設施,如密鑰管理系統、證書系統、安全審計系統等;G/QDW12110-2021圖2電力物聯網本地通信網安全架構本地網網管要求本地網匯聚裝置和接入裝置宜結合具體業務進行網絡管理,對于不具備本地網網管功能的業務,可新增本地網網管協議用于電力物聯網本地通信網的管理,滿足以下要求:TCPUDPIPIPv6;宜基于發布/訂閱消息模式,提供一對多的消息發布功能;宜包括設備注冊、設備升級、遠程系統配置、設備控制、設備監視、可信度量等功能。電力物聯網本地通信網設計要求總體設計要求電力物聯網本地網設計要求應滿足以下要求:應貫徹安全、可靠、先進、經濟、實用和可擴展的原則;采用的通信技術應與當地配用電網的發展規劃相適應,并做到適度超前;﹝2018﹞46ISM﹝2002﹞353﹝2002﹞277使用微功率短距離無線設備應遵循工信部﹝2019﹞52應滿足工信部、電監會等國家相關部委及國家電網公司對信息安全管理的要求。匯聚節點設計要求匯聚節點設計應滿足以下要求:﹝2014﹞14號和國能安全﹝2015﹞36匯聚節點的部署應根據覆蓋區域接入節點的數量和業務流量預測合理確定;承載控制業務的匯聚節點宜考慮容災設計;匯聚節點應考慮設備低功耗要求。接入節點設計要求接入節點設計應滿足以下要求:接入節點應單業務接入;接入節點技術體制選擇和部署方案應結合業務終端類型和所處位置的環境、干擾情況等進行設計,并應滿足電磁環境限值要求;承載控制業務的接入節點宜考慮容災設計;電力物聯網本地通信網技術導則編 制 說 明目 次編制背景 13編制主要原則 13與其他標準文件的關系 13主要工作過程 13標準結構和內容 13條文說明 14編制背景本標準依據《國家電網有限公司關于下達2019年第二批技術標準制修訂計劃的通知》(國家電網科〔2019〕807號文)的要求編寫。本標準的編制背景是在電力物聯網整體架構下,本地通信網不但包括配用電0.4kV本地接入網,還將本標準編制的主要目的是規范國家電網有限公司電力物聯網本地通信網的產品研發和網絡建設。編制主要原則本標準主要根據以下原則編制:a)貫徹“統一標準、籌規劃協調推進”方針,遵循全面性、適用合理和前瞻的原則;b)參考現有物聯網通信相關國家標準和行業標準;c)與其他標準文件的關系本標準與相關技術領域的國家現行法律、規和政策保持一致。本標準不涉及知識產權問題。主要工作過程2019年6月,按照公司制修訂計劃,項目啟動召開標準啟動會,成立編寫組制定計劃。2019年7月,完成標準大綱編寫,組織召開大綱研討會,確定標準主要內容。2019年8月,完成標準初稿編寫,組織召開標準討論會。2019年9月,完成標準征求意見稿編寫,多次在國網公司各單位征求意見。2019年10月,修改形成標準送審稿。2019年11月,公司互聯網技術標準專業組(TC06)組織召開標準審查會,審查組的審查結論為修改后報批。2019年12月,修改形成標準報批稿。標準結構和內容本標準按照《國家電網公司技術標準管理辦法》(國家電網企管〔2018〕222號文)的要求編寫。本標準的主要結構和內容如下:本標準主題章分為4章,由電力物聯網本地通信網分級要求、架構要求、裝置及接口要求以及網絡設計要求組成。第5章明確電力物聯網本地通信網的分級原則和能力要求;第6章明確本地網絡的總體架構要求和網絡單元分類;第7章明確本地網絡通信裝置的通用要求,單元功能性能要求、互聯互通要求、安全要求和網管要求;第8章明確本地網絡總體設計要求以及匯聚節點和接入節點的特別設計要求。條文說明無。電力物聯網平臺層技術導則Q/GDW12102Q/GDW12102—2021Q/GDW12102Q/GDW12102—2021目 次前?言 II范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 1縮略語 1平臺層定位 2平臺層總體架構 2平臺層組成部分 3編制說明 7IQ/GDW12102Q/GDW12102—202111Q/GDW12102Q/GDW12102—2021IIII電力物聯網平臺層技術導則范圍規范性引用文件GB/T22239 信息安全技術網絡安全等級保護基本要求GB/T33474 物聯網參考體系結構GB/T33745 物聯網術語Q/GDW12098—2021電力物聯網術語中華人民共和國網絡安全法國家發展改革委2014年第14號令電力監控系統安全防護規定ITU-TY.2060 物聯網概述(OverviewoftheInternetofthings)IETFRFC791(1981)互聯網協議(InternetProtocol)ISO/IEC30141 物聯網參考體系結構(InternetofThingsReferenceArchitecture)術語和定義GB/T33474、GB/T33745、Q/GDW12098—2021、ITU-TY.2060和ISO/IEC30141界定的術語和定義適用于本文件。