当前位置:网站首页技术文章 > Acrel-EIoT能源物联网云平台助力电力物联网数据服务
产品中心products

Acrel-EIoT能源物联网云平台助力电力物联网数据服务

发布时间:2022-06-06 点击量:85
摘要:Acrel-EIoT能源物联网云平台是一套结合了线上销售的互联网商业模式,为分布广泛的互联网用户提供PAAS服务的平台。用户完成安科瑞物联网产品安装之后,可通过手机扫码便捷地实现产品接入平台,无需关注调试和平台运作过程,并可自主选择平台功能,获得到相应的数据服务。

 

关键词:能源物联网;物联网电表;云平台


一、引言

能源互联网在能源侧涵盖了供能侧管理(如水电、火电、核电、风电和太阳能)、储能侧管理(如相变储热、冰蓄冷、水储冷、各类新能源电池等),以及用能测管理(如工业用电、商业用电、新能源电动汽车等),实现上述三类主体与能源调度中心的信息传递,实现能效管理、互联网支付、数据监控等功能,实现互联网与能源的生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合。为国家电网建设“三型两网"提供解决方案,使用户在任何时间、地点、人、物之间实现信息连接和交互,产生共享数据,从而为电网、发电、供应商、用户服务。

Acrel-EIoT能源物联网云平台是一套基于安科瑞物联网数据中台,建立了上下行数据标准,为互联网用户提供能源物联网数据服务的平台。用户仅需购买安科瑞物联网传感器和互感器等设备,自行安装后无论是物联网仪表直传还是通过网关上传,都可以使用手机扫码即可得到所需的行业数据服务。


二、需求分析

Acrel-EIoT能源物联网云平台的客户群体分为两类:第一类是互联网用户;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、远程控制和电气安全管理;

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.调试过于专业

4.系统硬件选型过于专业

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、需要提取领导层关注的监管信息,结合GIS、BIM等数字孪生技术实现宏观监管

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


三、系统结构

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。

3.1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。

● 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。
● 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。
● 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。
3.2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,是整个系统的最底层,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,能源管理包括安全用电、电能质量子模块,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。


三、平台功能

3.1、能源供应
3.1.1 电力集抄功能模块

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监控系统的遥测、遥信、遥控控制,对系统进行综合检测和统一管理;在数据资源管理方面,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。

3.1.2 智能运维功能模块

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、烟雾、浸水、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。

3.2、能源管理
3.2.1 安全用电功能模块

安全用电管理模块对电气引发火灾的主要因素(线缆温度、漏电电流、负荷电流、电压)进行不间断的数据跟踪与统计分析,通过2G/NB-IOT/4G方式采集现场数据,实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患(如:线缆温度异常、过载、过压、欠压及漏电等)并通过短信、APP推送、自动语音呼叫等方式及时预警,有效防止电气火灾的发生。系统可以显示所有监测点位的漏电电流等电气参数和线缆温度,并支持巡检记录和派单操作,提供安全隐患分析报告,实时评估企业用电安全状态。

3.2.2 电能质量功能模块

电能质量监测,包括三项不平衡度、谐波、功率因数,以矢量图的形式展示三相不平衡度。三项不平衡或功率因数过低时产生报警,触发APP、手机短信、邮件、钉钉、语音等多种方式提醒。

3.3、设备管理
3.3.1 智能照明功能模块

 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,语音外呼、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。

3.3.2 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,学校、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,或者学校对学生宿舍的用电预付费和用电安全管控系统。

3.3.3 汽车/电瓶车收费运营功能模块

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监控,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安全管理、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、学校、医院等场所设置的电动自行车充电场所的运营管理。

3.4、能源分析
3.4.1 能源管理功能模块

 能源管理模块采用自动化、信息化技术,实现从能源数据采集、过程监控、能源介质消耗分析、能耗管理等全过程的自动化、科学化管理,使能源管理、能源生产以及使用的全过程有机结合起来,运用先进的数据处理与分析技术,进行离线生产分析与管理,实现全厂能源系统的统一调度,优化能源介质平衡、有效利用能源,提高能源质量、降低能源消耗,达到节能降耗和提升整体能源管理水平的目的。

3.4.2 增值服务功能模块
(1)工业组态

 Acrel-EIoT能源物联网云平台中的工业组态模块解决了传统工业自动化组态应用的部署和可访问性低的问题,通过用户在开发工具中使用鼠标拖拽的方式调整组态画面元件的属性、位置、尺寸等,并内置丰富的组态元件库,使得用户无需代码的编写能力,无需工业自动化组态软件开发的技术背景,也可以方便的开发出工业组态界面,同时也支持数据展示、远程控制等功能。

(2)3D可视化

3D可视化技术通过虚拟仿真实现多维度可视化,为客户提供数字化服务,助力企业能源经济双向管理,提升能源管理水平。可以实现的功能主要有:各区域信息实时同步;全局掌握各区域能源消耗情况;可视化监视设备运行状态;智能巡检,自动分析巡检路径上的设备运行、电能质量、电气安全、用能异常等情况,并记录巡检结果。


五、总结

作为传统能源产业与物联网技术相结合的产业发展形态,能源物联网是国家能源革命与数字革命融合发展的重要战略支撑。能源物联网是物联网向能源生产、配置和消费过程的延伸应用,伴随“大云物移智链"等现代信息技术的快速发展,电力物联网将信息、通信、数字技术与电力系统发、输、变、配、用电的各个环节深度融合,实现状态多方位监测、信息智能化处理及智能互联、人机交互、智慧服务。

 

参考文献
[1] 刘俊勇,潘力,何迈.能源物联网及其关键技术[J].物联网学报
[2] 常生强.智慧园区能源物联网发展模式