[發明專利]變電站泛在電力物聯網全業務綜合智能網關拓撲結構

在審

• 申請號: 201911005286.1
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110635955A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 趙智成;王銀銀;丁繼為;婁悅;朱東升;魯東海;劉述軍;趙國棟;祝明樂;趙娜
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/66;H04L29/08
• 代理公司: 32224 南京縱橫知識產權代理有限公司
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種變電站泛在電力物聯網全業務綜合智能網關拓撲結構，包括若干個全業務綜合智能網關柜，全業務綜合智能網關柜內設置有綜合智能網關插接底座，綜合智能網關插接底座上設置有兩個綜合智能網關，綜合智能網關插接底座上對稱設置有與單個綜合智能網關相關的網口，網口包括多業務模塊接入通訊網口和監控后臺接入通訊網口，多業務模塊接入通訊網口通過網線與接入模塊插接底座上的綜合智能網關接入通訊網口相連，接入模塊插接底座上設置有多業務模塊。本發明提供的變電站泛在電力物聯網全業務綜合智能網關拓撲結構，能夠滿足變電站安全隔離的防護要求，靈活擴展，適配各種通訊業務類型，并使多個網關互為熱備用，具備智能化及可管理能力。

技術領域

本發明涉及變電站泛在電力物聯網全業務綜合智能網關拓撲結構，屬于電氣技術領域。

背景技術

在物聯網的體系架構中，在感知層和網絡層兩個不同的網絡之間需要一個中間設備，那就是“物聯網網關”。物聯網網關需要具備設備管理功能，后臺通過物聯網網關設備可以管理底層的各感知節點，了解各節點的相關信息，并實現遠程控制。目前已經有大量的民用或工業物聯網網關產品應用于智能家居或工業生產中，但目前的物聯網網關普遍為單一裝置，無法滿足變電站中對于信息接入安全隔離措施的要求，并且支持的通訊協議種類有限、可擴展能力差，難以適應建設泛在電力物聯網過程中的多批次建設、多通訊種類的感知層設備的接入要求，更無法滿足變電站傳統的模擬量、開關量輸入輸出等電纜接線要求，功能較為單一。

故在建設泛在電力物聯網的過程中，需根據變電站的實際需求，具體分析物聯網網關的設計需求：

1、安全隔離需求。變電站需滿足根據國能安全[2015]36號《電力監控系統安全防護總體方案》要求，電力監控系統安全防護的總體原則為“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”。變電站內感知層設備數據接入監控后臺需滿足安全分區要求，分別按需接入控制區(生產控制Ⅱ區)及非控制區(管理信息Ⅳ區)，接入網關之間需要考慮安全隔離措施。

2、全業務接入能力需求。變電站泛在電力物聯網感知層設備的傳輸形式多樣，可能是無線、有線，可能是電纜、光纖，可能采用Wi-Fi、ZigBee、RS232/485等不同通訊協議，有些對傳輸速率要求高，有些則采用低功率傳輸。故網關需具備全業務接入能力，滿足各種形式的接入需求。

3、靈活可擴展需求。變電站基本均為分期建設，物聯網網關需隨著遠景擴建，具備靈活擴展的功能，滿足新增感知層設備及新增傳輸協議的接入。

4、冗余備用需求。對于重要設備及重要數據，需充分考慮冗余備用。感知層設備相關信息通過網關接入變電站監控系統后臺，若網關僅單重設置，沒有冗余備用手段，則網關出現故障將導致眾多感知層設備數據丟失，嚴重影響變電站安全穩定可靠的運行。

5、智能化需求。網關需具備智能化及可管理能力，實現如注冊管理、權限管理、狀態監管等能力，網關實現子網內的節點的管理，如獲取節點的標識、狀態、屬性、能量等，以及遠程實現喚醒、控制、診斷、升級和維護等。

綜上所述，目前物聯網網關設計及配置方案難以滿足變電站建設泛在電力物聯網的要求，需在安全隔離、全業務接入及靈活擴展能力、冗余備用、智能化等方面對其進行重新設計。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的缺陷，提供一種能夠滿足變電站安全隔離的防護要求，靈活擴展，適配各種通訊業務類型，并使多個網關互為熱備用，具備智能化及可管理能力的變電站泛在電力物聯網全業務綜合智能網關拓撲結構。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：