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ICS33

团体标准

T/CAEE 023—2025

基于边缘计算的电力通信分布式运维系统

2025-12-24发布2026-01-01实施

中国电子装备技术开发协会发布

现行 T/CAEE 023—2025

基于边缘计算的电力通信分布式运维系统

公布日期：2025-12-24 发布日期：2025-12-23 实施日期：2026-01-01

所属团体：中国电子装备技术开发协会标准发布公告

分类信息

国际标准分类 33 电信、音频和视频工程 -> 33.020 电信综合

中国标准分类 -

国民经济分类 D 电力、热力、燃气及水生产和供应业 -> D44 电力、热力生产和供应业 -> D441 电力生产 -> D4419 其他电力生产

研制信息

起草单位甘肃同兴智能科技发展有限责任公司国网甘肃省电力公司超高压公司国网四川省电力公司电力应急中心万盛（山东）电力集团有限公司西安交通大学天水长城控制电器有限责任公司四川中电启明星信息技术有限公司盛亿达标准化技术（北京）有限公司

起草人张　旭杜民生邓　创吕天祝孙　沛赵奇来唐冬来戴慧珺范祥智段世刚马国强李　兴孙录堂张　媛

范围

主要技术内容 5　系统架构感知层 5.1.1　功能定位实现电力通信设备状态、运维环境参数的全面采集，为边缘计算层提供原始数据支撑，是系统运维的 “数据入口”。 5.1.2　组成单元 a)设备感知单元：包括通信设备内置传感器（SDH 设备的光功率传感器、OTN 设备的误码率监测模块等）、外置监测模块（交换机端口流量监测器、电源电压监测器等），支持通过 IEC 61850、SNMP、Modbus 等协议采集设备运行参数（光功率、误码率、端口利用率、电源状态等）。 b)环境感知单元：包括温湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器、门禁读卡器、视频摄像头，采集运维现场环境参数、安全状态（门禁开关、烟雾报警等）及视频图像。 c)定位单元：采用 GPS / 北斗双模定位模块，部署于移动运维终端或户外边缘节点，实现运维人员、巡检设备的位置跟踪。 5.1.3　技术要求 a)感知设备应支持宽温工作（-40℃～+70℃），适应变电站、配电房等恶劣环境； b)数据采集频率可配置：设备状态数据≥1 次 / 秒，环境数据≥1 次 / 5 分钟，视频数据帧率≥25fps（高清模式）； c)感知单元与边缘节点的通信距离：有线通信≤100m（以太网），无线通信（LoRa 室外）≤5km、Wi-Fi 6 室内≤100m。边缘计算层 5.2.1　功能定位系统的核心处理层，实现数据预处理、实时计算、本地决策及边缘协同，减少数据向云端传输的带宽占用，提升运维响应速度。 5.2.2　组成单元 a)边缘硬件：包括边缘网关、边缘服务器，部署于变电站控制室、配电房机柜内，硬件配置应满足表 1 要求（表 1 见6.1.1）。 b)边缘软件：包括边缘操作系统、数据预处理引擎、实时计算引擎、AI 推理引擎、边缘协同模块。 1)数据预处理引擎：对感知层数据进行清洗（剔除异常值）、滤波（平滑波动数据）、格式转换（统一为 JSON 格式），预处理准确率≥99%； 2)实时计算引擎：支持流计算框架，计算设备性能指标，计算时延≤50ms； 3)AI 推理引擎：部署轻量化故障诊断模型，实现设备异常识别、故障定位，推理时延≤100ms； 4)边缘协同模块：支持边缘节点间、边缘节点与云端的协同通信，采用 MQTT/CoAP 协议同步数据、调度资源。 5.2.3　部署原则 a)110kV 及以上变电站：部署 1 台边缘服务器 + 2 台边缘网关（主备冗余）； b)35kV 配电房：部署 1 台边缘网关（支持扩展）； c)电力通信基站：部署 1 台微型边缘网关（体积≤200mm×150mm×80mm，防护等级≥IP65）。