縮略語下列縮略語適用于本文件。AI:人工智能(ArtificialIntelligence)API:應用程序接口(ApplicationProgrammingInterface)APP:應用程序(Application)GIS:地理信息系統(GeographicInformationSystem)IaaS:基礎設施即服務(InfrastructureasaService)IDC:互聯網數據中心(InternetDataCenter)Q/GDW12102Q/GDW12102—2021PAGEPAGE3Q/GDW12102Q/GDW12102—2021PAGEPAGE10IT:信息技術(InformationTechnology)SDK:軟件開發工具包(SoftwareDevelopmentKit)平臺層定位電力物聯網從技術上分為感知層、網絡層、平臺層、應用層4個層次,平臺層在整個電力物聯網技(以下簡稱云管平臺)GISAI1平臺層定位示意圖平臺層總體架構GB/T222392014年第14號令GIS平臺、移動平臺、AI平臺等,用于為物聯管理平臺、企業中臺提供基礎輔助的組件和數據支撐功能。2平臺層總體架構圖平臺層組成部分統一云管平臺云管平臺架構3云管平臺架構圖云管平臺功能組件云管平臺功能組件要求如下:API接口IT基礎設施提供開箱即用的支持;IDC資源,根據計算、存儲等資源的性能監控情況,對多種云平臺進行動態資源調度;(進行管IaaS、容器服務等多層次、多維度的服務能力;多云運維對云資源進行日常運維和故障處置,展現云環境資源的組網情況和運行狀態;f)監控系統提供對數據中心的計算、存儲、網絡等資源實時監控,并對告警進行及時通知;g)用戶中心實現對用戶角色、權限等方面的管理;h)統一云管門戶以Web頁面方式分類展示資源池的服務業務、資源運營管理、運維管理操作等功能,是所有用戶登陸系統的入口和各項人機操作的呈現界面。物聯管理平臺物聯管理平臺架構/訂圖4物聯管理平臺架構圖物聯管理平臺功能組件物聯管理平臺功能組件要求如下:消息處理應支持對采集信息進行實時計算、數據分發等功能;設備管理應支持對物聯設備的檔案信息、工作狀態等進行管理;APP進行管理;邊緣計算管理應提供邊緣框架配置、邊緣框架應用等功能;模型管理應提供模型定義、模型應用等功能;標識管理應提供標識注冊、標識解析、標識查詢、標識業務管理、標識數據管理等功能;系統管理應提供用戶管理、支持多租戶模式的權限管理、日志管理等功能;遠程運維管理應提供面向終端的遠程升級管理、維護管理等功能;SDK給邊緣物聯代理、智能業務終端等,實現業務數據交互和設備管理等功能;全網物聯調控應支持全網的物聯狀態監視、物聯調度管理等功能;全網物模型管理應支持全網物模型標準化管理、物模型版本管理等功能;企業中臺企業中臺架構企業中臺包括業務中臺和數據中臺,總體架構如圖5所示。數據中臺應從業務應用、業務中臺、物5企業中臺架構圖企業中臺組件數據中臺數據中臺定位于為公司提供數據共享和分析應用服務,應以統一數據模型為標準,聚合跨域數據,對數據進行清洗、轉換、整合,具備數據標準化、集成化、標簽化,沉淀共性數據服務能力:貼源層應將各類業務數據匯聚到數據中臺,實現全業務數據的匯聚;共享層應通過統一數據模型,實現各類業務數據的融合及標準化管理;分析層應為分析模型和分析算法提供管理,為數據報表與可視化展示提供工具集;統一數據服務應通過數據服務目錄實現安全、友好、可控的對內、對外數據服務統一訪問;業務中臺(實物根據業務需求,推進業務資源整合,提供其他的業務中臺。其他基礎性平臺GISGIS移動平臺移動平臺應以內外網移動門戶為應用載體,為各類電網移動應用運行管理提供支撐服務。AIAI平臺應提供智能語音、圖像識別、視頻分析、知識圖譜等基礎能力。電力物聯網平臺層技術導則編制說明目 次編制背景 9編制主要原則 9與其他標準文件的關系 9主要工作過程 9標準結構和內容 9條文說明 10編制背景本標準依據《國家電網有限公司關于下達2019年第二批技術標準制修訂計劃的通知》(國家電網科〔2019〕807號文)的要求編寫。(以下簡稱云管平臺編制主要原則本標準編制的主要原則是遵守現有相關法律、條例、標準和導則等,堅持先進性與實用性相結合、統一性與靈活性相結合、可靠性與經濟性相結合的原則,以標準化為引領,服務公司電力物聯網建設。