王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：隨著當(dāng)今時代互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)電網(wǎng)已經(jīng)不再能滿足人民日益增長的電力需求。為實現(xiàn)感知、可靠傳輸、智能處理、互交互聯(lián)的新一代電力系統(tǒng)，國家電網(wǎng)提出發(fā)展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)。首先以清潔能源、能源需求為背景，對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念、基本構(gòu)架進(jìn)行詳細(xì)闡述。然后對電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)構(gòu)架的主要關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行說明。以華北電力大學(xué)揚(yáng)中智能電氣研究的電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)為實例，闡述泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基本應(yīng)用情況，為其它相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；泛在電力物聯(lián)網(wǎng)；電力能耗；監(jiān)測管理

0引言      

      未來的全球經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，離不開可提供高滲透率分布式清潔能源的電力系統(tǒng)的支持。在中國能源生產(chǎn)以及高質(zhì)量消費革命背景下，可再生能源的高比例接入、電動汽車與充電基礎(chǔ)設(shè)施的推廣應(yīng)用以及分布式電源的發(fā)展等使得原先以單向潮流為主電網(wǎng)的發(fā)展形態(tài)逐漸演變成互聯(lián)互通、優(yōu)化互動、平衡共享的新型電力互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)一步推動著能源生產(chǎn)消費變革。       

      當(dāng)今時代是“互聯(lián)網(wǎng)+"的時代，關(guān)鍵特征之一便是以現(xiàn)代信息和通信技術(shù)為創(chuàng)新基礎(chǔ)，以“大云物移智"為代表，通過物與物、人與物之間的物聯(lián)網(wǎng)信息交互，實現(xiàn)感知更多面化、傳輸更可靠化、處理更智能化的新型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。因此，對于處在電網(wǎng)形態(tài)轉(zhuǎn)變關(guān)鍵節(jié)點的中國，亟需開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)的深度融合。

      2019 年，國家電網(wǎng)公司提出“三型兩網(wǎng)"戰(zhàn)略目標(biāo)，將建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃為近 3 年國家電網(wǎng)的任務(wù)，并提出到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)這一宏偉目標(biāo)。 基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景，本文從泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的定義和基本構(gòu)架入手，首先介紹電力能耗監(jiān)測管理的主要關(guān)鍵技術(shù)，然后以華北電力大學(xué)揚(yáng)中智能電氣研究為應(yīng)用實例，對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行分析研究，為謀劃和建設(shè)未來的新型電力系統(tǒng)提供參考。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念

1.1 定義      

      1999年，美國加州施樂公司及美國麻省理工學(xué)院分別提出泛在網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的概念。泛在物聯(lián)是指信息可在不限制時間、地點、人和物這四要素的情況下實現(xiàn)*的連接和交互?！胺涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)"的本質(zhì)在于電力行業(yè)“能源數(shù)據(jù)"的收集、交換、融合及擴(kuò)展應(yīng)用，具有全息感知、泛在連接、開放共享、業(yè)務(wù)創(chuàng)新基本特點。

1.2 基本構(gòu)架      

       為了實現(xiàn)電力泛在物聯(lián)，需要進(jìn)一步構(gòu)建開放、分層、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，因此在物聯(lián)網(wǎng)的感知延伸層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層及平臺應(yīng)用層的基礎(chǔ)上，增加了邊緣計算層，實現(xiàn)能量流、信息流與業(yè)務(wù)流的交互耦合。感知延伸層是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，相當(dāng)于人體的“神經(jīng)末梢"，由狀態(tài)感知和執(zhí)行控制主體終端構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)傳輸層是感知延伸層與平臺應(yīng)用層之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的各類型業(yè)務(wù)提供可靠的通信信息服務(wù)。電力物聯(lián)網(wǎng)通信方式包括近距離有線/無線傳輸、傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、移動空中網(wǎng)等。      

      相比于傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)增加了邊緣計算層，即靠近末端感知節(jié)點處于網(wǎng)絡(luò)邊緣的分布式智能代理。其將感知層的一些設(shè)備通過總線、無線自組織傳感網(wǎng)等通信方式接入邊緣計算層，在處理分析感知層的海量數(shù)據(jù)后，傳送至云平臺集中處理。平臺應(yīng)用層基于電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)手段，將數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，解決傳統(tǒng)能源生產(chǎn)運(yùn)行方式下的存儲問題，從而實現(xiàn)信息互聯(lián)共享。       

