一、电力物联网基本特征概述
1)可感知
可感知性是电力物联网基础也是重要的特征之一,通过射频识别、传感器、二维码等感知、捕获、测量技术对物体进行实时信息的采集。再利用相关设备进行及时反馈,使得我们能对配电网中的每程运行情况进行实时掌握,避免其他干扰因素导致的系统紊乱,降低配电系统出现突发故障的概率。
2)智能化
先将物体接入信息网络,再借助各类通信网络来可靠的进行信息的实时同步和共享。在通过平台技术对数据进行分类和筛选,将有用信息数据通过图形化、表格化进行展示,方便运维人员进行数据查询和故障分析及处理。
3)互联性强
无线技术(4G、5G、LORA、NB)的支撑,使各个能源客户端能够同配电网系统进行信息数据交流,以便及时对配电网系统运行进行及时调整。而安科瑞推出的ADW系列物联讯电力监测设备正是切合了该特点,通过多样的上传方式(4G、NB、LORA等)将采集到的数据实时的上传到云端的平台,在结合平台的数据分析功能,给到用户详细、简洁明了的数据报表。这也是万物互联,智慧电网的表现形态。
能源供应
1)电力集抄功能模块
随着信息网络技术的不断发展,各类规模大小不等,设备种类、数量不同的含网络设备机房广泛分布于用户各分支机构所在地域,由于欠缺与运行网络的规模体系相对称的系统,数量众多的**机房的物理运行环境状况、设备运行状况、人员活动状况以及消防状况的变化包括可能出现的危急状况,均无法得到及时的发现和处理,也很难被有效预见、防范和避免。因此在配电室内安装环境系统,实现配电室内环境的在线监测,**配电室设备的稳定运行很有必要。
电力集抄模块可以实现对各种监测数据的查询、分析、预警及综合展示,以保证配电室的环境友好。在智能化方面实现供配电系统的遥测、遥信、遥控控制,对系统进行综合检测和统一管理;在管理方面,可以显示或查询供配电室内各设备运行(包括历史和实时参数),并根据实际情况进行日报、月报和年报查询或打印,提高工作效率,节约人力资源。
2)智能运维功能模块
据统计全国高供高计的工商业用户数量达到200多万户,规模巨大,但是大部分日常的运行维护工作比较传统,普遍存在人力成本高、工作效率低、故障抢修时间长、风险预防薄弱等问题。国网公司和众多电力运维公司正在抢占这块巨大的市场,这是一个千亿级别的市场。
智能运维模块采用多功能电力仪表、无线通信、边缘计算网关及大数据分析技术,通过智能网关采集现场数据并存储在本地,再定时向云平台推送数据。平台可同时接入数以千计的用户变电站数据。平台采集的数据包括变电所电气参数和环境数据,包括电流电压功率、开关状态、变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息,有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到人员手机上,并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环,提高运维效率,即时发现运行缺陷并做消缺处理。
需求分析
Acrel-EIoT能源物联网云平台的客户群体分为两类:类是互联网用户;第二类是智慧城市。互联网用户一般包括如下几个类型:
1)某个出租户有三五间公寓出租,需要计量收取水电费;
2)有几间连锁小超市,想要做能源管理、远程控制和电气管理;
3)某个小区的物业,想购买几台充电桩作为集中充电管理,需要收费运营;
4)某栋楼楼管,仅需几块表,对楼层进行能源计量管理;
5)某个小工厂,想要管理自家小工厂的电力计量;
6)某个物联网系统集成商想要直接获取物联网产品的数据,需要一个统一的管理平台;
传统的商业模式对这类互联网用户的弊端有一下几个方面:
1)数据系统价格偏高
2)需要多样化数据服务
3)调试过于
4)系统硬件选型过于
5)服务缴费不便捷
智慧城市的需求如下:
1)需要接入各种类型的海量硬件
2)需要提取层关注的信息,结合GIS、BIM等数字孪生技术实现宏观
3)提供统一的运营服务平台,向终端用户提供物联网数据服务
智能配电网、物联网技术研究和应用研究作为未来的大趋势必将有越来越多的企业参与其中,实现物联网技术在智能配电网应用中的重大突破,打造电力物联网芯片设计、应用开发、软件平台等完整的产业链也势在必行,安科瑞推出的微电网能效管理平台再搭配安科瑞ADW系列在线监测仪表即可做到系统化和科学化的对智能配电网进行管理,维护其正常运行状态,为居民生活提供较加稳定和较加的电力能源,促进配电系统在未来进一步发展。
能源物联网以能源供应、能源管理、设备管理、能耗分析的能源流向为主线,将能源生产加工、分配传输、消耗、节能各个环节串联起来,结合人与物的互联,构成以安科瑞产品为媒介的能源物联网生态圈,其中物联网硬件和能源参与者分别以数据流形式和业务流的形式与平台交互。
组网结构
Acrel-EIoT能源物联网云平台采用分层分布式结构,主要由感知层(终端采集设备)、网络层(通讯管理终端)和平台层(能源物联网云平台)三个部分组成。
1)感知层:连接于网络中的各类传感器,包括多功能仪表、预付费电表、多回路仪表、物联网电表、物联网水表、电瓶车充电桩、汽车充电桩、路灯控制器等。
2)网络层:智能网关,采集感知层的数据,进行规约转换及存储之后将数据上传至能源物联网云平台。
3)平台层:包含应用服务器和数据服务器,可在PC端或移动端实现应用。
平台架构
Acrel-EIoT能源物联网云平台的系统网络结构采用分层分布式的结构,系统包括:感知层、数据层、应用层、表现层和运营层。系统架构图如图所示。
