广电科部〔201X〕XX 号附件 X
中国南方电网有限责任公司科技项目 申请书及可行性研究报告
项目名称：
电力物联网技术应用体系研究 申请单位：
起止时间：
20** 年** 月——20** 年** 月 项目负责人：
联系电话：
申请日期：
20** 年** 月** 日
填 写 说 明
一、请严格按照要求填写各项。
二、专业类别根据项目所属专业种类中选择。
三、项目摘要应简要说明项目研究内容和预期成果，字数要求 800字以内。
四、项目申请单位指提出项目建议与申请的单位或部门，如总部各部门、直属机构、各分子公司及其所属基层单位等。
五、项目分工应主要描述项目申请单位与协作单位（不得出现外协单位具体名称）的任务划分，项目计划进度安排应按时间段列出研究推进计划，并明确各阶段交付物及标志性里程。
六、科技经费预算支出科目具体解释见附件 2。
七、科技成果的成熟度水平评判标准见附件 3。
项 项
目
简
表 项目名称
项
目 负 责 人 姓名
工作单位
性别
年龄
职称
项目 分类 (单选) [ ] [ ] [√] 基础性研究 前瞻性研究 应用性研究 [√ ] [ ] [ ] [ ] 发电技术 配电技术 信息技术 电网建设 [ ] [ ] [ ] [ ] 输电技术 用电技术 通信技术 继保自动化 [ ] [ ] [ ] [ ] 变电技术 电网运行技术 物资管理技术 其它 项目起止时间 20**年**月——20**年**月 申请经费总额 **万元 是否重点项目 不用填写 项目摘要(800 字以内)：
一、该研究领域的现状和存在问题 智能电网的建设，物联网的兴起，促使研究机构对电力设备状态监测系统设计、物联网和无线技术在输电线路在线监测中的应用、变电站状态监测信息建模等方面进行了探讨。但目前电力设备状态监测仍然存在监测装置性能不高、数据采集与数据传输不规范、通信网络信息接入能力受限、信息模型不统一、多源异构数据处理程度不够以及设备评估方法与体系不完善等方面的不足，因此 二、研究的必要性 基于物联网方法可以利用海量的过程数据，解决以前的监控方法所不能解决的生产过程和设备的故障诊断、优化配置和评价的问题。
三、主要内容、技术路线和研究方式 项目研究主要内容：
1、收集和整理国内外电力物联网技术的研究和发展现状，以及目前电网设备挂网运用的运行情况和信通等资料，结合广东电网地区，进行可行性调研； 2、结合设备运行信息的物理空间、信息空间和应用空间等资料，从感知延伸层、网络层、应用层建立电力物联网技术应用体系平台； 3、开发电力物联网技术应用系统软件，在区域电网中应用进行调试，待技术成熟后在全网进行推广应用。
技术路线：
1、数据调研：充分调研广东电网地区的信息自动化特点，包括气象数据、网架结构、负荷水平、设备状况、相关自动化系统、通信条件、调度管理模式等非关联数据。建立其中联系挖掘数据做到提前设备状况预警。2、建立气象数据、运行数据和设备数据之间联系，挖掘数据建立全景信息模型；3、研究电力物联网技术应用体系系统；4、软件开发及测试；5、工程应用。
研究方式：自主研发。
四、创新点、预期成果、应用场合及应用效果 创新点：
1、分析电力设备物联网的物理结构，然后以电力流、信息流为导向，提出面向演进的、自治高效的分层分布式电力设备物联网体系架构； 2、从感知延伸层、网络层、应用层重点分析一体化智能监测装置、编码和标识体系、通信技术、全景信息建模、信息处理技术、全寿命周期管理、安全威胁与措施、标准化多项关键技术。
3、编制电力物联网技术应用软件，以期推广。
应用场合：电力设备智能在线监测及故障诊断、全寿命周期管理、资产优化管理 应用效果：电力物联网的实现以网络技术、数据库技术、信息通信技术与电力控制技术的发展为基础一体化智能监测装置。
形成物联网技术应用于电力行业的技术体系和应用体系。
预期成果成熟度水平 级（1-9 级）
项目负责人意见：
（签字）
年
月
日 申请单位意见：
（公章）
年
月
日
项目分工与计划进度安排 1、项目相关单位及具体分工 单
位 具
体
分
工 项目申请单位 1、负责组织完成项目实施方案，提出项目成果预期目标及主要技术手段。
2、负责项目的协调工作，主要包括调研、原始资料与数据收集、项目数据分析。充分调研广东电网地区的信息自动化特点，包括气象数据、网架结构、负荷水平、设备状况、相关自动化系统、通信条件、调度管理模式等非关联数据。建立其中联系挖掘数据做到提前设备状况预警。
3、编写物联网全景信息相应后台运行软件； 4、负责组织进行记录运行数据。
5、负责组织项目结题、验收工作。
协作单位 1 不得出现外协单位具体名称
填写说明：
申报阶段不允许出现外协单位名称，否则无法通过形式审查。
协作单位 2 不得出现外协单位具体名称
填写说明：
申报阶段不允许出现外协单位名称，否则无法通过形式审查。
协作单位 3 不得出现外协单位具体名称
填写说明：
申报阶段不允许出现外协单位名称，否则无法通过形式审查。
总部部门、直属机构、分子公司意见：
（公章）
年
月
日
2、计划进度安排 任务名称 开始时间 完成时间 主要内容及交付项 项目调研 2018.6 2018.7 收集广东电网某地区的信息自动化特点，包括气象数据、网架结构、负荷水平、设备状况、相关自动化系统、通信条件、调度管理模式等非关联数据，调研国内外物联网相关研究资料，整理交付 1 份调研报告。