网络层 5.3.1　功能定位实现感知层、边缘计算层、平台层之间的数据传输与互联，保障数据传输的实时性、可靠性和安全性。 5.3.2　网络架构 a)骨干传输网：采用电力专用光纤通信网，基于 SDH/OTN 技术构建，承载边缘节点与平台层的大带宽数据传输（视频流、历史数据等）； b)接入网：包括有线接入（以太网、RS485）和无线接入（5G、LoRa、Wi-Fi 6），其中 5G 网络优先采用电力专用切片（时延≤20ms、带宽≥100Mbps）； c)网络管理单元：部署网络监控系统（NMS），实时监测网络带宽、丢包率、时延，支持故障告警（链路中断、带宽超限等）。 5.3.3　通信协议 a)边缘节点与感知层：采用 Modbus、SNMP v3、IEC 61850-8-1； b)边缘节点间 / 边缘节点与平台层：采用 MQTT v5.0（QoS 2 等级）、CoAP、TCP/IP； c)运维终端与边缘节点：采用 HTTPS、SSH（加密传输）。平台层 5.4.1　功能定位系统的协同管理与数据中枢，实现边缘节点管理、数据融合存储、资源调度及云端协同，支撑应用层的运维功能。 5.4.2　组成单元 a)数据管理模块：包括分布式数据库、时序数据库、数据融合引擎（融合边缘节点预处理数据与云端补充数据），数据存储周期≥3 年； b)资源管理模块：实现边缘节点硬件资源（CPU、内存、存储）、网络资源（带宽、端口）的调度，支持负载均衡（当边缘节点 CPU 利用率≥80% 时，自动分流至备用节点）； c)协同管理模块：制定边缘 - 云端协同策略，如 “本地处理 + 云端备份”（实时数据本地存储，历史数据上传云端）、“本地决策 + 云端验证”（故障自愈指令本地执行，结果上传云端验证）； d)接口管理模块：提供标准化接口，支持与电力调度系统、电力通信网管系统的数据交互。 5.4.3　技术要求 a)平台响应时延≤500ms（单用户查询请求）； b)数据吞吐量≥1000 条 / 秒（并发写入）； c)支持边缘节点接入规模≥1000 个（单平台）。应用层 5.5.1　功能定位面向电力通信运维场景，提供可视化、智能化的运维应用功能，满足运维人员的日常监控、故障处理、性能优化需求。 5.5.2　核心应用功能 a)设备状态监控应用： 1)可视化展示：通过拓扑图、仪表盘展示通信设备（SDH/OTN/ 交换机）的运行状态（光功率、误码率、端口状态等）、边缘节点资源利用率、环境参数； 2)异常告警：当设备参数超出阈值时，触发声光告警（平台端）、短信告警（运维人员），告警准确率≥98%。 b)故障诊断与定位应用： 1)故障诊断：基于边缘 AI 推理引擎，支持设备故障（光模块故障、链路中断、电源故障等）的自动诊断，诊断准确率≥95%； 2)故障定位：结合设备拓扑关系、边缘节点监测数据，定位故障点，定位精度≤10m（站内）； 3)故障自愈：对可自动修复的故障（端口拥塞、软件死锁等），触发边缘节点执行修复动作（重启端口、恢复配置等），自愈成功率≥90%。 c)性能优化应用： 1)性能分析：基于历史数据，分析设备性能趋势（端口利用率月增长率、误码率波动等），生成性能报告（周 / 月）； 2)优化建议：针对性能瓶颈（带宽不足、设备负载过高等），提供优化方案（扩容带宽、调整设备配置等），支持方案模拟验证。 d)配置管理应用： 1)远程配置：支持通过平台层向边缘节点、通信设备下发配置指令（修改 SDH 设备时隙、配置交换机 VLAN等），配置成功率≥99%； 2)配置备份：自动备份设备配置文件（每日 1 次），支持配置回滚（当配置错误时，回滚至最近备份版本）。 e)安全运维应用： 1)运维人员管理：基于 RBAC 权限模型，分配运维人员角色（管理员、巡检员、检修员等）及操作权限； 2)操作审计：记录所有运维操作（登录、配置修改、故障处理等），日志保留≥6 个月，支持审计追溯。

适用范围

是否包含专利否

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