與其他標準文件的關系本標準與相關技術領域的國家現行法律、法規和政策保持一致。本標準不涉及知識產權問題。主要工作過程2019年7月上旬,項目啟動,制定計劃。2019年7月中旬,成立編寫組,完成標準大綱編寫。2019年7月下旬,組織召開大綱研討會,根據參會專家意見,對大綱進行修編。2019年8月,編寫組按照分工編寫標準,組內進行互相審查、集中討論,形成初稿。2019年9月,編寫組經過專家初稿評審,對初稿進一步修訂。20199102019年11月,對送審稿逐條進行了充分討論,提出了修改建議。2019122019年12月,按照專家評審意見,工作組對該標準進行再次修改,形成報批稿。標準結構和內容(國家電網企管〔2018〕222號文)的要求編寫。本標準的主要結構和內容如下:本標準主題章分為3章,第五章明確了平臺層在整個智慧物聯體系中的定位,第六章給出了平臺層總體架構,第七章闡述了統一云管平臺、物聯管理平臺、企業中臺、其他基礎性平臺的組成。條文說明無。

電力物聯網業務中臺技術要求和服務規范Q/GDW12103Q/GDW12103—2021IIQ/GDW12103Q/GDW12103—2021目 次前言 II范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 1縮略語 1總體要求 2總體架構 2總體要求 2功能架構 3功能要求 4應用服務 4領域服務 4基礎設施服務 5非功能要求 7性能要求 7可靠性要求 8可用性要求 8可擴展性要求 9安全要求 9服務規范 9服務接口規范 9應用接口規范 13附錄A(資料性附錄)平臺定位 14附錄B(資料性附錄)終端動態密鑰下發 15附錄C(資料性附錄)應用動態密鑰下發 16附錄D(資料性附錄)申請accessToken 17編制說明 18前 言為規范電力物聯網業務中臺技術要求和服務規范,制定本標準。本標準由國家電網有限公司互聯網部提出并解釋。本標準由國家電網有限公司科技部歸口。本標準起草單位:國網信息通信產業集團有限公司、國網天津市電力公司、國網上海市電力公司、本標準首次發布。本標準在執行過程中的意見或建議反饋至國家電網有限公司科技部。IIQ/GDW12103Q/GDW12103—2021PAGEPAGE11Q/GDW12103Q/GDW12103—2021PAGEPAGE10電力物聯網業務中臺技術要求和服務規范范圍本標準規定了電力物聯網業務中臺技術要求和服務規范。本標準適用于電力物聯網業務中臺的設計、研發、運營等環節。規范性引用文件Q/GDW1597國家電網公司應用軟件系統通用安全要求Q/GDW11209國家電網公司信息化架構Q/GDW12098電力物聯網術語術語和定義Q/GDW12098界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1接口interface對協定進行定義的\h引用類型,接口指定必須由類提供的成員或實現它的其他接口。3.2服務接口serviceinterface特定功能的形式化描述,定義了實現功能所需的參數和返回結果。3.3服務調用者serviceconsumer根據服務接口描述訪問服務的程序。3.4服務提供者serviceprovider實行服務接口定義的功能并提供服務的程序。縮略語下列縮略語適用于本文件。API:應用程序編程接口(ApplicationProgrammingInterface)APP:應用程序(Application)CPU:中央處理器(CentralProcessingUnit)DB:數據庫(Database)DRDS:分布式關系型數據庫服務(DistributedRelationalDatabaseService)ES:分布式全文檢索數據庫(ElasticSearch)GW:網關(GateWay)H5:超文本標記語言5.0(HyperTextMarkupLanguage5.0)HBase:高可靠性、高性能、面向列、可伸縮的分布式存儲系統(HadoopDatabase)HTTP:超文本傳輸協議(HyperTextTransferProtocol)Mbps:兆位每秒(Millionbitspersecond)RPO:恢復點目標(RecoveryPointObject)RTO:恢復時間目標(RecoveryTimeObject)總體要求總體架構業務中臺為各業務應用提供業務服務能力支撐,總體架構如圖1所示。