确定技术方案 2018.7 2018.8 结合广东电网某地区电网情况及实际气象活动分布规律，现场调研、采集数据，分析设备历史运行数据，确定建立模型大数据技术方法，提交项目技术方案及实施方案。
电力物联网技术应用体系研究-体系架构分析 2018.8 2018.9 基于智能监测层、数据传输层、信息整合层和智能应用层分析电力物联网的物理结构，研究电力物联网网络互连体系、服务体系、系统管理体系、可信软件体系和安全体系。发表核心期刊以上论文一篇。
电力物联网技术应用体系研究-基于节点分析的通信传输平台 2018.10 2018.11 应用 MD5 等算法在采集端点与信息采集节点之间以及信息采集节点与隔离保密节点之间增加身份认证和加密机制，实现感知节点的身份认证和信息加密，发表核心期刊以上论文一篇，提交发明专利一项。
电力物联网技术应用体系研究-电网设备可视化状态监测及预警平台 2018.12 2019.1 通过电力设备的外部环境信息、在线状态信息、离线状态信息和静态资产信息，分析设备的异常运行情况，建立电网设备可视化状态监测及预警平台，对异常部位、严重程度和发展趋势出判断，识别故障的早期征兆，及时维护，实现全寿命周期管理，发表 EI 核心期刊以上论文一篇，提交发明专利一项。
电力物联网技术应用体系研究-基于射频识别技术和移动终端的资产管理研究 2019.2 2019.3 基于物联网射频识别技术的资产监测管理，将电力系统固定资产的基本信息录入电子标签，实现标签与资产的一一对应，采集到的标签信息可经无线通信网络传输到数据平台监控管理中心，发表核心期刊以上论文一篇，提交发明专利一项。
电力物联网技术应用体系研究-信息共享与智能用电服务平台 2019.4 2019.5 通过实现用户与电网的双向互动的用电服务平台，应对智能电网条件下的用户个性化、多样化服务需求，电力物联网技术实现智能用电双向交互服务、用电信息采集、家居智能化、能效管理、分布式电源、储能以及电动汽车接入，发表中文核心论文一篇，提交发明专利一项。
电力物联网技术应用体系研究-基于云计算的电力物联网信息平台 2019.6 2019.7 通过云计算技术解决电力物联网海量数据，建立云端集中全线信息模型，处理电力物联网海量应用数据。提交发明专利一项，提交软件著作权一项。
运行数据分析 2019.8 2019.9 对运行数据进行分析，形成分析报告，修正软件及模型。
软件编辑 2019.10 2019.12 编辑软件，实现上述应用功能，为运行部门提供参考。
项目结项 2020.1 2020.2 书写项目结项技术文件、提交项目结项报告、各项成果
编写要求：
1. 列出分时间段计划研究内容； 2. 分时间段提供成果的内容和形式，要求具有可检查性。
项目组成人员情况 序号 姓
名 年龄 职称、职务 工
作
单
位 任 务 分 工 1
职称必填，职务可不填，两者间用顿号隔开 申报阶段不可出现外协单位名称
申报阶段不可出现外协单位名称
申报阶段不可出现外协单位名称
申报阶段不可出现外协单位名称
申报阶段不可出现外协单位名称
申报阶段不可出现外协单位名称
申报阶段不可出现外协单位名称
申报阶段不可出现外协单位名称
一、
目的和意义 1. 描述与项目研究内容紧密相关的公司实际生产力水平和今后的发展方向； 基于物联网方法可以利用海量的过程数据，解决以前的监控方法所不能解决的生产过程和设备的故障诊断、优化配置和评价的问题。
随着智能电力系统的逐步发展，高度灵活的数据驱动的电力供应将逐步取代传统的静止的电力供应。通过对海量数据的挖掘分析，电力生产供需管理变得更为有效。电力的经营管理者可以通过数据挖掘得出的结论，完成高度精确的预测需求。电力的消费者可以通过对功耗的实时了解，有意识地调整自己的用电方式，从而能够带来显著的能源节约。
2. 阐述项目成果对该现状和技术发展的作用； 电力大数据在行业内部主要涉及电力生产和电力服务各环节数据的融合，通过物联网应用体系实现跨单位、跨部门、跨业务数据分析与共享。数据融合要处理各类数据源数据的抽取、关联，如涉及多个专业的电力资产全寿命周期管理、营销和配电协调管理等都需要不同来源数据的融合，从而逐渐形成以数据为中心的企业信息化管理系统，转变传统的以业务系统为中心的信息化建设思路，促进数据资源共享，发挥数据大的价值 3. 分析成果应用和推广 的途径； 3.1 预期成果 物联网满足企业电力生产、经营管理和电力服务在提高质量、效益、效率方面的需要，促进电力资源的优化配置和高效服务。
3.2 成果预期应用场合 在电力物联网系统中，大数据产生于整个系统的各个环节。比如在用电侧，随着大量智能电表及智能终端的安装部署，电力公司和用户之间的交互行为迅猛增长，电力公司可以每隔一段时间获取用户的用电信息，从而收集了比以往粒度更细的海量电力消费数据，构成电力物联网中用户侧大数据。
3.3 成果预期应用效果 通过对数据进行分析可以更好地理解电力客户的用电行为、合理地设计电力需求响应系统和短期负荷预测系统等。
4. 分析成果推广后的直接和间接效益。
物联网技术将贯穿电力产业的各个环节，是打造新一代智能电力系统过程中应对能源变革、环保压力等问题，实现可持续性发展的关键。在优化电力系统生产运行方式，加强对风电、太阳能等间歇式可再生能源的消纳的同时，引导全社会节能减排理念，推动电力产业由高耗能、高排放、低效率的粗放发展方式向低耗能、低
排放、高效率的绿色发展方式转变。
二、