      以本文的能耗管理系統(tǒng)為例，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的4個基本構(gòu)架在整個系統(tǒng)中的表現(xiàn)為：在感知延伸層上，系統(tǒng)的末端感知節(jié)點可現(xiàn)場實時采集園區(qū)的所有電力能耗總數(shù)據(jù)，以GPRS、3G、4G及以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用至平臺應(yīng)用層，在能耗管理平臺上呈現(xiàn)系統(tǒng)的電力能耗概覽、電力能耗占比、電力能耗統(tǒng)計等主要情況。

2電力能耗管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)       

      本文在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、智能平臺管理技術(shù)等多種技術(shù)完成自動化人工智能，實現(xiàn)新一代電力能耗管理，以下簡要介紹系統(tǒng)所涉及到的3種關(guān)鍵技術(shù)。

2.1 數(shù)據(jù)分析技術(shù)      

      電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有來源多、格式多、信息冗余度高、數(shù)據(jù)量大、隱含信息價值高但不直觀等特性。為了降低數(shù)據(jù)的冗余度及分析難度，需先采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，在海量數(shù)據(jù)中對有效數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和實時存儲。

2.2 網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)       

       網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在泛在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸層中尤為重要。構(gòu)建電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的體系方面需要考慮到兩個方面：（1） 終端設(shè)施穩(wěn)定。從物理層角度研究芯片級防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)；研究設(shè)備的嵌入式操作系統(tǒng)，提供密碼服務(wù)框架及輕量級密碼應(yīng)用技術(shù)；發(fā)展終端層防護(hù)組件適配技術(shù)，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備的接入身份驗證。（2） 數(shù)據(jù)加密。研究支持跨域共享的數(shù)據(jù)訪問控制模型及數(shù)據(jù)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)，保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被篡改；對傳統(tǒng)加密算法進(jìn)行改進(jìn)，研究面向多種復(fù)雜型業(yè)務(wù)的加密算法；研究數(shù)據(jù)動態(tài)脫敏、追蹤溯源等關(guān)鍵技術(shù)。

2.3 智能平臺管理技術(shù)      

      為完成“三型兩網(wǎng)"戰(zhàn)略指標(biāo)，需大力發(fā)展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)平臺。該智能平臺管理技術(shù)首先將海量電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用戶側(cè)用能數(shù)據(jù)以及其它能源系統(tǒng)數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析技術(shù)處理后，進(jìn)行統(tǒng)一存儲與管理；然后在此基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶所需求的智能運(yùn)維、個性化電力能耗分析對比等用戶用能業(yè)務(wù)，搭建各類針對性應(yīng)用平臺、智慧能源綜合服務(wù)平臺與新型業(yè)務(wù)培育發(fā)展平臺。

3電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)平臺      

      本文以華北電力大學(xué)揚(yáng)中智能電氣研究的電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)為主要研究對象，并以此作為應(yīng)用實例進(jìn)行分析。

3.1 系統(tǒng)整體概述      

      電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)主要包括用電信息的收集、實時監(jiān)測以及分析發(fā)布。其主要功能是對所有與電能有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并在電能管理部門進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)布，應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)對應(yīng)了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的框架，如圖1所示。

圖1      

      該系統(tǒng)以工作站主機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本單元，以所在園區(qū)的實時用電信息的數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測及遠(yuǎn)程管理與控制為基礎(chǔ)平臺。該系統(tǒng)主要采用的是分層分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集單元采用電力線載波的通信方式，將采集點信息匯聚到集中器處，再由集中器通過 GSM/3G/4G/以太網(wǎng)的方式上傳至核心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，由核心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將獲取到的報文轉(zhuǎn)換成前端可識別的幀格式，將每個能源監(jiān)控采集點獲取到的值以可視化界面展示。

3.2 系統(tǒng)硬件       

      電能采集終端所采集的數(shù)據(jù)是通過傳感器以電力線載波的通信方式傳輸至控制CPU，傳輸至數(shù)碼管顯示。采集模塊中的傳感器采集到的數(shù)據(jù)，一方面可以在本終端的顯示屏顯示，另一方面可以按照自定義通信協(xié)議，通過電力線載波通信的方式傳輸給集中器。       

      電能采集終端主要由采集模塊和通信模塊兩部分構(gòu)成。采集模塊主控芯片采用意法半導(dǎo)體公司的STM32F103C8T6高性能CPU，可滿足各功能模塊的使用要求。通信模塊采用 STM32F070F6P6 作為主控CPU，通過系統(tǒng)設(shè)計，可完成GPRS/3G/4G/以太網(wǎng)等通信方式的上行通信。