圖1業務中臺總體架構總體要求技術要求業務中臺的應用服務、領域服務、基礎設施服務設計應嚴格遵循Q/GDW11209標準;業務中臺的開APP、PC支持數據中臺的數據業務化應用;基于云平臺進行分布式部署,支持集群靈活擴展、動態伸縮;E支持同傳統信息化系統進行集成、融合發展;具備完善的應用安全和隱私保護措施。服務規范業務中臺需對前端業務應用提供明確的接口規范,具體要求如下:支持各業務應用根據接口規范訪問其業務服務,不需了解接口內部細節;API支持第三方接口的托管;支持免認證、Token、Basic支持應用注冊、認證授權,用戶注冊、登錄、認證等接口服務;支持數據加解密服務,對相關敏感數據加解密處理;支持電子簽名簽章服務;支持動態密鑰服務;支持終端鑒權服務。功能架構圖2業務中臺功能架構功能要求應用服務應用服務需根據前端業務應用服務需求提供相關業務服務功能,具體功能要求如下:支持對業務中臺單個業務領域服務功能的調用和調用結果輸出;支持對業務中臺單個或多個業務領域服務功能的組合調用,并負責服務功能的組合編排;支持對業務中臺單個或多個業務領域服務功能的組合調用,并負責服務調用結果的組合編排。領域服務領域邊界服務(訪問地址不變MQHttpRpcWebsocketWebservice等外部服務請求的服務接入;MQ、Http、Rpc業務領域服務MQHttpRpc(MQ、Http、Rpc業務域需完成復雜的業務邏輯處理,具體組成包括根、實體、值對象:值對象是沒有唯一標識的業務對象,支持對象屬性及相應的行為,較實體對象相對簡單,無需創建和跟蹤標識符;實體是具有唯一標識的業務對象,支持通過一系列的連續性(continuity)(identity)定義,在整個生命周期中能夠保持連續性,并且獨立于它的屬性。領域數據服務領域數據服務實現領域對象數據的持久化和領域邊界服務的查詢,具體功能要求如下:MQHttpRpc數據模型支持對具體業務領域數據模型的實現及操作,包括數據庫操作的具體執行語句實現。基礎設施服務服務網關服務網關要求支持并實現以下功能:支持前端業務應用請求的統一接入、高效分發;支持前端各類業務應用請求的服務穿透,具體包括內部業務應用服務、H5為前端應用提供版本構建、熱修復、熱更新、版本更新等服務支撐;為前端應用提供基礎的配置服務、菜單服務等服務支撐。數據存儲OracleDRDSHBaseESkey-valueRedis支持數據分區、分庫分表技術,支持數據庫線性擴展;支持并實現數據存儲服務與業務應用服務解耦;支持數據備份與恢復,支持同城容災、異地容災。數據緩存支持信息內網、外網、互聯網、客戶端各節點數據緩存;支持各業務領域共享緩存和專用緩存實現;支持自定義緩存策略如緩存時長、同步刷新機制;支持緩存數據持久化;支持數據壓縮緩存;(StinHasLisSetSoredSe、Bitmap、HyperLogLog(geospatial)等各類數據結構類型。消息服務消息服務支持并實現各種消息的生成、發送、接收和保存,具體功能要求如下:支持具體業務領域微服務程序之間通信消息的生成、發送、消費和保存;支持手機短息消息的生成、發送、接收和保存;APP支持電子郵件消息的生成、發送、接收和保存;支持微信消息的生成、發送、接收和保存;支持同步消息和異步消息的生成、發送、接收和保存;支持并實現自定義各類消息模板;支持并實現自定義各類消息發送策略。任務服務任務服務支持并實現各種事件驅動任務和定時任務的創建、執行,具體功能要求如下:支持事件驅動任務調度,可根據事件的先后以及任務的優先級安排任務的執行;支持時鐘驅動任務調度,結合具體業務場景執行周期性任務,周期可自行設定;支持任務調度編排并實現可視化展示、管理。注冊發現注冊發現支持并實現業務領域各類微服務的注冊和發現機制,具體功能要求如下:支持服務提供者通過調用服務注冊接口完成服務注冊;支持服務提供者通過調用服務反注冊接口完成服務注銷;支持服務提供者通過調用心跳匯報接口完成節點存活狀態上報;支持服務消費者通過調用服務訂閱接口完成服務訂閱,獲取可用的服務提供者節點列表;支持服務消費者通過調用服務變更查詢接口,獲取最新的可用服務節點列表;支持查詢注冊中心當前注冊的服務信息;支持修改注冊中心中已注冊的服務信息;支持對服務提供者節點的健康狀態檢測;集中配置集中配置支持并實現業務中臺各個微服務的集中統一配置管理,具體功能要求如下:支持對業務中臺各微服務的集中、統一配置;支持對業務中臺各微服務的靜態、動態配置,無需停止微服務;支持配置自動刷新。