项目研究的背景 1. 国内外研究水平的现状和发展趋势 1.1 国内研究水平的现状和发展趋势 国内自从 2009 年温家宝总理在无锡视察时提出 “感知中国”后，物联网相关技术成为了国家、企业和高校重点研究和支持的对象。2010 年，物联网被写进政府工作报告，确立为五大新兴国家战略产业之一，国家“十二五”规划明确提出，物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流等十大领域重点部署；中科院上海微系统与信息技术研究所、清华大学、北京邮电大学、东南大学、南京邮电大学等科研单位在无锡成立了“物联网研究中心”，对物联网的技术和应用做了相关的探讨。
目前，专家学者一般认为物联网体系结构可以分为三层：感知层、网络层和应用层，如图 1.1 所示。
图 1.1
物联网三层体系结构 其中感知层是物联网的基层，关键技术包括传感器、RFID、自组织网络、短距离无线通信、低功耗路由等，采集的信息包括环境信息、属性信息和状态信息三类；网络层实现信息的传送和通信以及相关部分的处理，传输手段分为无线通信和有线通信两大类，包括 2G/3G 通信网络、WiFi/WiMax、互联网等；应用层实现物联网和行业专业技术的深度融合，提供各种应用服务，例如智能电网、监控服务、工业监控、绿色农业、智能家居、环境监控、公共安全等。
根据物联网三层所实现的功能，在 2005 年 ITU 互联网报告中，提出了物联网的四种关键应用技术——标签事物的 RFID 技术、感知事物的传感器技术、思
考事物的智能技术和微缩事物的纳米技术，而国内物联网技术的研究热点则主要集中在感知标识技术、通信网络技术和信息处理技术。
感知标识技术是支撑物联网应用的基础，实现物理世界发生的物理事件和数据的感知识别，主要包括智能传感器、无线射频识别（RFID）、二维码、电子代码（EPC）、Rubee 等技术；通信网络技术则是实现感知识别信息的高可靠性和安全性的传输，网络包括了传感器网络、无线自组织网络（Ad-hoc）、以互联网协议版本 6（IPv6）为核心的下一代网络等，通信技术包括了无线保真（WiFi）、近场通信（NFC）、超宽带（UWB）、Zigbee、蓝牙、全球微波互联接入（WiMAX）、通用无线分组业务（GPRS）、3G 等；物联网大规模应用后，面临着海量信息的融合、存储、挖掘、知识发现等重大挑战；信息处理技术方面，研究以“云计算”为代表的信息处理技术将是物联网海量信息高效利用的核心支撑。
物联网目前已经在公共服务、物流零售、智能交通、安全、家居生活、环境监控、医疗护理、航空航天等多行业多领域得到应用，涵盖了工业、环境和社会的各个方向。最近发布的物联网“十二五”规划中，坚强智能电网成为了物联网在工业领域重点支持的五个行业方向之一。物联网技术在智能电网中具有广阔的应用空间，能够全方位的提高智能电网发、输、变、配、用等各个环节的信息感知深度和广度，实现智能电网的“信息化”和“智能化”。
（1）发电环节：在发电及储能环节，物联网技术主要可以应用于抽水蓄能电站的机组运行状态监测、电气参数监测、坝体监测、站区污染物及气体监测、脱硫监测、储能监控等方面；在风电场及光伏发电站等新能源接入方面，物联网应用体现在对分布式场站区域内风力、风能、风速、风向的监测，光照强度、光源可利用时间数的监测，微气象地理区域环境中温度、湿度、气压、降雨、辐射、覆冰等要素的实时采集，实现对新能源发电厂的自动监测、功率预测和智能控制，提升机网协调水平和资源优化配置，保障能源基地安全稳定经济运行。
（2）输电环节：物联网技术在输电环节主要应用于输电线路覆冰、微风振动、舞动、风偏、弧垂及杆塔应力监测；对导线温度等参数的在线监测及载流量动态增容、预警；对绝缘子串风偏、污秽、盐密等的监测；对线路防盗、杆塔倾斜、基础滑移、接地腐蚀的实时监控等，从而为输电线路故障定位和自动诊断提供技术支撑，为线路生产管理及运行维护提供信息化、数字化的共享数据，最终保证输电线路的安全、高效、智能化巡视，提高输电可靠性和安全性。
（3）变电环节：智能变电站是坚强智能电网的重要组成部分，自动协同控制是变电站智能化的关键，设备信息数字化、检修状态化是发展方向，而运维高效化是最终目标。物联网技术可用于变电站设备的电气、机械、运行信息的实时监测、诊断和辅助决策，尤其可利用传感设备对变压器进行油气检测，判断其健康状态和运行情况；利用无线传感、遥测及三维虚拟技术实现对变电站的防护入侵检测；还可将电子标识技术与工作票制度相结合，实现变电站智能巡检、作业安全管理和调
度指挥互动化，促进无人值守数字化变电站的发展。
（4）配电环节：配电网是电力系统中的重要组成部分，具有设备量多、分布广泛、系统复杂等特点，目前我国仍存在配电网网架薄弱、通信难于覆盖等问题。在配电环节，物联网技术可应用于配电网自动化、配电网线路及设备状态监测、预警与检修、配电网现场作业管理、配电网智能巡检、应急通信、关口计量与负荷监控管理、分布式能源与充电站等设施监控等方面，以加强对配电网的集中监测，优化运行控制与管理，达到高可靠性、高质量供电，降低损耗的目的。
（5）用电环节：物联网技术主要以智能用电与互动化技术为导向，以双向、高速、安全的数据通信网络为支撑，应用于智能用电服务、用电信息采集、智能大客户服务、电动汽车充换电、智能营业厅、需求侧管理与能效评估、绿色机房环境管理及动力环境监控等方面，以实现电网的灵活接入、即插即用及其与客户的双向互动，提高供电可靠性与用电效率，提升供电企业服务水平，为国家节能减排战略提供技术保障。
