【应用】基于瑞芯微SoC类工规、机器视觉芯片的电力物联网整体解决方案，助力电力设备快速智能化数字化升级

时间： 2022-07-22 来源：瑞芯微

技术问答

在电力物联网大发展时代下，芯片成为保障电力物联网系统与全链条高效运转的核心动力，也对电力物联网各环节高效配合起到至关重要的作用。在电力行业，瑞芯微的工规芯片已被广泛用于各类电网的数据采集分析、继电器保护、网关、可视化巡检及边缘计算、AI布署等产品中，助力电力设备快速智能化数字化升级。

SoC类工规芯片助力电力行业数据采集+系统控制

数据采集分析及控制，是电力物联网智能化的传统重点方向。通过RS485、CAN及以太网等接口接入各类传感器，并结合强劲的CPU处理能力，对配电变压器和终端用电数据及时分析处理，能有效实现：用电监控、阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查（防窃电）、负荷预测和节约用电成本等目的。

瑞芯微推出可应用在数据采集及配电管理系统终端应用的工规芯片(-40-85℃)：RK3358J及RK3568J。RK3358J工规芯片，面向集中器、采集器、能源控制器、融合终端等智能终端，具有高性能、低功耗、温升低等特性，采用28nm四核A35架构，芯片计算能力可达10K DMIPS。与传统产品采用的40nm四核A7芯片相比，RK3358J具有同等频率下综合性能提升40%左右而功耗降低10%的明显优势，长时间工作温升低，具有更高的可靠性。

图 | 集中器、能源控制器、继电保护设备示意

在继电保护、网关、载波通讯、TTU等应用终端，RK3568J工规芯片采用22nm四核A55架构，拥有15KDMIPS以上的处理能力；自带1T算力NPU ，具备边缘计算能力强；拥有丰富外设接口，如：支持10路UART，3路CAN，2路千兆以太网口，无需扩展芯片就能满足大量不同设备的数据接入，并且支持3路PCIE，能方便扩展FPGA、5G及以太网口。

机器视觉芯片助力电力安全防护+可视化巡检

电力行业对生产及运营安全有着严苛要求，在电力智能化阶段，采用AI机器视觉芯片可有效提升配电设施安全等级。通过传感器、摄像机、电池类摄像头等智能硬件设备，采集环境数据，实现：温/湿度调控、人脸比对，烟雾监控，火灾报警、电网智慧消防等。

图 | 电网塔点无人巡检示意

面向智能安防及可视化巡检应用，瑞芯微推出RV1126K（-40~85℃）芯片，采用先进制程，具备高性能、低功耗特性，可满足多场景电力安防设备的需求。可提供高性能安防级别ISP，支持画面多级降噪，可实现黑光全彩拍摄；内置独立2T NPU计算单元，支持山火、电线异常检测等场景化智能算法，可广泛应用于机房、电站、电网安全监测、行为分析等场景。

边缘计算与AI布署打通电力物联网最后一公里

电力行业拥有规模庞大的各类设备，如电表、各类保护、采集、控制设备。面对分布式发电、储能、用户微网等一系列综合问题，边缘计算与AI布署可满足“端侧本地化”高效运用的需求，协助提升最后一公里运行效率。

瑞芯微RK3588J、RK1808K内置独立NPU，高算力并拥有丰富的接口扩展能力，可快速搭建各场景AI应用，高效优化处理终端数据，为数据采集分析、数据系统管理提供性能支持，有效减轻本地服务端压力。

RK3588J采用8nm 64位超高性能CPU，具备93K DMIPS计算能力、6Tops NPU，支持8K视频编解码，RKNN-Toolkit套件及OP算子。

RK1808K同样内置独立NPU，算力达3.0Tops，支持Rock-X AI开发组件，利于AI应用快速部署。

瑞芯微四大软件保障保护电力物联网终端安全

电力物联网的安全性与系统稳定性是重中之重，例如，读取控制、隐私保护、用户认证、不可抵赖性、数据保密性、通信层安全……

针对电网，除了数据安全外，软件实时性及稳定性方面也有非常高的要求。在系统平台软件保障方面，主要体现在以下四方面：

· 对嵌入式系统支持及AMP形式，包括全裸机系统、裸机系统+RTOS、裸机系统+Linux、裸机系统+RTOS+Linux等多种组合形式；

· 实时性，可实现微秒级定时器、GPIO中断、任务调度响应；

· 支持多种OS，Android、Linux以及统信、麒麟、翼辉、科东等国产OS均有适配；

· 强大的安全性，支持国密级别，定期合入CVE安全漏洞补丁、支持磁盘加密，保证数据安全不被窃取、固件加密及防回滚、全链路的安全启动SecureBoot，防止固件被篡改、基于Trustzone实现硬件隔离机制，OPTEE实现可信的授权及数据的访问、硬件加密模块，支持哈希、AES、RSA、SM4等加密算法、支持安全OTP，实现密钥等敏感数据的存储与保护。

目前，中国电力企业正面临电网形态复杂化和数字化等多重挑战，瑞芯微系列电力应用芯片，以数字技术为传统电网赋能，助力电力企业提升感知能力、互动水平、运行效率，加强电企智能化建设。

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