認證授權認證授權支持并實現統一的賬號管理、身份認證、用戶授權功能,具體功能要求如下:支持統一身份管理,提供賬號密碼管理、基本資料管理、角色權限管理等功能;支持組織實體和個人實體賬號;支持單點登錄,一次登錄、全局訪問;支持第三方授權登錄;支持服務鑒權,包括內部服務的認證和授權,外部服務的認證和授權;支持賬號登出,包括一次登出、全部登出和一次登出、部分登出;支持賬號注銷,包括一次注銷、全部注銷;支持付費授權,包括周付、月付、季付、年付。容錯限流容錯限流是保證業務中臺微服務穩定運行的主要措施,具體功能要求如下:支持限制長時間無響應的請求或者出錯的請求;支持防問流量控制,通過自定義策略消減、緩存流量;支持有損服務,保證核心服務可用。運營管理運營管理包括渠道管理、應用管理、支撐管理,具體功能要求如下:H5支撐管理實現對運營管理系統的支撐,具體功能包括業務中臺系統管理和數據維護管理服務。監控告警監控告警負責保證業務中臺微服務穩定運行,具體功能要求如下:支持基于日志系統的實時監測、預告警;支持系統全鏈路監測、分析;支持監測可視化展示與管理;支持手機短信、微信、釘釘、郵件自動提醒系統故障;支持I6000非功能要求性能要求系統容量系統容量要求如下:1.2~1.51.2~1.5100Mbps。系統響應性能系統響應性能要求如下:首頁訪問平均響應時間不得超過35執行簡單查詢、添加和刪除業務時,平均響應時間不得超過5(8秒;203020302408小時的情況下,系統運行平穩,業務失敗率不超過0.1%。容器性能容器性能要求如下:CPU65CPU3080%;706080%;100Mbps700Mbps。可靠性要求可靠性要求如下:20.1%,CPU801小時后內存恢復初始值;40.1CPU80%,內存占用率沒有明顯增長且140000154可用性要求可用性要求如下:7x2499.9%;系統應設計良好的客戶體驗方案;數據存取服務要求準確,保證數據不丟失;CacheRPO1RTO3可擴展性要求可擴展性要求如下:采用通用軟件開發平臺,支持多種硬件平臺,具備良好的擴展性和可移植性;具備業務處理的靈活配置,能隨著業務功能的變化靈活重組與調整;提供標準的開放接口,便于系統的二次開發和與其他系統進行數據與信息的交換。安全要求業務中臺應遵守Q/GDW1597中規定的通用要求,還應滿足如下要求:安全等級:業務中臺應滿足信息系統安全等級保護第三級安全技術要求;邊界安全:支持對統一互聯網邊界、信息內外網邊界的邊界隔離和安全防護;信息外網訪問信息內網時通過邏輯強隔離裝置實現物理隔離。數據安全:SM4SM3為客戶端提供數據訪問時對敏感字段在服務器端進行脫敏處理;SSL/TLSHTTPS密碼安全:內部用戶身份認證服務需基于統一權限平臺,由統一權限平臺負責賬號傳輸和存儲加解密;SM3SM4設備安全:(應按照國家和公司網絡安全防護要求進行防護。服務規范服務接口規范應用注冊應用注冊請求/響應模式如圖3服務調用者向服務網關發起申請注冊應用請求;服務網關為服務調用者創建應用信息;服務網關為服務調用者授權應用;服務網關為服務調用者提供應用注冊信息。圖3應用程序調用流程應用認證授權應用認證授權請求/響應模式如圖4accessTokenaccessToken;accessToken;服務調用者向服務網關發起業務請求;accessToken,并驗證應用請求是否合法;服務網關校驗應用權限;服務網關為服務調用者返回業務處理結果。圖4應用認證授權調用流程動態密鑰動態密鑰獲取請求/響應模式如圖5服務調用者向服務網關發起獲取動態密鑰請求;服務網關生成密鑰;服務網關為服務調用者返回密鑰。圖5動態密鑰調用流程訪問令牌訪問令牌包括應用accessToken和用戶Token,獲取訪問令牌和攜帶訪問令牌流程分別如圖6和圖7所示,具體交互過程如下:獲取訪問令牌:accessToken服務網關驗證終端信息;accessToken;accessToken;TokenaccessToken;服務網關驗證應用授權;TokenToken;Token。攜帶訪問令牌:accessTokenTokenaccessToken;Token;服務網關向業務中心轉發服務調用者的業務請求;業務中心為服務網關返回處理結果;服務網關為服務調用者返回業務處理結果。6獲取訪問令牌流程7攜帶訪問令牌流程終端鑒權終端鑒權請求/響應模式如圖8accessTokenTokenaccessToken;Token;服務網關向業務中心轉發業務請求;業務中心為服務網關返回處理結果;服務網關為服務調用者返回業務處理結果。