2. 国外研究机构对本项目的研究情况 国外研发物联网技术的国家主要是日韩美欧，最初上述国家对物联网的研究是面向射频识别和条形码的。目前，射频识别和条形码技术已广泛运用于物流行业和商品零售行业。随着物联网技术的不断发展，物理网技术逐渐应用于计算机行业和通讯行业，近年来物联网技术已在生物医疗、智能基建和环境监测等领域显示出巨大优势。欧洲智能系统集成技术平台在他们发表的分析报告(《Internet of Things in 2020》)中，明确指出我国物联网技术的发展将有远大前景。报告中预测了我国物联网技术发展将经历四个阶段，分别是:2010 年前被运用于制药领域、物流和零售行业，在 2015 年前进入物体互联阶段，在 2020 年前进入半智能化阶段，2020 年后全面实现智能化运营的目标。从目前的发展情况来看，这份报告中的预测较为准确，前两个阶段目标已经达成。
在美国和欧盟国家，智能电网与物联网的有效融合已成为发达国家的发展战略和发展目标，在美国和欧盟国家的政府支持下，智能电网和物联网互相賴合、相互促进的发展模式已成为发达国家占领全球市场的重要措施之一。其中设备故障监控管理系统对电力系统的安全运维起着十分非常重要的作用。如何最大限度地节省电力系统的监控费用、提高电网运行效率是亟待解决的问题，国外学者已对上述问题开展系统的研究。在智能电网络中，电网故障监测技术与电网设备地理信息密切相关，因此在进行电网故障监控时，利用地理信息技术进行故障监控可以准确、及时地定位出线路的故障点，地理信息技术比传统方式在定位线路故障方面有很大的优势，信息定位技术可迅速确定故障方位和故障区间，极大地提高了线路故障的查找效率，目前地理信息故障定位模式已经得到了广泛的应用。目前，比较主流的变电站监控管理系统是法国 Schneider 电气公司开发的一款名为 LON-Enterprise 管理系
统，此系统具有变电站设备参数收集和分析、设备操作权限管理、设备地图显示、故障报警输出、变电站主接线图绘制、设备信息自检查、数据报表编辑打印等功能，实现了变电站智能化管理的要求。
2013 年 6 月，美国投入运行了第一个大规模的智能电网，此智能电网使用了数百万计的智能仪器、仪表，其主要特点是利用物联网技术将所有的智能仪器、仪表进行联网统一管理，充分满足了用户对电力需求的同时提高了电网灵活供电和智能调度的能力。2013 年 8 月，日本的东京电力公司和东芝公司合作，通过东芝公司的物联网核也技术研发了电网控制监视系统，从而实现了智能化的控制与管理，优化了能源结构，稳定能源供应链。
3. 国内研究 机构对本项目的研究情况 自 2000 年开始，我国对于智能电网的理论研究逐步开始，起初智能电网被称为"数字电力系统"，这个构想促使我国开展智能电网技术工程试验，并推进我国智能电网技术的发展。
在国内，物联网技术与智能电网技术的研究范围十分广发，几乎巧括了电力系统的整个输送环节，包括发电部分、输变配电部分以及用户部分，并且取得了很好的成效。研究学者针对智能电网在输、变、配、用环节需求的技术平台及功能特点，提出了针对智能电网输电、变电、配电和用电四大环节的物联网分层体系架构也对无线传感网络在智能电网生产环节的应用提出了应用方案。传感器是物联网的主要感知设备，文献[1]研究了输电线路上基于物联网的传感器的硬件和软件。智能电网具有海量设备和数据，需要对繁杂的数据进行分析，因此信息聚合技术在电力物联网中具有十分重要的意义。文献[2]提出了物联网相关的基本相关的基本功能框架及实现方法。文献[3]基于设备标识码的信息感知提出了面向输电设备监控体系的物联网应用方案。在电力领域，文献[4]结合我国电力企业公共模型的建模原则及步骤，建立了设备的资产模型，参照电力行业的考核标准和作业要求，对在线监测信息、环境安全信息、运维过程信息和电力设备基本信息进行了规范，上述信息的检测工作由专业公司负责。信息通过检测系统后直接与资产信息相连并建立信息模型。模型可分为故障诊断模式、信息维护模式、运行状态评估模式等多种参考模型，文献最后对物联网在智能电网应用中的信息安全问题进行了研究，并提出了可行的安全防护策略。
物联网技术在状态检修中的应用提高了设备的状态监测水平，主要体现在先进的传感器和信息技术使获得实时可靠的在线数据成为可能，大量、可靠的数据对于制定检修策略具有辅助功能。
基于物联网技术的智能家居控制系统，将无线传感网路技术和电力通信技术有机融合，通过具有 ZigBee 无线传感的网络与 PLC 控制的电力通信方式完成对智能家居各类信息数据的采集、控制等功能。
4. 项目研究的技术关键与难点 4.1 项目研究的技术关键：
1)感知、网络通信和应用关键技术。
传感和识别技术是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节。传感器将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化成可供处理的数字信号。识别技术实现对物联网中物体标识和位置信息的获取。
2)网络通信关键技术。
网络通信技术主要实现物联网数据信息和控制信息的双向传递、路由和控制，重点包括低速近距离无线通信技术、低功耗路由、自组织通信、无线接入 M2M 通信增强、IP 承载技术、网络传送技术、异构网络融合接入技术以及认知无线电技术。
3)应用关键技术。