传感器层包括了我司的各类产品,是整个系统的底层,也是构建该能源物联网云平台必要的基本组成元素,主要有多功能仪表、预付费电表、多回路仪表、物联网电表、物联网水表、电瓶车充电桩、汽车充电桩、路灯控制器等设备。
中间的数据处理平台主要完成数据处理、数据存储和数据交互的工作,为了保证整个综合平台的数据处理能力,我们将实时数据、历史数据和业务数据分别存储在不同的库中,并提供多种接口实现与第三方系统的数据交互。
上层的应用层是指Acrel-EIoT能源物联网云平台,主要实现各种功能应用,平台按照能源的流向分为能源供应、能源管理、设备管理和能耗分析4大板块,其中能源供应包括电力集抄、智能运维子模块,能源管理包括用电、电能质**模块,设备管理包括智能照明、预付费、充电桩子模块,能耗分析包括能源管理、增值服务子模块。平台通过web和app的方式为用户提供人机交互的界面,运营层的各类用户可以通过这两种方式实现平台的访问与操作。
设备管理
1)智能照明功能模块
随着人们生活水平的不断提高,人们对工作和生活环境的要求越来越高,同时对照明系统的要求也越来越高。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例,节约能源和提高照明质量是当务之急。照明用电作为电力消耗的重要部分,已经占到了电力消耗的10%左右,并随着我国国民经济的迅猛发展和生活水平的不断提高,照明用电还将不断增加。
智能照明通过物联网技术对安装在城市各区域照明回路的用电状态进行不间断地数据监测。平台通过监测照明线路的电流和电压值来判断灯具的工作情况,任何不正常的工作状态,平台都能进行监测,预警和报警,预警和报警信息通过手机APP推送,短信,语音、邮件、微信小程序、微信公众号、钉钉等,快速到达责任人的身边,提醒运行人员接触器跳闸,电源失压等等。
2)预付费水电功能模块
预付费水电功能可以针对各商业综合体、小区、写字楼、办公楼、酒店式公寓等物业,、工厂宿舍的后勤管理部门以及连锁超市、大型物业分布式财务操作,在线支付,总部财务扎口等。目前预付费水电已经成功在上述各场景得到广泛的应用并已经稳定运行多年,适用于物业公司对小区、办公和商铺租户的水电预付费管理,或者对学生宿舍的用电预付费和用电管控系统。
3)汽车/电瓶车收费运营功能模块
电动汽车现已成为广泛使用的绿色能源交通工具,同时电动自行车数量越来越多,解决了老百姓短距离出行问题,但是和电动自行车相关的和火灾事故新闻也屡见不鲜,有逐年增长的趋势,给社会带来了很大的损失,成为生命和财产的一个隐患。基于电动自行车火灾的危害和特点,各级部门发文对电动自行车火灾的整治对象都放在规范停放和充电行为上。汽车/电瓶车收费运营功能模块通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和,同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警;用户通过微信小程序扫描二维码,进行支付后,系统发起充电请求,控制二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电过程。充电桩可选配WIFI模块或GPRS模块接入互联网,配合加密技术和秘钥分发技术,基于TCP/IP的数据交互协议,与云端进行直连。
该功能模块为汽车/电瓶车充电桩客户提供充电管理、资产管理和交易管理的一揽子解决方案,解决充电难、管理难和收费难的问题,可应用于商业楼宇、小区、、等场所设置的电动自行车充电场所的运营管理。
安科瑞电气股份有限公司[代码:300286.SZ]是一家为智能电网用户端提供智能电力监控、电能管理、电气安全等系统性解决方案的国内少数几家企业之一。 公司自2003年6月成立以来,专注于用户端智能电力仪表的研发应用、生产和销售,致力于为用户提供35(10)/0.4kV变电所自动化系统、建筑光伏发电系统、电能质量治理系统、电能分项计量系统、电气火灾监控系统、医疗IT配电系统、数据中心能耗监测系统、通信基站电源管理系统、消防设备电源监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、*门监控系统以及智能照明系统、锂电池管理系统、电动汽车充电系统等产品和服务,提高客户用电效率和用电安全。 公司是火炬计划重点**企业和软件企业。先后参与GB/T22264-2008《安装式数字电测量仪表》、JB/T10736-2007《低压电动机保护器》、GB/T15576-2008《低压成套无补偿装置》、GB/T22387-2008《剩余电流动作继电器》等多项电力仪表标准和行标的起草或编制。截至2018年6月30日,公司拥有5项商标,已获得授权的**178项,拥有软件着作权143项。ACR网络电力仪表列为重点新产品,公司被上海经信委列为智能电网产业重点企业之一。 公司设在江阴的生产基地——江苏安科瑞电器制造有限公司,采用无铅生产工艺;采用**的信息化管理系统,是江苏省两化融合试点企业;拥有能完善的产品试验中心,可开展环境、电磁兼容、安全性、可靠性等多种试验;制造过程中严格执行ISO9001管理标准,为公司产品产业化、规模化实施提供了**。 安科瑞商标和产品先后被评为上海市着名商标和产品,产品广泛应用于上海世博工程、广州亚运会工程、援哥斯达黎加体育场工程、京津高铁电力监控、敦煌10MW光伏**电站、银行浦东数据中心、印度50万吨焦化等国内外重大项目中,赢得