圖8終端鑒權流程應用接口規范終端動態密鑰下發Http應用動態密鑰下發HttpaccessToken申請accessToken接口需定義接口基本信息、Http請求頭部信息、請求參數和響應參數,具體規范參見附錄D申請accessToken。附錄A(資料性附錄)平臺定位圖A.1業務中臺在電力物聯網整體架構中的定位附錄B(資料性附錄)終端動態密鑰下發規范如表B.1所示:表B.1 終端動態密鑰下發接口名稱終端動態密鑰下發接口接口地址http://host:port/open/c1/f01入參類型application/json請求方式POSTHttp請求頭部信息序號參數名稱參數英文名參數說明參數類型非空(必填)1版本號version版本號,默認1.0String是2渠道編碼source渠道編碼String是3請求時間戳timestamp請求時間戳long是請求參數描述序號參數名稱參數英文名參數說明參數類型非空(必填)1終端編碼terminalNo終端編碼String否2Mac地址macMac地址String否響應參數描述序號參數名稱參數英文名參數說明參數類型1返回碼code返回碼String2描述信息message描述信息String3業務數據信息data見業務數據信息String4業務數據信息請求公鑰publicKey請求公鑰String響應私鑰privateKey響應私鑰String密鑰編碼keyCode密鑰編碼String附錄C(資料性附錄)應用動態密鑰下發規范如表C.1所示:表C.1 應用動態密鑰下發接口名稱應用動態密鑰下發接口接口地址http://host:port/open/c1/f02入參類型application/json請求方式POSTHttp請求頭部信息序號參數名稱參數英文名參數說明參數類型非空(必填)1版本號version版本號,默認1.0String是2渠道編碼source渠道編碼String是3請求時間戳timestamp請求時間戳long是請求參數描述序號參數名稱參數英文名參數說明參數類型非空(必填)1分配應用KeyappKey分配應用IDString否2分配應用密鑰appSecret分配應用密鑰String否響應參數描述序號參數名稱參數英文名參數說明參數類型1返回碼code返回碼String2描述信息message描述信息String3業務數據信息data見業務數據信息String4業務數據信息請求公鑰publicKey請求公鑰String響應私鑰privateKey響應私鑰String密鑰編碼keyCode密鑰編碼String附錄D(資料性附錄)accessToken申請accessToken規范如表D.1所示:表D.1 終端動態密鑰下發接口名稱申請accessToken接口入參類型application/json接口地址http://host:port/open/c2/f01請求方式POSTHttp請求頭部信息序號參數名稱參數英文名參數說明參數類型非空(必填)1版本號version版本號,默認1.0String是2渠道編碼source渠道編碼String是3請求時間戳timestamp請求時間戳long是4keyCodekeyCodekeyCodeString是請求參數描述序號參數名稱參數英文名參數說明參數類型非空(必填)1分配應用KeyappKey分配應用IDString否2分配應用密鑰appSecret分配應用密鑰String否3Mac地址macMac地址String否4終端編碼terminal_no終端編碼String否響應參數描述序號參數名稱參數英文名參數說明參數類型1返回碼code返回碼String2描述信息message描述信息String3業務數據信息data見業務數據信息String4業務數據信息分配應用IDappKey分配應用IDString訪問令牌access_token交換訪問令牌String電力物聯網業務中臺技術要求和服務規范編制說明目 次編制背景 20編制主要原則 20與其他標準文件的關系 20主要工作過程 20標準結構和內容 20條文說明 21編制背景2019(國家電網科〔2019〕807)的要求編寫。本標準編制背景是為了規范電力物聯網業務中臺的總體要求、功能要求、非功能要求和服務規范,為建設、研發電力物聯網業務中臺提供參考。本標準編制主要目的是規范電力物聯網業務中臺的建設。編制主要原則本標準根據以下原則編制:充分調研公司電力物聯網業務中臺建設需求,滿足實際業務應用需求;認真研究現行相關的國家標準、行業標準、企業標準,體現技術的最新發展;規范電力物聯網業務中臺的建設,切實指導電力物聯網業務中臺建設工作。