海量信息智能处理综合运用高性能计算、人工智能、数据库和模糊计算等技术，对收集的感知数据进行通用处理，重点涉及数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现等。面向服务的体系架构（Service-oriented Architecture ，SOA）是一种松耦合的软件组件技术，它将应用程序的不同功能模块化，并通过标准化的接口和调用方式联系起来，实现快速可重用的系统开发和部署。SOA 可提高物联网架构的扩展性，提升应用开发效率，充分整合和复用信息资源。
4)支撑技术。
物联网支撑技术包括嵌入式系统、微机电系统（Micro ElectroMechanical Systems，MEMS）、软件和算法、电源和储能、新材料技术等。
5)共性技术。
物联网共性技术涉及网络的不同层面，主要包括架构技术、标识和解析、安全和隐私、网络管理技术等。
4.2 项目研究的难点：
1）标准化体系缺失。物联网技术未形成一个统一的标准体系，感知终端上的数据格式多样，网络层通信标准不统一，这将限制相关技术大规模泛在化发展。目前电网针对自身信息标准都存在重叠和冲突的问题，正在进行通用信息模型的改造，借此可加速电力物联网相关标准的建设。
2）信息集成有待实现。电网中不同应用系统采用不同的接口标准和信息模型，信息孤岛不可避免，因此信息集成是智能电网的重要环节。
3）信息安全保障不足。电力是国民经济的基础，因此维持电力安全是根本前提。目前物联网技术的安全问题尚待解决，信息化建设也伴随着网络信息泄露、恶意窃取利用的可能。安全性是关乎电力物联网技术应用成败的关键。
参考文献
[1] 王玉峰.基于物联网的智能电网传感节点的研究扣].南京航空航天大学，2012.
[2] 陈晰，李娜，吴帆等.电力物联网中的分层聚合技术研究[J].电力系统通信，2011， 32(12): 73-77.
[3] 黄小庆，张军永，朱玉生等.基于物联网的电力设备监控体系研究[J].电力系统保护与控制，2013:137-141.
[4] 杨潇.电力设备状态监测系统的信息建模与安全策略研究[D].湖南大学，2012.
[5]赵强.基于物朕网技术的电力设备状态检修[D].华北电力大学(北京)华北电力大学，2011.
[6] 吴英俊.基于物联网技术的电力设备状态检修管理研究[D]].华北电力大学(北京)，华北电力大学，2015. [7] 邹浩.基于物联网技术的变电站设备在线测湿系统研究[D].山东大学，2011.
[8] 何杰. 输变电设备物联网关键技术研究[D]. 湖南大学，2013.
三、
项目申请单位具备的研究基础和条件 1. 项目负责人的情况介绍，专业、特长、工作量和在本项目中的作用 [单击此处填写正文内容]
2. 项目申请单位在相关研究领域曾开展的工作、曾取得的科研成果、曾获得的荣誉 [单击此处填写正文内容]
3. 项目申请单位在相关研究领域已有的软硬件平台、理论研究环境、实验室条件等 [单击此处填写正文内容]
四、
项目研究内容、技术路线与实施方案 1. 项目研究内容的详细说明（分专题或按内容序号描述）
主要研究内容 1 主要技术内容 1.1 理论（技术）研究 1.1.1 技术现状和不足 目前电力设备状态监测仍然存在监测装置性能不高、数据采集与数据传输不规范、通信网络信息接入能力受限、信息模型不统一、多源异构数据处理程度不够以及设备评估方法与体系不完善等方面的不足，因此电力设备物联网的提出需要从物理空间和信息空间出发，建立其体系架构。
1.1.2 研究思路、技术路线及研究内容 电力物联网技术应用体系研究涉及以下几个方面：
1、电力物联网分层分布式体系架构的分析 在研究电力物联网网络互连体系、服务体系、系统管理体系、可信软件体系和安全体系的基础上，分析电力物联网的物理结构，然后以电力流、信息流为导向，提出面向演进的、自治高效的分层分布式电力物联网体系架构，自下而上按照逻辑分为智能监测层、数据传输层、信息整合层和智能应用层，从而具备信息感知、数据传输、信息集成融合以及智能应用的能力。
2、电力物联网应用体系平台研究 在电力物联网的框架中不同环节的需求不同，这导致其对物联网所提供的功能需求不同，这就需要不同的技术对其支撑。通过结合物联网的基本网络机构，并通过分析电力系统的独特性，得出电力物联网的架构模型，其主要分为感知层、网络层和应用层。感知层、网络层和应用层中的平台建设是电力物联网应用建设的基础支撑能力，需要同时优先建设，并由信息部门统一管控。基于感知层、网络层和应用层建成电力物联网应用体系平台如下：
2.1 感知延伸层 在感知延伸层中，凡是与电力相关的设备部可以加入到监控对象当中，无论这些监测对象属于个人还是集体，感应延伸层由信息中心负责，生产运维部门及物资中心使用。这些对象的监测范围包括输电、变电、配电、用电四个环节中的所有设备状况信息，建成以下应用平台：
1)建立电力设备信息状态数据库，构建电网设备可视化状态监测及预警平台 设备状态检修的基础是状态监测和状态评价，通过物联网技术可对电力设备进行运行参数数据采集和全过程控制，建立电力设备信息横向和纵向之间的关联。通过电力设备的在线状态信息、离线状态信息和静态资产信息，分析设备的异常运行情况，对异常部位、严重程度和发展趋势出判断，识别故障的早期征兆，及时维护，实现全寿命周期管理，提高电网运行可靠性。依靠气象部门建立的气象信息可以获取宏观气象数据；同时需对电力设备的外部信息在线监测，涉及温度、相对湿度、风速、风向、气压、雨量、光辐射等参数，与易出现故障的气象条件比较，根据数学模型和人工智能技术预测短期和中长期趋势。
