白皮书
MQTT + 大模型:实时智能融合架构与实践 →

在电力物联网智能运维组件建设方案中,EMQ 的分布式多集群架构凭借其优异的弹性扩展和稳定性能,可支撑我们千万级智能终端的跨区域统一接入、纳管需求。ECP 云边协同架构的创新设计,确保了智能终端连接的安全可靠,更显著提升了运维效率。同时,EMQ 专业团队对物联网行业的深刻理解,为项目顺利实施提供了有力技术支持。期待与 EMQ 继续深化合作,助力电力物联网领域的智能化升级与创新实践。

—— 南方电网数字电网科技项目负责人 陈经理

企业简介

南方电网数字电网科技(广东)有限公司(简称:数字电网科技公司)是南方电网数字电网研究院股份有限公司的全资子公司,深耕物理电网数字化领域。公司围绕新型电力系统「源网荷储用」业务场景,打造电网运行支持系统、智瞰应用平台、物联网管理平台、智能网关等核心产品,构建从终端到系统应用的整体解决方案。数字电网科技公司作为物理电网数字化领域的专精特新「冠军企业」,致力持续服务新型电力系统建设的生态整合。

项目背景

在能源基础设施数字化、智能化转型浪潮中,数字电网科技公司基于物联网、人工智能和边缘计算技术,将物联网智能终端部署在输电、变电、配电等系统侧,实现了电表、断路器、传感器、摄像头等智能设备的互联,全面监控整个电网运行状态,构建起针对电力行业的智能化巡检解决方案。

然而,随着物联网智能终端规模突破百万级并向千万级迈进,如何保障部署在各省市生产区的海量终端稳定运行,对数字电网科技公司的智能运维架构和方案提出巨大的挑战。

项目挑战

海量终端多地部署

千万级以上物联网智能终端分布在南方电网各省地市变电站、配电房及输电线路上,需要构建云边协同管理能力,实现海量物联网智能终端分布式接入、统一监控管理和动态扩缩容。

高并发与集成难题

物联网智能终端在省级部署数量可达 100 万以上, 消息并发可达到 50 万以上,如何支持消息高并发、如何与智能运维平台可靠、稳定、高效集成是数字电网科技公司重点考虑的方向。

数据安全要求严苛

物联网智能终端涉及到的电网运行状态、运维信息、用户用电数据等敏感信息需严格保护,如何在设备接入、数据传输过程中确保合法性与安全性,符合南方电网各生产区网络安全要求,是项目推进的重要前提。

解决方案

通过分析项目建设需求与难点,数字电网科技公司基于南方电网网络现状和现有基础设施条件,创新性地规划了电力智能运维物联网分布式接入整体架构。

数字电网科技公司将采用 EMQX 多集群分布式部署与 ECP 云边协同方案,实现各省、地、市物联网智能终端的分布式接入、统一监控管理和动态扩缩容,在广州总部构建起千万级物联网终端的智能运维平台。

具体方案架构如下:

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多集群分布式部署

基于 EMQX 企业版轻量化集群部署方式,数字电网科技公司在广州总部、省、市、区县的各生产区部署 EMQX 集群,统一负责对应生产区的物联网智能终端本地化接入。EMQX 基于服务器资源调整可动态满足不同区域的物联网智能终端 10 - 100 万级接入规模。

智能终端安全接入

物联网智能终端接入支持标准 SSL 和国密算法,数字电网科技公司可灵活选择加密方式,保障数据安全传输。EMQX 还提供了基于 SCRAM 的增强认证功能,满足数字电网科技公司提出的更复杂、更可靠的 MQTT 连接需求。

海量数据高效集成

EMQX 企业版提供稳定、高效的数据集成接口,可支持每秒 100 万级以上的消息推送到 Kafka,保障了各省、市、区县生产区海量物联网智能终端的运维数据,秒级上报到总部智能运维平台,实现统一监控和管理。

云边协同统一管理

通过在广州总部部署 ECP 云边协同管理平台,基于统一的 Web 管控界面,可实现对各省、市、区县生产区多个 EMQX 集群 License 的动态管理、统一监控运维、告警推送、告警规则配置等全生命周期管理。

项目成果

数字电网科技公司基于 EMQX 多集群构建了电力智能运维物联网分布式接入方案,实现总部省、市、区县物联网智能终端的本地化接入和轻量化部署,满足「一站式」云边协同管理能力,逐步建立起千万级智能电力终端接入全过程管理、动态扩缩容和远程运维监控能力。

项目开发效率提升 35%+

EMQX 企业版提供可操作性强的配置界面,助力南方电网各分公司工程师团队对各级生产区的物联网智能终端接入,实现快速开发、高效集成,大幅缩短了项目交付周期。

项目部署运维成本降低 25%+

EMQX 企业版提供轻量化集群方式,可基于各级生产区的物联网智能终端接入规模要求,通过 ECP 云边协同平台对集群 License 进行动态管理、统一监控运维,显著降低整个项目的部署运维成本。

安全接入开发效率提升 60%+

EMQ 提供的 MQTT SDK:NanoSDK 支持加密芯片和软件的国密算法集成;同时,EMQX支持基于 SCRAM 的 MQTT 连接增强认证,极大提升数字电网科技公司对物联网智能终端接入的安全机制开发效率。

结语

EMQX 多集群方案的成功实施,解决了南方电网电力系统千万级智能终端接入的难题,构建起从终端到智能运维平台的物联网解决方案,助力数字电网科技公司实现全域物联、智能泛在、平台赋能的生态价值。

随着该方案架构在南方电网各省级生产区进行建设,将逐步实现总部智能运维平台 - 省级智能运维平台的两级纳管架构,提升南方电网各分公司的智能运维、数字化管理水平。