王晶晶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：泛在電力物聯(lián)網自提出以來引起了廣泛的關注和討論，推進泛在電力物聯(lián)網建設和運營也勢必受到各種觀點和論斷的左右和影響。詳細闡述了泛在電力物聯(lián)網所具備的電力物聯(lián)網和泛在二重屬性，提出泛在電力物聯(lián)網不僅僅是工業(yè)物聯(lián)網技術在電力系統(tǒng)的應用，而是以物聯(lián)網技術為核心，廣泛連接包括“電力用戶及其設備"和“電工裝備企業(yè)及其設備"在內,向上下游廣泛延伸的泛在網絡。為更加系統(tǒng)的推進泛在電力物聯(lián)網建設，提供了理論參考和借鑒。
關鍵詞：泛在；電力系統(tǒng)；物聯(lián)網；二重性
0引言
國家電網有限公司在2019年工作報告中提出建設世界重要能源互聯(lián)網企業(yè)的重要物質基礎是要建設運營好“兩網"，即“堅強智能電網"和“泛在電力物聯(lián)網"，這是泛在電力物聯(lián)網這個名詞先出現(xiàn)在國家電網有限公司的報告中。“泛在電力物聯(lián)網"在國家電網有限公司(以下簡稱國網或國網公司)文件中正式提出給電力和能源領域注入了新的活力，學術界、企業(yè)界乃至資本市場趁勢而上、躍躍欲試。⑴各種觀點、論斷開始不斷出現(xiàn)在泛在電力物聯(lián)網建設、運營的方方面面。
一種觀點認為泛在電力物聯(lián)網是一個具體的網絡,有專用的門戶網站，甚至泛在電力物聯(lián)網專用的APP,可以開展各種數(shù)據(jù)的采集、匯集和分析……o這種觀點雖然非主流，但偶爾還是能夠聽到。
還有一種觀點，認為泛在電力物聯(lián)網是工業(yè)物聯(lián)網在電力系統(tǒng)的應用,并將這些觀點帶入了對泛在電力物聯(lián)網的認識和建設運用中。這些觀點從簡單的萬物互聯(lián)到人機物互動，從“大云物移智"到區(qū)塊鏈等各種新技術的運用，都經常性聽到甚至看到。從目前來看，這類觀點是對泛在電力物聯(lián)網較為主流的認識和理解。
但是，另一種觀點僅僅在技術層面解釋了泛在電力物聯(lián)網，雖然有利于泛在電力物聯(lián)網在技術層面的發(fā)展，但從系統(tǒng)推進和運營好泛在電力物聯(lián)網的角度分析,是不系統(tǒng)的。
1泛在電力物聯(lián)網的二重性
從國網公司的相關文件和表述上分析,泛在電力物聯(lián)網是存在“電力物聯(lián)網"和“泛在"二重性的。
1.1電力物聯(lián)網特性
從技術層面看，在2018年國網信通工作會議上，就提出了“打造全業(yè)務泛在電力物聯(lián)網，建設智慧企業(yè)，帶領具有競爭力的世界重要能源互聯(lián)網企業(yè)建設"的工作目標，以及建設國網電力物聯(lián)網SG-eIoT(electricInternetofThings)的技術規(guī)劃。
這是主流觀點—“泛在電力物聯(lián)網是工業(yè)物聯(lián)網技術在電力系統(tǒng)應用"的原始出處和基本依據(jù)。
電力物聯(lián)網是“實現(xiàn)電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，打造狀態(tài)系統(tǒng)感知、信息有效處理、應用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網"的基礎，是泛在電力物聯(lián)網得以實現(xiàn)的技術保障，是泛在電力物聯(lián)網的核心屬性和技術內涵。
其突出代表就是用電信息采集系統(tǒng)的成熟應用和HPLC等先進通信技術的大規(guī)模推廣。上述論斷和實踐，均可以視作工業(yè)物聯(lián)網技術在電力系統(tǒng)的應用，即電力物聯(lián)網。
如果認為電力物聯(lián)網也存在泛在屬性，其泛在屬性僅僅局限于電力系統(tǒng)內部，即對電力系統(tǒng)內部所有參與電力系統(tǒng)生產運營設備設施的萬物互聯(lián)。對更大的時空和社會廣度而言，不能簡單地將“工業(yè)物聯(lián)網技術在電力系統(tǒng)應用"以及電力物聯(lián)網等同于泛在電力物聯(lián)網。
因此,電力物聯(lián)網并不是泛在電力物聯(lián)網，而是泛在電力物聯(lián)網二重性之一。
1.2泛在屬性
電力物聯(lián)網具有明顯的行業(yè)邊界，內部鏈路四通八達、系統(tǒng)感知、有效處理。但是，在與電力系統(tǒng)外延的溝通和聯(lián)系卻有著明顯的局限性。
泛在一詞出自信息領域的泛在網，即廣泛存在(Ubiquitous)的網絡，基本特征，以實現(xiàn)在任何時間、任何地點、任何人、任何物都能順暢地通信為目標。