2) 基于射频识别技术和移动终端的资产管理研究 基于物联网射频识别技术的资产监测管理，将电力系统固定资产的基本信息录入电子标签，实现标签与资产的一一对应；阅读器通过与电子标签建立射频通信链路，实现对资产的信
息采集和监控；采集到的标签信息可经无线通信网络传输到数据平台监控管理中心；监控管理中心与移动终端实现信息交互。
2.2 网络层 网络层包含接入网络与核也网络。开始先通过网关屏蔽各种网络之间的差异性，将感知终端的所获取的信息，按照安全级别和数据类别分别传送至电力接入专用网与互联网。该层由信息中心负责，信息中心使用。建成以下平台：
1)基于节点认证的物联网通信安全传输平台 应用 MD5 等算法在采集端点与信息采集节点之间以及信息采集节点与隔离保密节点之间增加身份认证和加密机制，实现感知节点的身份认证和信息加密，保障物联网中的传感器网络、无线公网、应用系统等系统的信息安全。
2)基于云计算的电力物联网信息平台 调研国内外云计算信息处理技术，通过云计算技术解决电力物联网海量数据，面向行业市场集成短距无线、有线接入等多种接入方式，支持最丰富的物联网接口（20 多种）和行业协议，如：RF/Zigbee/RS485/RS232/Modbus/Profibus/LTE/Wifi 等，并且能够根据需要动态从敏捷控制器加载协议，实现新协议和私有协议的对接和转换，满足各种场景的要求，能提取电力物联网设备的多源化、高度易构的全景信息。使用分布式冗余存储系统来存储数据以确保数据的可靠性，适合大规模数据集的应用程序；基于列的数据管理模式可以支持高效管理大型数据集、以及应用程序的实时读取。
2.3 应用层 应用层面向电力物联网各种各样的配用电业务要求，构建各种各样的电力配用电应用平台。在通过感知技术获取海量电力设备信息的基础上，为每一个配用电应用平台提供特别精细的控制与管理。此外，在当前配用电电力应用平台的基础之上，电力物联网中应该构建更新型的感知互动平台，利用这个平台电网企业可以和电力用户进行相应的信息交互。该层由信息中心负责，营销和市场部门使用，建成信息共享与智能用电服务平台体系：
通过实现用户与电网的双向互动，应对智能电网条件下的用户个性化、多样化服务需求，电力物联网技术实现智能用电双向交互服务、用电信息采集、家居智能化、能效管理、分布式电源、储能以及电动汽车接入，有效避免了信息孤岛现象，同时可以增加了智能电网中新的服务领域。采用数据抽取和挖掘技术充分利用数据信息资源，通过 Web 服务实现与用户的可视化互动，为用户提供更便捷更节能的用电服务。
3、选择广东电网某地某区区域电网进行试点应用电力物联网技术应用体系，运用到电网运行和设备检测和监测数据、电力企业营销数据和管理数据，根据运行数据对物联网体系平台进行调试，解决电网中生产过程和设备的故障诊断、优化配置和评价，待技术成熟后进行全网乃至全国推广应用。
1.1.3 成果预期应用 此外成果技术可以运用到电网运行和设备检测和监测数据、电力企业营销数据和管理数据。通过对数据进行分析可以更好地理解电力客户的用电行为、合理地设计电力需求响应系统和短期负荷预测系统等。
1.2 开发（研制）及试点应用 1.2.1 理论基础 [单击填写]
1.2.2 开发初步思路
[单击填写]
1.2.3 成果预期应用 [单击填写，包括预期成果、应用场合及应用效果]
1.3 示范应用 1.3.1 示范工程落点 [单击填写]
1.3.2 工程规模 [单击填写]
1.3.3 预期技术指标 [单击填写]
1.3.4 预期示范效应 [单击填写]
2 主要技术难点 2.1 理论研究技术难点：
点 难点 1：
：物联网技术未形成一个统一的标准体系，感知终端上的数据格式多样，网络层通信标准不统一，这将限制相关技术大规模泛在化发展。
路 解决思路 1：
：电网针对自身信息标准都存在重叠和冲突的问题，正在进行通用信息模型的改造，借此可加速电力物联网相关标准的建设。
点 难点 2：
：电网中不同应用系统采用不同的接口标准和信息模型，信息孤岛不可避免，信息集成有待实现。
路 解决思路 2：
：建立电力物联网技术应用体系研究，建立全景信息模型开发软件系统，实现信息集成。
2.2 开发及试点应用预期技术难点：
点 难点 1 ：[单击填写难点介绍]
路 解决思路 1 ：[单击填写解决思路]
点 难点 2 ：[单击填写难点介绍]
路 解决思路 2 ：[单击填写解决思路]
…… 2.3 示范过程预期困难：
点 难点 1 ：[单击填写难点介绍]
路 解决思路 1 ：[单击填写解决思路]
点 难点 2 ：[单击填写难点介绍]
路 解决思路 2 ：[单击填写解决思路]
…… 2. 项目研究拟采用的技术路线的详细说明。要描述具体的理论研究步骤，现场试验的地点和试验计划。需要建设试验手段的项目，要给出试验手段的结构和作用； 1）
充分调研国内外关于物联网技术在电力行业运用的研究现状，为项目后期研究提供理论基础。
2）
对广东电网地区的气象数据、网架结构、负荷水平、设备状况、相关自动化系统、通信条件、调度管理模式等非关联数据进行收集，为电力物联网电力设备状态监测系统提供数据支撑。
3）
基于物联网射频识别技术建立电力系统资产监测管理系统，实现监控管理与移动终端信息交互。建立信息共享与智能用电服务平台，实现用户与电网的双向互动。