3.3 電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)平臺       

      電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)平臺主要反應(yīng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集的概況，其中包括系統(tǒng)的電力能耗概覽、電力能耗占比、電力能耗統(tǒng)計等，并以條形統(tǒng)計圖、餅狀圖的形式顯示總電力能耗走勢，統(tǒng)計報表和電力能耗分配圖納入到其中，形成了完整的能源計量與統(tǒng)計管理系統(tǒng)，開展電力能耗在線監(jiān)測管理，從而推動能耗信息的統(tǒng)計、分析，建立科學(xué)規(guī)范的能耗統(tǒng)計工作體系，促進(jìn)電力能耗監(jiān)測管理的智能化。       

      系統(tǒng)模塊為電力能耗管理系統(tǒng)的監(jiān)測狀態(tài)顯示，主要包括三相電能表的狀態(tài)顯示、實時電力能耗顯示以及各個樓層當(dāng)日總電力能耗顯示三大部分，以曲線圖的方式直觀地展示實時曲線以及歷史曲線每個小時的電力能耗情況。同時，在圖形展示上分別附加顯示研究各個樓層的當(dāng)日總電力能耗，主要數(shù)據(jù)監(jiān)測情況如圖2所示。

圖2      

        由圖 2可知，系統(tǒng)監(jiān)測的當(dāng)日總電力能耗為178 kWh，實時功率為55.9 kW。在能耗管理系統(tǒng)中觀測各樓層電力能耗環(huán)比展示圖，曲線圖顯示前一天同期用電、今日實時用電情況，主要反映系統(tǒng)監(jiān)測各個樓層日能耗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及前后對比，并以文字形式直觀顯示各個樓層當(dāng)時用電總能耗，便于在以后對歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析以及對用電情況進(jìn)行調(diào)控。 此外，電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)還可顯示各功能區(qū)電力能耗占比、各樓層電力能耗占比、高能耗排行榜、低能耗排行榜，直觀展示了各個樓層當(dāng)日的電力能耗占比以及各個功能區(qū)的耗電比重，并且通過柱狀圖顯示當(dāng)月用電高能耗的前5名以及用電低能耗的前5名，便于建立完整、統(tǒng)一的獎懲制度以及清晰、準(zhǔn)確的層次組織關(guān)系，詳細(xì)系統(tǒng)能耗占比情況如圖3所示。

圖3       

      圖4為系統(tǒng)電力能耗占比總圖。左半部分為各功能區(qū)電力能耗占比總圖，主要根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測總電力能耗的走勢以及系統(tǒng)監(jiān)測的總電力能耗，通過系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，按辦公、住宿、餐飲、公共照明、IDC等5方面，通過餅形圖展示時間內(nèi)的電力能耗分布結(jié)構(gòu)，探究每個樓層的電力能耗所占比例，并進(jìn)一步通過各樓層電力能耗的占比情況，找到電力耗能較大的樓層進(jìn)行分析。        

      圖4右半部分所示為高能耗排行榜，以條形圖的形式展示了當(dāng)月用電能耗較高的前5名。從圖4可以看出，2019年8月，8419房間能耗高，105房間能耗次之，8417、8403、301、303房間能耗相對較低，對高能耗排行榜中的前五名進(jìn)行告警數(shù)據(jù)記錄。由圖4中的低能耗排行榜可知，在2019年8月，8422房間的能耗低，8421房間次之，8426、101及8425房間能耗并列排行第三。低能耗排行榜以綠色橫式條形圖的方式，對低能耗排行榜中的前5名進(jìn)行嘉獎數(shù)據(jù)記錄。

圖4

4安科瑞為國家電網(wǎng)2021泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供解決方案

安科瑞電氣深耕用戶側(cè)能效管理多年，逐漸完善了從電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺到終端傳感器的生態(tài)體系，在“源（電源）-網(wǎng)（電網(wǎng)）-荷（負(fù)荷）-儲（儲能）"各個環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入，已經(jīng)形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯(lián)）-邊（邊緣計算）-端（終端設(shè)備）"的生態(tài)系統(tǒng)，參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，為國家電網(wǎng)建設(shè)“三型兩網(wǎng)"提供解決方案，使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現(xiàn)信息連接和交互，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù)，從而為電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商、用戶服務(wù)。

4.1云平臺

安科瑞電氣近年來已經(jīng)陸續(xù)推出變電所運(yùn)維云平臺、能源管理云平臺、智慧用電云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、充電樁（電動汽車/自行車）運(yùn)營管理云平臺、預(yù)付費管理云平臺等云平臺解決方案等解決方案，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在多地國網(wǎng)公司用戶端業(yè)務(wù)、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。

