江蘇安科瑞電器制造有限公司
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閱讀：251發布時間：2023-9-23
摘要：隨著我國社會經濟的快速發展，我國科技實力得到了非常大的提升，當前互聯網通信技術在社會中得到了廣泛的應用。隨著電力通信技術的快速發展與更新，泛在電力物聯網建設成為電力通訊發展的重要方向。本文已泛在電力物聯網系統為核心，介紹了泛在電力物聯網系統等基本概念與架構特點，并對電力物聯網建設的難點與問題進行了探討，對電力物聯網發展的需求與前景進行了展望。
關鍵詞：電力系統；電力通信；泛在電力物聯網技術
1 泛在電力物聯網的概念
泛在物聯網通常是指在任何時間地點、人員與物質之間信息的有機互聯與交互，而泛在電力物聯網則具體指的是電力用戶、電力企業與供應商和設備之間的信息互聯交互。可以說泛在電力物聯網就是在電力系統中應用互聯網技術，實現不同信息傳感設備之間的資源共享，從而實現能夠自我感知標識的智能處理實體，通過實體間的交互與連接使得有關數據信息能夠得到感知與反饋控制，進而形成整體的電力生產體系。而泛在電力物聯網通信可以使電力平臺架構上通過智能通訊技術實現不同數據信息之間的共享與管理，這將提高數據和信息的利用效率，同時也有利于數據信息之間的交互與連接。通過不同設備用戶在任意時空與范圍內的信息的共享與交互實現對電力整體運營的穩定，并有利于能源服務平臺的在電力市場中得到進一步發展。
2 泛在電力物聯網的發展目標
泛在電力物聯網建設目標主要有利于充分發揮當前物聯網大數據的技術優勢，充分的包絡不同數據和類型的電力信息，增強數據的空間尺度和來源范圍，統一分析與挖掘數據的與內容。這將有利于電力數據服務針對不同的區域打破數據之間的兼容性，實現各類業務之間的貫通，將電力數據更好的服務于各個行業中，通過社會各類行業的廣泛參與實現商業模式的建立與發展。以人工智能和學習為特征的大數據智能技術將促進電力物聯網的快速發展同時也有利于數據知識的挖掘與學習。可以預見未來將促進整體行業的發展與進步。
3 泛在電力物聯網的基本架構
通常來講泛在電力物聯網的基本架構主要分為三個方面：技術架構、標準架構與應用架構。就技術架構而言，主要分為感知、網絡、平臺與應用 4 個層面。感知層面主要完成數據信息的協同采集。通過邊緣計算使得終端設備的智能化得到了廣泛提高。網絡層則主要利用現代通信技術實現不同的電力環節之間的覆蓋與連接。平臺層則主要用于物聯網數據信息的管理與不同云端的協同作用。而應用層則主要用于提高整體系統的穩定性，使得能源系統之間構建綜合智能的互聯網體系。
標準架構則主要為整體的數據平臺提供標準支撐，在感知層面會使設備產生不同環節之間的大量數據。這些數據往往來源與格式均不相同。如果沒有完善的標準體系，數據之間將很難相互溝通與連接。因此為了解決數據之間的統一與通信，建立了統一的平臺標準將促進數據的使用利用情況，為數據信息的挖掘提供準備與保障。泛在電力物聯網的應用架構，主要用于保障整體電網的運行，提高能源的綜合服務能力，并且通過經濟的市場運營得到良好的能源生態體系。
4 安科瑞為2021泛在電力物聯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網云平臺到終端傳感器的生態體系，在“源（電源）-網（電網）-荷（負荷）-儲（儲能）"各個環節加大研發投入，已經形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯）-邊（邊緣計算）-端（終端設備）"的生態系統，參與泛在電力物聯網建設，為建設“三型兩網"提供解決方案，使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現信息連接和交互，產生共享數據，從而為電網、發電、供應商、用戶服務。
云平臺
安科瑞電氣近年來已經陸續推出變電所運維云平臺、能源管理云平臺、智慧用電云平臺、環保用電監管云平臺、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務、環保部門、安監部門等。
（1）變電所運維云平臺
據統計全國高供高計的工商業用戶數量達到200多萬戶，規模巨大，但是大部分日常的運行維護工作比較傳統，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據分析技術，通過智能網關采集現場數據并存儲在本地，再定時向云平臺推送數據。平臺可同時接入數以千計的用戶變電站數據。平臺采集的數據包括變電所電氣參數和環境數據，包括電流電壓功率、開關狀態、變壓器溫度、環境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發生10S內通過短信和APP發出告警信號。
（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，如政府辦公建筑、工廠、教育建筑、醫療建筑、商業綜合體等，可通過局域網、互聯網或者4G網絡采集不同區域多個建筑或單位的用能數據。