2019年3月8日，國網公司召開泛在電力物聯(lián)網建設工作部署電視電話會議，公司黨組書記、董事長寇偉同志在講話中指出“通俗地說，就是運用新一代信息技術，將電力用戶及其設備、電網企業(yè)及其設備、發(fā)電企業(yè)及其設備、電工裝備企業(yè)及其設備連接起來,通過信息廣泛交互和充分共享，以數(shù)字化管理大幅提高能源生產、能源消費和相關裝備制造的穩(wěn)定水平、質量水平、先進水平、效益效率水平。"
上述表述明確闡釋了泛在電力物聯(lián)網的技術內涵和泛在外延，尤其是將“電力用戶及其設備"和“電工裝備企業(yè)及其設備"做為泛在電力物聯(lián)網鏈接的一部分，實現(xiàn)電力物聯(lián)網在工業(yè)物聯(lián)網技術應用的基礎上向用戶側和生產側的廣泛延伸，清晰地區(qū)分了電力物聯(lián)網與泛在電力物聯(lián)網的根本性差異，實現(xiàn)了泛在網絡與電力物聯(lián)網的有機融合。
由此可見，泛在電力物聯(lián)網不僅僅是工業(yè)物聯(lián)網技術和先進信息技術在電力系統(tǒng)的應用，更在于其鏈接了包括“電力用戶及其設備"和“電工裝備企業(yè)及其設備"這兩大電力系統(tǒng)直接外延的廣泛互聯(lián)性綜上所述，泛在電力物聯(lián)網具有電力物聯(lián)網和泛在網絡的二重性。工業(yè)物聯(lián)網和先進信息技術在電力行業(yè)的應用是泛在電力物聯(lián)網實現(xiàn)的技術基礎，是泛在電力物聯(lián)網“電力物聯(lián)網"和“泛在"二重性之一。
2泛在電力物聯(lián)網二重性的意義
國網公司2019年新年賀詞先提出“打造樞紐型、平臺型、共享型企業(yè)"在2019年上對“三型兩網"進行了進一步的闡釋和論述。
在2019年1月13日發(fā)布的國家電網有限公司2019年1號文件中，排在年度重要工作就是:“推動電網與互聯(lián)網深度融合，著力構建能源互聯(lián)網"。具體內容是:“持之以恒地建設運營好以特高壓為骨干網架、各級電網協(xié)調發(fā)展的堅強智能電網……。承載電力流的堅強智能電網與承載數(shù)據(jù)流的泛在電力物聯(lián)網，相輔相成、融合發(fā)展，形成強大的價值創(chuàng)造平臺，共同構成能源流、業(yè)務流、數(shù)據(jù)流'三流合一’的能源互聯(lián)網。"
一號文件中對泛在電力物聯(lián)網的定義以及在能源換聯(lián)網中的重要地位和作用作出了明確地解釋。
綜合各種分析、報道，以及國家電網有限公司的解釋,可以判斷，“三型兩網"是一個有機整體，“兩網"是手段，“三型"是目標、是落腳點，堅強智能電網是“骨骼肌肉"，泛在電力物聯(lián)網是“神經網絡"，二者相互交融，終的目標是實現(xiàn)“三型"企業(yè)。
電力物聯(lián)網因其作為局限于電力系統(tǒng)內部的封閉性系統(tǒng)，有明顯的邊界,無法實現(xiàn)與外部環(huán)境的通暢交流和有效互動。正是泛在網絡的模糊外延,將電力物聯(lián)網與外部環(huán)境有機融合，從而實現(xiàn)樞紐型、平臺型、共享型充分互動。
泛在電力物聯(lián)網的“泛在"特性可以視為“電力物聯(lián)網"以平臺和樞紐的形式與外部環(huán)境進行充分共享和融通的重要交融帶和膠著區(qū)。
只有充分認識和理解泛在電力物聯(lián)網的二重性，才能夠避免僅僅局限在技術核心區(qū)閉門造車,才能夠推動電力物聯(lián)網通過泛在網與外部環(huán)境進行充分互動,實現(xiàn)“三型"目標。
因此,充分認識和理解泛在電力物聯(lián)網的“泛在"屬性,對系統(tǒng)推進泛在電力物聯(lián)網建設和運營,終實現(xiàn)“三型"企業(yè)意義深遠。
3安科瑞為國家電網2021泛在電力物聯(lián)網建設提供解決方案
安科瑞電氣深耕用戶側能效管理多年，逐漸完善了從電力物聯(lián)網云平臺到終端傳感器的生態(tài)體系，在“源（電源）-網（電網）-荷（負荷）-儲（儲能）"各個環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入，已經形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯(lián)）-邊（邊緣計算）-端（終端設備）"的生態(tài)系統(tǒng)，參與泛在電力物聯(lián)網建設，為國家電網建設“三型兩網"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，產生共享數(shù)據(jù)，從而為電網、發(fā)電、供應商、用戶服務。
3.1云平臺
安科瑞電氣近年來已經陸續(xù)推出變電所運維云平臺、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）運營管理云平臺、預付費管理云平臺等云平臺解決方案等解決方案，并已經廣泛應用在多地國網公司用戶端業(yè)務、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。