4）
根据气象数据、运行数据和设备数据之间的联系，建立全息信息模型，形成网络层统一的通信标准，以达到所有电力系统信息数据集成处理，形成物联网导则。
5）
根据建立物联网全息信息模型对整个广东电网地区主配电网进行预警评估，在系统中上用不同的颜色标注不同预警值的线路和设备，以供运行部门进行参考。
6）
编辑可视化软件，实现实时在线监测预警。
7）
根据上述研究成果，撰写相关专利以及科技论文。
3. 理论研究和试验内容与项目总目标的因果关系； 基于物联网技术实现对电网所有设备进行的准确监测和预警，同时为运行维护部门提出新的评估监测指标，即通过电力系统状态监测与状态检修一体化模型、资产管理系统和信息共享平台的建立，更加准确、合理有效地评估设备的实际风险。在优化电力系统生产运行方式，引导全社会节能减排理念，推动电力产业由高耗能、高排放、低效率的粗放发展方式向低耗能、低排放、高效率的绿色发展方式转变。切实保障供电安全。
4. 需要多家单位共同承担的项目，需要写明各家的分工、职责和提供的成果；项目的组织方式；合作方式、知识产权和成果分享的初步方案； *********************************************************************** 此处模板共提供 4 种备选方案（也可用文字表述）
项目承担单位成果为自主完成成果，共同完成成果须填在外协单位栏 本段说明请务必删除*********************************************************************** 示例一：
（ （1 ）项目组织架构
（ （2 ）各单位分工、职责和预期成果 单位 分工、职责 交付成果 项目承担单位 总体负责
电力物联网调研报告 1 份 申请专利 4 项 发表论文 3 篇 申请软件著作权 1 项 协作单位 1 不得出现外协单位具体名称 不得出现外协单位具体名称
协作单位 2 不得出现外协单位具体名称 不得出现外协单位具体名称
协作单位 3 不得出现外协单位具体名称 不得出现外协单位具体名称
（ （3 ）合作方式、知识产权和成果的分享方案
示例二：
（ （1 ）项目组织
（ （2 ）各主要任务及完成单位 任务 负责单位及分工 交付成果 [单击填写任务名称]
[单击填写任务名称]
[单击填写任务名称]
[单击填写任务名称]
（ （3 ）合作方式、知识产权和成果的分享方案
示例三：
（ （1 ）项目组织和分工 （ 不得出现外协单位具体名称 ）
）
项目承担单位 分工：
交付成果：
协作单位 1 分工：
交付成果：
分工：
（ （2 ）合作方式、知识产权和成果的分享方案 [单击此处填写正文内容]
示例四：
（ （1 ）项目组织和分工
（ （2 ）合作方式、知识产权和成果的分享方案 [单击此处填写正文内容]
5. 外委的工作内容和工作量 单
位 研究子任务 工作量预计（详细表述，具体到人·月）
工作量合计 交付成果 项目单位 （例：总体方案设计）
需要高级研究人员 2 人，1 个月/人 高级：2 人·月 总 体 设 计 方案 项目单位 …
外委单位 （ 不得出现外协单位具体名称 ）
（例：**软件开发）
需要高级研究人员 2 人，2 个月/人；其他研究人员10 人，4 个月/人 高级：4 人·月 其他：40 人·月 **软件 1 套 外委单位 （ 不得出现外协单位具体名称 ）
…
6. 需要国际合作，要写明与外方的合作方式、知识产权和成果分享的初步方总体任务
子任务 1 承担单位：
交付成果：
承担单位：
交付成果：
子任务 2 子任务 N 承担单位：
交付成果：
案，及以前的工作联系； [单击此处填写正文内容]
7. 对于装置、设备开发的项目，要提出装置或设备的开发计划及设计方案。
[单击此处填写正文内容]
五、
预期目标和成果形式 1. 阐明项目研究预期达到的目标、技术经济指标； 预期目标及创 新点 *********************************************************************** 填写说明：根据项目研究、设备（系统）开发及示范工程建设等具体实施内容，从以下几个方面进行阐述：
1. 预期目标：预期成果和解决的问题，请突出应用前景，包括应用场合和应用效果。
2. 创新点：针对待解决问题有较大技术突破、新的集成应用，或者提出新的架构、算法、方法、结论等。
本段说明请务必删除 *********************************************************************** 预期目标 标 预期目标 1：
：开发基于物联网的全息信息集成系统，能够有效集成电力系统所有设备的在线状态信息、离线状态信息和静态资产信息，对异常情况进行判断，且具有较强的抗误差和抗干扰能力。
标 预期目标 2：
：试制集成实时功能的配套软件，实现实时监测预警报警，其准确性应满足工程应用要求。
创新点 点 创新点 1 ：将物联网技术运用到电网方法研究是具有自主知识产权的原始创新成果。
点 创新点 2 ：对开发的软件集成实时信息更新功能。…… 主要技术经济指标 主要技术指标 （1）软件：1 套，可实现气象数据、运行数据同步采集，为异常情况判断提供数据源； （2）论文：3 篇，其中 1 篇 EI 检索，2 篇核心期刊； （3）发明专利：4 项，交付时实审或者授权； （4）软件著作权：1 项，交付时授权。