與其他標準文件的關系本標準與相關技術領域的國家/行業現行法律、法規、技術要求保持一致。本標準不涉及知識產權問題。主要工作過程2019年8月,項目正式啟動,成立標準編寫小組,確定分工與職責,制定工作計劃,形成標準大綱。2019年9月,編寫組通過分析、驗證、起草了本標準草稿,并組織內部專家對初稿的內容、格式、章節等進行了認真討論、提出修改意見,會后編寫組根據專家意見進行了修改,形成標準初稿。20199(TC06)在北京組織專家對電力物聯網業務中臺技術要求和服務規范初稿進行了評審。在會上,專家對標準內容進行了詳細討論,并提出修改意見。201992019年10月,根據各單位專家反饋的意見,進一步對內容進行豐富和修改,形成送審稿。2019122019年12月,修改形成報批稿。標準結構和內容本標準按照《國家電網公司技術標準管理辦法》(國家電網企管〔2018〕222號)的要求編寫。本標準的主要結構和內容如下:本標準主題章分為5章:包括總體要求、功能要求、非功能要求、服務規范。第5章總體要求規定了總體架構、總體要求和功能架構。第6章功能要求規定了應用服務、領域服務、基礎設施服務要求。78條文說明無。ICS35.240

電力物聯網數據中臺技術和功能規范2021-05-26發布 2021-05-26實施國家電網有限公司 發布Q/GDW12104—2021Q/GDW12104—2021Q/GDW12104—2021Q/GDW12104—2021目??次前?言 II范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 1縮略語 1數據中臺架構 2總體架構 2總體要求 2功能架構 3功能要求 4數據接入 4存儲計算 5數據分析 8數據服務 9數據資產管理 10運營管理 11非功能性要求 13性能要求 13可靠性要求 14易用性要求 14可擴展性要求 15連續性要求 15安全要求 15附錄A(資料性附錄)平臺定位 16附錄B(資料性附錄)部署架構 17編制說明 18IQ/GDW12104—2021Q/GDW12104—2021PAGEPAGE11Q/GDW12104—2021Q/GDW12104—2021PAGEPAGE10電力物聯網數據中臺技術和功能規范范圍本標準規定了數據中臺技術和功能要求,包括數據接入、存儲計算、數據分析、數據服務、數據資產管理、運營管理等功能要求以及非功能性要求。本標準適用于國家電網有限公司數據中臺規劃、設計、開發、建設、運維等環節。規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。Q/GDW1597國家電網公司應用軟件系統通用安全要求Q/GDW11816全業務統一數據中心總體架構和技術要求Q/GDW12098電力物聯網術語術語和定義Q/GDW12098和Q/GDW11816界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1列式存儲columnarstorage按單列而不是多行進行的數據連續存儲方式。3.2時序數據庫timeseriesdatabase存儲與時間相關的數據,該數據是在時間上分布的一系列值。縮略語下列縮略語適用于本文件。API:應用程序編程接口(ApplicationProgrammingInterface)ETL:數據抽取轉換加載(ExtractTransformLoad)GB:吉字節(Gigabyte)GE:千兆以太網(GigabitEthernet)HTTP:超文本傳輸協議(HyperTextTransferProtocol)JDBC:Java數據庫連接(JavaDataBaseConnectivity)JMS:Java消息服務(JavaMessagingService)JS:一種直譯式腳本語言(JavaScript)MB:兆字節(Mbyte)MPP:大規模并行處理(Massivelyparallelprocessing)ODBC:開放數據庫連接(OpenDataBaseConnectivity)PB:拍字節(PetaByte)RESTFUL:一種網絡應用程序的設計風格和開發方式(RepresentationalStateTransfer)RPC:遠程過程調用協議(RemoteProcedureCallProtocol)SQL:結構化查詢語言(StructuredQueryLanguage)SSD:固態硬盤(SolidStateDisk)TB:太字節(Terabyte)TCP:傳輸控制協議(TransmissionControlProtocol)TPS:事務處理系統(Transactionprocessingsystems)URL:統一資源定位符(UniformResourceLocator)XML(ExtensibleMarkupLanguage)數據中臺架構總體架構數據中臺包含貼源層、共享層、分析層、統一數據服務、數據資產管理和運營管理,總體架構如圖1所示。