4.1.1變電所運(yùn)維云平臺

      據(jù)統(tǒng)計全國高供高計的工商業(yè)用戶數(shù)量達(dá)到200多萬戶，規(guī)模巨大，但是大部分日常的運(yùn)行維護(hù)工作比較傳統(tǒng)，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時間長、風(fēng)險預(yù)防薄弱等問題。國網(wǎng)公司和眾多電力運(yùn)維公司正在搶占這塊巨大的市場，這是一個千億級別的市場。AcrelCloud-1000電力運(yùn)維云平臺采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據(jù)。平臺可同時接入數(shù)以千計的用戶變電站數(shù)據(jù)。平臺采集的數(shù)據(jù)包括變電所電氣參數(shù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，包括電流電壓功率、開關(guān)狀態(tài)、變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內(nèi)通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機(jī)APP下發(fā)運(yùn)維任務(wù)到人員手機(jī)上，并通過GPS跟蹤運(yùn)維執(zhí)行過程進(jìn)行閉環(huán)，提高運(yùn)維效率，即時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行缺陷并做消缺處理。

4.1.2能源管理云平臺

      Acrelcloud-5000能耗管理云平臺可適用于各個行業(yè)，如政府辦公建筑、工廠、教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)綜合體等，可通過局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者4G網(wǎng)絡(luò)采集不同區(qū)域多個建筑或單位的用能數(shù)據(jù)。平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、風(fēng)力、儲能等新能源數(shù)據(jù)，對用能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，按照區(qū)域、部門、用電設(shè)備類型進(jìn)行細(xì)分，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)和報表，幫助用戶梳理能源賬單明細(xì)和制定能源績效考核。

4.1.3環(huán)保用電監(jiān)管云平臺

      近年來我們的環(huán)境質(zhì)量有了很大的改善，這都?xì)w功于國家層面對環(huán)保的重視和環(huán)保部門的有力監(jiān)察執(zhí)法。安科瑞針對環(huán)保監(jiān)察的痛點研發(fā)了環(huán)保用電監(jiān)管系統(tǒng)解決方案，助力環(huán)保部門堅決打贏藍(lán)天碧水保衛(wèi)戰(zhàn)。Acrelcloud-3000環(huán)保用電監(jiān)管平臺主要為環(huán)保監(jiān)察部門和產(chǎn)污排污企業(yè)服務(wù)，為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據(jù)，為生產(chǎn)企業(yè)提供設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控和產(chǎn)污排污數(shù)據(jù)記錄。平臺采集生產(chǎn)企業(yè)總用電量、生產(chǎn)用電和治污設(shè)備用電量，進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，及時給出環(huán)保設(shè)備異常運(yùn)行信號或企業(yè)異常生產(chǎn)信號，實現(xiàn)全過程防控。前端設(shè)備采用不停電免接線方案采集用電數(shù)據(jù)，經(jīng)LORA無線上傳到環(huán)保數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，再通過4G上傳平臺服務(wù)器或縣、市、省級環(huán)保平臺。各地環(huán)保部門通過污染防治設(shè)施用電實時監(jiān)控，實現(xiàn)對排污企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行*、全流程監(jiān)控，達(dá)到變?nèi)朔罏樾畔⒒挤?，從事后處罰到介入式執(zhí)法，扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)依靠人力、經(jīng)驗進(jìn)行現(xiàn)場核查的狀態(tài)，為環(huán)保監(jiān)管開辟更加切實、有效的監(jiān)管方式，形成長效機(jī)制。

4.1.4智慧用電云平臺

      據(jù)應(yīng)急管理部網(wǎng)站數(shù)據(jù)，2016~2018年期間因為電氣原因?qū)е碌幕馂?zāi)占總數(shù)的百分之三十到百分之三十四左右，其中2018年全國共接報火災(zāi)23.7萬起，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)的百分之三十四，較大和重大火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)的比例更高。國務(wù)院、公安部消防局以及各省市自治區(qū)直轄市紛紛出臺文件推廣智慧用電，從源頭上預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，現(xiàn)用電管理平臺已在九小場所、三合一場所、養(yǎng)老福利院、醫(yī)療場所、學(xué)校、金融網(wǎng)點等人員密集場所廣泛開展。安科瑞Acrelcloud-6000用電管理云平臺對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素（線纜溫度、漏電電流、負(fù)荷電流、電壓）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的隱患（如：線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電等）并通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預(yù)警，有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度，并支持巡檢記錄和派單操作，提供隱患分析報告，實時評估企業(yè)用電狀態(tài)。