3.1.1變電所運維云平臺
據(jù)統(tǒng)計全國高供高計的工商業(yè)用戶數(shù)量達到200多萬戶，規(guī)模巨大，但是大部分日常的運行維護工作比較傳統(tǒng)，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時間長、風險預防薄弱等問題。國網公司和眾多電力運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電力運維云平臺采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算網關及大數(shù)據(jù)分析技術，通過智能網關采集現(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內通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務到人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán)，提高運維效率，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。
3.1.2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、互聯(lián)網或者4G網絡采集不同區(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、風力、儲能等新能源數(shù)據(jù)，對用能數(shù)據(jù)進行分析，按照區(qū)域、部門、用電設備類型進行細分，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和制定能源績效考核。
3.1.3環(huán)保用電監(jiān)管云平臺
近年來我們的環(huán)境質量有了很大的改善，這都歸功于國家層面對環(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)察部門和產污排污企業(yè)服務，為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據(jù)，為生產企業(yè)提供設備運行監(jiān)控和產污排污數(shù)據(jù)記錄。
平臺采集生產企業(yè)總用電量、生產用電和治污設備用電量，進行關聯(lián)分析，及時給出環(huán)保設備異常運行信號或企業(yè)異常生產信號，實現(xiàn)全過程防控。前端設備采用不停電免接線方案采集用電數(shù)據(jù)，經LORA無線上傳到環(huán)保數(shù)據(jù)網關，再通過4G上傳平臺服務器或縣、市、省級環(huán)保平臺。各地環(huán)保部門通過污染防治設施用電實時監(jiān)控，實現(xiàn)對排污企業(yè)生產運行*、全流程監(jiān)控，達到變人防為信息化技防，從事后處罰到介入式執(zhí)法，扭轉傳統(tǒng)依靠人力、經驗進行現(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，形成長效機制。
3.1.4智慧用電云平臺
據(jù)應急管理部網站數(shù)據(jù)，2016~2018年期間因為電氣原因導致的火災占總數(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23.7萬起，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災占總數(shù)的百分之三十四，較大和重大火災事故中，電氣火災的比例更高。國務院、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，從源頭上預防電氣火災的發(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、學校、金融網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)火災的主要因素（線纜溫度、漏電電流、負荷電流、電壓）進行不間斷的數(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警，有效防止電氣火災的發(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)。
3.1.5電動汽車/電瓶車充電樁運營管理云平臺