圖1數據中臺總體架構總體要求數據中臺應滿足對多源異構數據接入存儲、多樣化數據計算分析、數據服務化提供等相關應用要求,具體如下:數據中臺應支持對結構化、非結構化、采集量測等多源異構的數據接入;數據中臺應提供滿足批量離線計算、實時流式計算、多維數據分析、報表分析、數據挖掘等支撐能力,支持主流應用構建技術及算法自定義;數據中臺應提供滿足數據業務化以數據服務方式對外提供服務,靈活支撐企業級數據共享及應用,并可實現在線調度監測、自動化執行、敏捷化應用等。E格式文件和特定規約的消息數據等;支持集群規模靈活擴展;系統運行指標方面支持與信息通信一體化調度運行支撐平臺集成;具備完善的整體數據安全和隱私保護措施。功能架構功能架構圖圖2數據中臺功能架構功能描述數據中臺功能主要包括:數據接入是指從數據中臺外部將各類業務數據匯聚到數據中臺貼源層的基本服務能力。數據E格式文件和特定規約的消息數據。源端可以是各類業務系統、終端設備和外部第三方服務提供商。其中數據交換能力應具備橫向和縱向級聯數據傳輸能力;存儲計算是數據中臺數據核心處理引擎。數據存儲是指各類業務數據接入數據中臺后的落地過程。數據計算是指根據需求對數據進行計算加工的處理過程;數據分析是為分析模型和分析算法提供管理,為數據報表與可視化展示提供工具集;Restful等各類形式的API服務接口的統一注冊、管理和調度;數據資產管理對數據資產體系的模型、目錄、數據標簽等進行全面管控;運營管理為數據中臺的使用過程提供各種管理支撐工具,對數據服務和脫敏規則等進行參數配置,對鏈路進行安全監控和調度計量,對數據開發提供在線交互功能,是實現數據全生命周期監控的基本工具集,數據運營能力包括對模型、指標、標簽、策略等開展持續運營的能力。功能要求數據接入消息隊列消息隊列具體功能應包括:為數據中臺提供基于消息的事件類或采集量測類數據接入能力;支持點對點、發布/訂閱等多種通信模型;支持可靠消息,代理節點保證消息收且只被接收一次;支持保序消息,代理節點保證消息的順序接收;支持事務消息,多條消息支持以事務方式發送;持久化消息,消息在代理節點持久化到硬盤,防止丟失;JMS規范,支持字節流、字符串、二進制流、序列化對象等多種易處理消息類型;支持同步發送/異步發送,源端與目標端可通過代理進行同步/異步通信;APIjava、c++等;支持數據路由,多套消息中間件間可實現消息路由轉發;支持集群部署,支持高可用,具備運行節點橫向擴展能力。數據復制數據復制具體功能應包括:支持通過在線日志或歸檔日志的數據增量捕獲,非侵入式的實現數據庫之間數據復制;Oracle、MySQL等常見關系數據庫;具備多種比對策略,支持表結構、表記錄等多對象的一致性比對;具備高比率的數據壓縮,能夠實現斷點續傳,并能在傳輸過程中進行安全的數據加密;具備對復制過程各個環節的運行情況進行記錄和監控的能力;具備實時/準實時數據復制能力;支持多種接口與第三方系統對接,提供增量數據變化描述的中間數據;支持基于事務的數據同步。數據抽取轉換數據抽取轉換具體功能應包括:OracleMySQLPostgreSQLSQLServerOracleRDBDB2GreenplumSybaseMSAccess、SQLite等主流數據庫;txt、csv、xml等主流格式文件;Hbase、Hive、HDFS、Kafkakerberos安全認證機制;支持達夢、金倉、GBase8aE文件等格式文件;具備完善的數據整合處理能力,支持值映射、拆分字段、合并字段、字段選擇、排序、編碼轉換、計算、行列轉換、剪切字符串、去重、唯一行(哈希值)、增加常量、增加序列、字符串替換、行扁平化、設置字段值、正則表達式替換等;OracleMySQLPostgreSQLGbase8a支持調度接口,支持與第三方應用交互,并反饋運行結果;支持可視化任務編排,支持可視化開發工具、可視化調度監控;支持批量配置;支持集群部署,具備運行節點橫向擴展能力;B/S架構對系統進行管理。數據交

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