4.1.5電動汽車/電瓶車充電樁運(yùn)營管理云平臺

       電動汽車現(xiàn)已成為廣泛使用的綠色能源交通工具，Acrelcloud-9000充電樁運(yùn)營管理云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警；用戶通過微信小程序掃描二維碼，進(jìn)行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應(yīng)的充電樁完成電動汽車的充電過程。充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù)，基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，與云端進(jìn)行直連。電動自行車數(shù)量越來越多，解決了老百姓短距離出行問題，但是和電動自行車相關(guān)的和火災(zāi)事故新聞也屢見不鮮，有逐年增長的趨勢，給社會帶來了很大的損失，成為人民生命和財產(chǎn)的一個隱患。基于電動自行車火災(zāi)的危害和特點，各級政府部門發(fā)文對電動自行車火災(zāi)的整治都放在規(guī)范停放和充電行為上。安科瑞Acrelcloud-9500充電樁運(yùn)營管理云平臺，針對電動自行車火災(zāi)治理提供充電管理、資產(chǎn)管理和交易管理的一攬子解決方案，解決充電難、管理難和收費難的問題，可應(yīng)用于商業(yè)樓宇、小區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等場所設(shè)置的電動自行車充電場所的運(yùn)營管理。

4.1.6物業(yè)小區(qū)預(yù)付費管理云平臺

      安科瑞遠(yuǎn)程預(yù)付費系統(tǒng)可以針對各商業(yè)綜合體、小區(qū)、寫字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業(yè)，學(xué)校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業(yè)分布式財務(wù)操作，在線支付，總部財務(wù)扎口等。目前Acrelcloud-3000預(yù)付費管理系統(tǒng)已經(jīng)成功在上述各場景得到廣泛的應(yīng)用并已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行多年，適用于物業(yè)公司對小區(qū)、辦公和商鋪租戶的水電預(yù)付費管理，或者學(xué)校對學(xué)生宿舍的用電預(yù)付費和用電管控系統(tǒng)。

4.2有線/無線物聯(lián)

      安科瑞根據(jù)多年來的項目經(jīng)驗，結(jié)合用戶實際需求，開發(fā)了各類有線、區(qū)域無線、廣域無線通訊產(chǎn)品，包括網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備。支持RS485、以太網(wǎng)、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多種通訊方式，隨著5G建設(shè)步伐的加快，未來將會有越來越多的通訊方式融入產(chǎn)品，服務(wù)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。

4.3邊緣計算

      安科瑞針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)了多款智能網(wǎng)關(guān)，采用嵌入式系統(tǒng)和邊緣計算技術(shù)，現(xiàn)場采集和存儲終端設(shè)備數(shù)據(jù)，并根據(jù)云平臺的需要，采用不同的協(xié)議和云平臺對接。所有數(shù)據(jù)采集、計算、異常報警觸發(fā)邏輯均在網(wǎng)關(guān)就地設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)存儲在本地，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后補(bǔ)傳數(shù)據(jù)，斷點續(xù)傳，提高數(shù)據(jù)可靠性。

4.4終端設(shè)備

      針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，安科瑞陸續(xù)推出多款物聯(lián)網(wǎng)儀表，應(yīng)用在不同場合以滿足不同需求，2019年全年各類終端儀表出貨量超過185萬臺。

4.5安科瑞產(chǎn)品在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

      近兩年來，安科瑞已經(jīng)陸續(xù)參與江蘇省部分縣市電力公司的用戶端能源管理平臺、云南省網(wǎng)綜合能源服務(wù)平臺、上海嘉定區(qū)147所學(xué)校電力運(yùn)維平臺等相關(guān)平臺的建設(shè)，提供了包括云平臺、智能網(wǎng)關(guān)、終端設(shè)備等產(chǎn)品，各類用戶端云平臺在全國各地運(yùn)行案例700多套，并且根據(jù)用戶需求不斷完善產(chǎn)品功能，這些項目就是未來泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的一部分?！澳茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的春天到了，因其所能，它必將成為充滿活力的新型能源業(yè)態(tài)。"盡管針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還有一些不同的聲音，但是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)悄無聲息的鋪開來，融入能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)的方方面面。

5結(jié)束語

      本文首先從感知層、計算層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層入手，分析泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和整體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。進(jìn)而介紹了電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)所涉及到的幾種較為重要的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。從設(shè)計、開發(fā)分析和說明以及運(yùn)行等維度，闡述了華北電力大學(xué)揚(yáng)中智能電氣研究的電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)，展示了一個智慧能源綜合服務(wù)平臺，以期為相關(guān)領(lǐng)域后續(xù)研究提供參考。

參考文獻(xiàn)

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