试点应用指标 项目研制软件系统 1 套，在广东电网某市某区供电局区域电网上试点应用。
主要经济指标 物联网成果技术可以运用到电网运行和设备检测和监测数据、电力企业营销数据和管理数据，优化电力系统生产运行方式，引导全社会节能减排理念，推动电力产业由高耗能、高排放、低效率的粗放发展方式向低耗能、低排放、高效率的绿色发展方式转变。切实保障供电安全。
2. 明确叙述提供研究成果的形式，包括理论研究报告、全套设计制造技术、实用装置或软件等；要求成果提供的形式能够被其他研究人员掌握，使成果的使用权具有可转移性。
提供的最终成果（含最终成果形式及成果验收标准）
最终成果形式: 1 成果（级别、数量）
（1）项目研究报告 1 份； （2）项目研究的相关资料及原始数据文件 1 份； （3）开发应用软件 1 套；
2 项目最终形成的标准（级别、数量）
制定行业标准 1 份、企业标准 2 份。
3 项目形成的 专利（级别、数量、时间）
*********************************************************************** 填写说明：明确专利名称、数量及授权/实审时间，包括发明专利、实用新型专利、外观设计专利、软件著作权等，。
本段说明请务必删除 *********************************************************************** 申请发明专利 4 项，预计进入实审时间为 2019 年 5 月；授权软件著作权 1 项，预计授权时间为 2019 年 5 月。
4 项目建设过程中的人才培养说明：
项目预计培养基于电力物联网专业领域 5 人，可承担数据分析工作任务，承担物联网技术在电力行业研发任务。
六、
配套科技应用示范项目落实情况 *********************************************************************** 填写说明：如研究工作需开展配套科技应用示范项目工程建设，需说明工程
选点、配套工程实施条件是否具备或条件落实情况，需跨部门或跨单位实施的应用示范项目，需出具工程依托单位（部门）承诺提供相关条件的证明文件。
本段说明请务必删除*********************************************************************** [单击此处填写正文内容]
七、
内部查新情况 查新项目名称 （申请项目名称）
检索关键词 **，**，**（关键词间用逗号隔开）
本项目公司内部查新共检索一般相关项目
个，其中已完成项目
个，实施中项目
个，已储备项目
个。检索结果及分析如下：
一、已实施项目 [1]*******技术研究与应用（项目 1 名称）
[2]*******技术研究与应用（项目 2 名称）
…… [n]*******关键技术研究与示范应用（项目名称）
项目[1]由广东电网公司佛山供电局于 2011-2013 年实施，主要开展了****技术的研究，取得了****的成果，成果的成熟度水平达到了**级；项目[2]由贵州电网公司电力科学研究院于 2012-2013 年实施，主要开展了****技术的研究，取得了****成果，成果的成熟度水平达到了**级；…… 二、实施中项目 [1]*******技术研究与应用（项目 1 名称）
[2]*******技术研究与应用（项目 2 名称）
…… [n]*******关键技术研究与示范应用（项目 n 名称）
项目[1]于 2013年立项，由广西电网公司南宁供电局承担，拟开展****技术研究，预期取得****的成果，成果成熟度水平达到**级；…… 三、已储备项目 [1]*******技术研究与应用（项目 1 名称）
[2]*******技术研究与应用（项目 2 名称）
…… [n]*******关键技术研究与示范应用（项目 n 名称）
项目[1]由贵州电网公司于 2013 年申请立项，拟开展****技术研究，预期取得****的成果，成果成熟度水平达到**级；…… 查新结论 通过对上述项目的分析，并与本内部查新项目的研究内容进行分析，得出结论如下：
本项目的研究点侧重于****方面，与上述检索结果项目的研究点有较大差异。
（或本项目虽然与检索结果项目的研究内容相似，但主要
的创新点在于……，与检索结果项目相比有较大技术创新）。
因此，本查新项目的研究内容与公司内部查新范围内的项目相比不重复（或重复、部分重复）、具有创新性（局部有创新性、无创新性）。
查新人及日期
查新人（签名）：
20ⅹⅹ年ⅹⅹ月ⅹⅹ日
分子公司复核意见
查新结果属实
20ⅹⅹ年ⅹⅹ月ⅹⅹ日
八、
项目经费预算
合 计 20××年 20××年 20××年 研究开发费（万元）
资本性支出（万元）
项目总经费（万元）
预算支出科目 金额（万元）
总金额 其中：外委部分金额 备注 一、研究开发费合计
研发费 用 1、人工费
2、材料费
3、现有仪器设备使用费
附表 1 4、测试化验加工费
5、燃料动力费
6、差旅费
7、会议费
8、国际合作与交流费
9、出版印刷/文献/信息传播/知识产权事务费
10、技术培训费
11、劳务费
12、专家咨询费
13、管理费
二、资本性支出合计
资本性支出 1、设备费
——
(1) 购...