摘要：在我国快速发展过程中，经济在快速发展，社会在不断进步，智能感知是泛在电力物联网的数据入口，在泛在电力物联网建设中扮演着极其重要的角色。该文通过抽象化泛在物联网的信息论表述，量化比较了泛在电力物联网在数据传输容量上的优势，综合估算了智能感知网络规模，预测需要在此基础上解决海量异构多源数据融合、信息安全防护等问题。探讨了泛在电力物联网边缘算法的可分解性与下沉系数，定义了描述边缘算法可分解程度的范式，举例电力常用算法在泛在物联网边缘分解后的计算效率。讨论了智能感知在时空、类型、准确度的信息增益，以此为数学前提分别叙述了泛在电力物联网智能感知技术在通信网络、边缘计算、深度感知3个维度的发展思路，在此基础上讨论了泛在电力物联网的实际应用场景。
关键词：泛在电力物联网；智能感知；边缘计算；精确采集；数据融合
引言
随着我国信息技术的进步，物联网技术也得到了长足的发展，物联网的优势也逐渐应用到我国电力行业中，二者有效的结合能够促进物联网系统的升级，而大数据技术的应用能够让物联网技术得到进一步的优化，加快创新脚步，不断提高电力系统的安全性及高效性，提高电力系统的智能化程度。
1泛在电力物联网的主要特征
1.1实现了电力能源的全过程管理
借助于泛在电力物联网智能终端的深度感知系统，能够同时获取水、火、光、风等多类型能源，使新能源布局发生了根本变化，实现对新能源的高效利用。泛在电力物联网中的多参量传感集成技术能够全面感知电力系统的运行状态，监测系统的运行环境，当系统出现运行故障时，故障数据信息能够及时传递到系统终端，为排除故障隐患争取了大量宝贵时间。泛在电力物联网技术与人工智能技术的融合，为电力系统的稳定运行提供了一个安全的运行环境，保障了电力能源的稳定输送。
1.2智能感知网络安全防护与免疫策略
泛在电力物联网感知层边界宽广，密集借用公网通道对外互联，无线/载波链路脆弱，网络拓扑动态变化更新频繁。网络建成后有数亿计末端节点完全暴露于外部环境，网络攻击者可能获得大量侵入机会。同时终端加密芯片计算能力、存储能力受限，对于当前各类终端使用的轻量级加密芯片和弱加密算法，暴力解密、侧信道攻击等方法可轻而易举攻入网络。目前接入网信息安全技术主要包括安全框架、消息认证技术、入侵检测技术、安全加密技术。安全加密方面，全量数据可采用同态加密方法，关键感知节点采用量子密钥分发方法，一些适应泛在物联网，具有低开销、高混淆特点的加密算法例如混沌加密算法、电气量标签加密算法、上下行分组加密算法也具有一定的研究价值。泛在电力物联网对网络入侵感知方面主要面临末端的纵向攻击威胁，攻击痕迹路径特征明显，可通过主动防御图模型和攻防博弈模型阻断纵向攻击链条。在末端采用电气量与环境量互校验、多节点联合控制方式，防止网络入侵操纵一次设备，造成危害。基于网络攻击痕迹自主学习形成，能够在发现入侵隐患或入侵案例后采取控制措施阻碍外部入侵，自主更新免疫策略通知全网防止重复手段入侵。消息认证方面，基于系统横向潮流校验、内外部数据融合校验、超短期数据流预测等方式可轻易识别伪造签名。例如可以运用电压间潮流关系、皮尔逊相关系数的稳定性分析开展节点数据横向校验实现入侵检测。
1.3优化传感器功能，改进物联网设计
在应用泛在电力物联网时，必须要考虑到电力系统的复杂性，合理分配传感设备，确保设备数量充足，这样才能对信息进行全面的感知。要优化传感设备，降低成本和消耗，使其能够发挥出更加有效的作用。为减少基础设施的建设与布线，就要完善凸显通信功能，使物联网设备与电力系统有机结合。要尽量减少传感器的尺寸，选择体型小巧的设备进行部署，或者将其直接设置于电力设备内部。随着技术的不断发展，对于传感器设计也正在迈向新的阶段。
由于传感器需要明确需求，再对信息进行感知，因此，物联网的建设与应用也需要围绕需求进行，结合电力系统的实际情况进行设计，确保环境满足新型传感器的需求。传感器需要耗费许多能量，应对复杂的环境，这就需要应用高效电源管理技术提高传感器的性能，使其可以充分适应接踵而至的变化。
2泛在电力物联网智能感知关键技术发展思路
2.1关于设备状态监测及平台化设备管理
物联网技术在监控设备运行状态方面有着很大的租用，最为关键的就是在线监测运用配电网，利用无线局域网或者以太网无源光网络技术来获取最新动态，然后通过远程监测配电网设备能够将其中的问题进行有效的解决，其中有管理电子票证、人员身份识别等，可以对各个环节的安全进行有效监控。引发设备运行风险的因素很多，其中人为因素也是非常关键的，对设备进行监管的重要性不言而喻，通过监管能够尽可能的降低电力系统运行风险，实现平台化设备管理非常重要，泛在物联网时代在电力系统中应用物联网技术能够保证各种设备处于最佳状态，建立科学的评价体系能够实现对电力系统的全面监管。
2.2优化电力系统功能
泛在电力物联网可以解决现阶段电网能源不足、结构不合理等问题，对电力系统进行优化，使其每一个环节均得到技术保障，实现稳定运行。加强对风能、太阳能等新兴能源的预测，建立完善的监测与预测系统，为新能源发电做好充分的准备。同时，要利用物联网优化输电功能，对设备的运行状态进行实时监测，确保问题得到改进。运用智能化技术优化通信功能，使传感器对信息的感知能力更加强大，并进一步完善对数据的智能化判断与处理功能。构建智能配电管理系统，对配网进行实时监测，及时监测故障，并对故障进行处理。利用物联网还可以进一步提高工作效率，实现在线办公和身份认证，还可以对工作进行随时的监督和管理。
2.3泛在电力物联网深度感知
泛在电力物联网感知对象包括负荷状态感知、系统运行状态感知、新能源/分布式电源并网感知、设备状态感知、网架动态变化感知、二次通信系统安全感知等。在业务感知方面应用先进传感技术，指导机器人带电作业、指导生产调度决策，优化运维检修策略，实现精准规划与精益化建设，推进安全风险全面防控，实现能效感知、削峰平谷感知、用户行为画像等业务应用。但目前针对传统电网的负荷、馈线、网络状态识别以在线监测为主，由于电网点多面广、运行状态多变、设备类型复杂等客观因素制约，缺乏更为深入的识别手段。即使投入大量人力物力实施广泛的排除，也无法达到状态全面感知的目的。
结语
在泛在电力物联网建设过程中，需要持续开展智能感知关键技术、核心装备装置、物联网标准协议研发，按照试点、示范和统推的逐渐覆盖、逐步精细的方式平滑演进，实现广泛的用户设备、电网装备网络化集成，推动与电力系统智能感知相关的采集、计量与营销等各业务方向有序升级，提高电网设备利用率和全社会用能效率，促进能源绿色转型，为人民提供智能化用电服务和体验，带动产业链上下游共同发展。
参考文献
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