平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數據和光伏、風力、儲能等新能源數據，對用能數據進行分析，按照區域、部門、用電設備類型進行細分，提供同比、環比分析比較和用能數據追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數據和報表，幫助用戶梳理能源賬單明細和制定能源績效考核。
（3）環保用電監管云平臺
近年來我們的環境質量有了很大的改善，這都歸功于國家層面對環保的重視和環保部門的有力監察。安科瑞針對環保監察的痛點研發了環保用電監管系統解決方案，助力環保部門堅決打贏藍天碧水保衛戰。
Acrelcloud-3000環保用電監管平臺主要為環保產污排污企業服務，為環保部門提供在線監管和依據，為生產企業提供設備運行監控和產污排污數據記錄。
平臺采集生產企業總用電量、生產用電和治污設備用電量，進行關聯分析，及時給出環保設備異常運行信號或企業異常生產信號，實現全過程防控。前端設備采用不停電免接線方案采集用電數據，經LORA無線上傳到環保數據網關，再通過4G上傳平臺服務器或縣、市、省級環保平臺。各地環保部門通過污染防治設施用電實時監控，實現對排污企業生產運行全流程監控，達到變人防為信息化技防，從事后處罰到介入式，扭轉傳統依靠人力、經驗進行現場核查的狀態，為環保監管開辟更加切實的監管方式，形成機制。
（4）智慧用電云平臺
安科瑞Acrelcloud-6000用電管理云平臺對電氣引發火災的主要因素（線纜溫度、漏電電流、負荷電流、電壓）進行不間斷的數據跟蹤與統計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現場數據，實時發現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，防止電氣火災的發生。系統可以顯示所有監測點位的漏電電流等電氣參數和線纜溫度，并支持巡檢記錄和派單操作，提供隱患分析報告，實時評估企業用電狀態。
（5）電動汽車/電瓶車充電樁運營管理云平臺
電動汽車現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通過物聯網技術對接入系統的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監控，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；用戶通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統發起充電請求，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模塊接入互聯網，配合加密技術和秘鑰分發技術，基于TCP/IP的數據交互協議，與云端進行直連。
電動自行車數量越來越多，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，各級政府部門發文對電動自行車火災的整治都放在規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，可應用于商業樓宇、小區、學校、醫院等場所設置的電動自行車充電場所的運營管理。
（6）物業小區預付費管理云平臺
安科瑞遠程預付費系統可以針對各商業綜合體、小區、寫字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業，學校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業分布式財務操作，在線支付，總部財務扎口等。目前Acrelcloud-3000預付費管理系統已經成功在上述各場景得到廣泛的應用并已經穩定運行多年，適用于物業公司對小區、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。
有線/無線物聯
安科瑞根據多年來的項目經驗，結合用戶實際需求，開發了各類有線、區域無線、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，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網建設。
邊緣計算
安科瑞針對物聯網應用開發了多款智能網關，采用嵌入式系統和邊緣計算技術，現場采集和存儲終端設備數據，并根據云平臺的需要，采用不同的協議和云平臺對接。所有數據采集、計算、異常報警觸發邏輯均在網關就地設置，網絡故障時數據存儲在本地，網絡恢復后補傳數據，斷點續傳，提高數據可靠性。
終端設備
針對泛在電力物聯網的建設，安科瑞陸續推出多款物聯網儀表，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。
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