電動汽車現(xiàn)已成為廣泛使用的綠色能源交通工具，Acrelcloud-9000充電樁運營管理云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網技術對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警；通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應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，配合加密技術和秘鑰分發(fā)技術，基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，與云端進行直連。
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的和火災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的一個隱患。基于電動自行車火災的危害和特點，各級政府部門發(fā)文對電動自行車火災的整治都放在規(guī)范停放和充電行為上。安科瑞Acrelcloud-9500充電樁運營管理云平臺，針對電動自行車火災治理提供充電管理、資產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，可應用于商業(yè)樓宇、小區(qū)、學校、醫(yī)院等場所設置的電動自行車充電場所的運營管理。
3.1.6物業(yè)小區(qū)預付費管理云平臺
安科瑞遠程預付費系統(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)分布式財務操作，在線支付，總部財務扎口等。目前Acrelcloud-3000預付費管理系統(tǒng)已經成功在上述各場景得到廣泛的應用并已經穩(wěn)定運行多年，適用于物業(yè)公司對小區(qū)、辦公和商鋪租戶的水電預付費管理，或者學校對學生宿舍的用電預付費和用電管控系統(tǒng)。
3.2有線/無線物聯(lián)
安科瑞根據(jù)多年來的項目經驗，結合用戶實際需求，開發(fā)了各類有線、區(qū)域無線、廣域無線通訊產品，包括網關和終端設備。支持RS485、以太網、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多種通訊方式，隨著5G建設步伐的加快，未來將會有越來越多的通訊方式融入產品，服務于泛在電力物聯(lián)網建設。
3.3邊緣計算
安科瑞針對物聯(lián)網應用開發(fā)了多款智能網關，采用嵌入式系統(tǒng)和邊緣計算技術，現(xiàn)場采集和存儲終端設備數(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、異常觸發(fā)邏輯均在網關就地設置，網絡故障時數(shù)據(jù)存儲在本地，網絡恢復后補傳數(shù)據(jù)，斷點續(xù)傳，提高數(shù)據(jù)可靠性。
3.4終端設備
針對泛在電力物聯(lián)網的建設，安科瑞陸續(xù)推出多款物聯(lián)網儀表，應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。
3.5安科瑞產品在泛在電力物聯(lián)網的應用
近兩年來，安科瑞已經陸續(xù)參與江蘇省部分縣市電力公司的用戶端能源管理平臺、云南省網綜合能源服務平臺、上海嘉定區(qū)147所學校電力運維平臺等相關平臺的建設，提供了包括云平臺、智能網關、終端設備等產品，各類用戶端云平臺在全國各地運行案例700多套，并且根據(jù)用戶需求不斷完善產品功能，這些項目就是未來泛在電力物聯(lián)網的一部分。
“能源互聯(lián)網的春天到了，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)網還有一些不同的聲音，但是泛在電力物聯(lián)網已經悄無聲息的鋪開來，融入能源互聯(lián)網基礎建設的方方面面。
4結論
泛在電力物聯(lián)網是以先進信息技術為技術內核的電力物聯(lián)網，連接包括“電力用戶及其設備"和“電工裝備企業(yè)及其設備"在內所有電力系統(tǒng)參與的人和物的泛在網絡集合，具有鮮明的技術應用內涵和模糊化的泛在邊界，具備“電力物聯(lián)網"和“泛在"二重性。
只有充分認識泛在電力物聯(lián)網的落腳點是實現(xiàn)“三型"企業(yè),充分理解泛在電力物聯(lián)網的技術內涵和外延，才能系統(tǒng)、完整地開展泛在電力物聯(lián)網建設和運營，才能目標明確、瞄準靶心,終實現(xiàn)向“樞紐型、平臺型、共享型"企業(yè)轉型和世界重要能源互聯(lián)網企業(yè)建設。
參考文獻
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