王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

0引言

      在研究電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺系統(tǒng)過程中，需要結(jié)合先進的技術(shù)手段進行實踐研究，從而才有利于不斷提高系統(tǒng)建設(shè)效率。本文在分析過程中，從多方面進行了闡述，為了更加有效地提高物聯(lián)網(wǎng)云平臺監(jiān)控系統(tǒng)應用能力，需要加強對于該系統(tǒng)的綜合一體化應用研究，要重視有效地進行系統(tǒng)優(yōu)化與創(chuàng)新，才能提高電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺監(jiān)控系統(tǒng)的運行質(zhì)量。

１電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺監(jiān)控系統(tǒng)概述

      電力物聯(lián)網(wǎng)，本質(zhì)上的含義是在電力行業(yè)，有很多生產(chǎn)設(shè)備，監(jiān)測設(shè)備，保護設(shè)備等等，這些設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通，稱之為電力物聯(lián)網(wǎng)。大部分企業(yè)的設(shè)備都分布在不同的場景，對于企業(yè)來說，這些設(shè)備實時監(jiān)控管理需要耗費很多的人力成本，所以需要云平臺監(jiān)控系統(tǒng)，將這些設(shè)備通過電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)一到云平臺上進行集中管理，云平臺能夠?qū)⑵髽I(yè)的所有設(shè)備的歸類出設(shè)備檔案，形成綜合看板，能耗分析，查詢歷史數(shù)據(jù)等等，技術(shù)高層管理可以實時監(jiān)測所有設(shè)備的運行，及時的下達人員調(diào)度指令。幫助企業(yè)實現(xiàn)能源智能化，可視化，明細化管理，提供用電效率和保障用電安全。

2電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)趨勢

      近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，它已逐漸應用于越來越多的行業(yè)，并已悄無聲息地融入到人類的生活中。眾多物聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)都是一個用電系統(tǒng)，眾多的應用場景集中在弱電系統(tǒng)信息互聯(lián)網(wǎng)絡終端的智能控制應用。通常，智能系統(tǒng)不涉及供電部分，只負責完成系統(tǒng)的智能信息交互、管理，實現(xiàn)系統(tǒng)的智能控制。進入物聯(lián)網(wǎng)時代后，應用系統(tǒng)逐漸融合成為一個龐大的網(wǎng)絡體系。以電動汽車為例，電動汽車整車系統(tǒng)以及相應的充電樁就是一個強電的電力驅(qū)動與弱電的智能控制的綜合系統(tǒng)。這充分顯示，隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的深入發(fā)展，用電與供電、弱電與強電逐漸融合，系統(tǒng)用、供電的智能化管理成為物聯(lián)網(wǎng)應用中的重要部分。隨著智能電網(wǎng)的不斷完善以及互聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)的相互融合，物聯(lián)網(wǎng)進入到一個用、供電管理與信息系統(tǒng)智能化兩翼齊飛的新時代。

      近些年的國家政策也有這樣的趨勢，智能電網(wǎng)建設(shè)的首要任務是信息系統(tǒng)建設(shè)，即在堅強電網(wǎng)基礎(chǔ)上的建設(shè)全網(wǎng)通達的信息傳輸體系。早先，電網(wǎng)內(nèi)部采用的是微波中繼通信，后來被光纖通信所替代。目前，各種規(guī)格的光纖復合電纜（電力光纜）已覆蓋了全部電力網(wǎng)，形成了光纖通信基礎(chǔ)上的智能電網(wǎng)。低壓電力光纜已經(jīng)成為光纖入戶的主要形式，完成智能電網(wǎng)的最后一公里建設(shè)。在2010年，國家啟動電力光纖到戶工程，在提供電能的同時，可與電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)相連，以滿足智能電網(wǎng)用電側(cè)的信息化、自動化、互動化需求。

3智慧監(jiān)控管理云平臺

      電力項目的實施過程復雜性較高，且涉及的操作人員權(quán)限不一，待處理的數(shù)據(jù)量也十分龐雜，包括各項基礎(chǔ)信息、工器具的使用記錄及施工現(xiàn)場的監(jiān)控信息等，因此需要搭建具有強大監(jiān)管功能的云平臺來實現(xiàn)對項目實施的全面監(jiān)控。搭建該類平臺需要使用恰當?shù)募夹g(shù)結(jié)構(gòu)，從而完成對數(shù)據(jù)的存儲及傳遞，并提供多樣化的人機交互通道。在對數(shù)據(jù)進行保存與綜合處理方面，云平臺使用的是大數(shù)據(jù)存儲分析模式，能夠借助專業(yè)的數(shù)據(jù)模型完成高效的數(shù)據(jù)傳輸。在服務方面，各平臺能夠集多種服務功能于一體，包括API服務、云短信等多項服務內(nèi)容，能夠為用戶提供更為多樣的接口。在人機接口方面，平臺能夠借助Web實施信息的綜合管理，用戶能夠通過手機APP、公眾號、客戶端等實現(xiàn)對目標信息的管理和分析，生成報表及實現(xiàn)監(jiān)控等多項職能。

3.1電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺監(jiān)控系統(tǒng)應用分析

       物聯(lián)網(wǎng)的硬件架構(gòu)由設(shè)備層、數(shù)據(jù)存儲、監(jiān)控及云端等部分組成，物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠提升電力設(shè)備連接的順暢性，還能在運營人員及用戶之間搭建溝通的渠道，其負載的信息及業(yè)務流量能夠為商業(yè)及運營全程提供助力。如平臺上的在線服務功能，可為用戶提供查詢、等多項服務內(nèi)容，以自動方式滿足用戶的不同需求，體現(xiàn)自動服務功能的優(yōu)勢。物聯(lián)網(wǎng)的多項功能具體表現(xiàn)如下。

      （1）數(shù)據(jù)采集。系統(tǒng)能夠自動對目標信息進行采集，不需要配置相應的通訊設(shè)備，從而減少客戶與服務端之間的硬件配置成本。

      （2）能源監(jiān)控?？赏ㄟ^系統(tǒng)監(jiān)測能耗的情況，并將消耗能耗過量的指標在模擬電子地圖中進行準確定位。

      （3）多維數(shù)據(jù)統(tǒng)計。分析的角度應盡量多樣化，如從區(qū)域、用途等入手進行更為全面和多元化的統(tǒng)計，提升分析結(jié)果的客觀性。

      （4）成本核算。在不同的時間點對不同的分項內(nèi)容實施成本計算，完成單位成本的計算及對比，并將能耗成本進行科學分攤，從而獲得相應的能耗結(jié)果。

      （5）報警及事件管理。報警的手段分為實時與歷史兩種。報警事件應得到妥善的處理和保存，技術(shù)人員可運用手動方式對事件內(nèi)容進行記錄，并根據(jù)發(fā)生的時間及事件本身的類型等進行分類，便于日后篩選與查閱。

      （6）能耗質(zhì)量分析。對能耗的分析可從多角度實施，包括對比、負荷趨勢的分析，以及對生產(chǎn)能耗及標準煤耗等方面的分析。

      （7）智慧節(jié)能決策。技術(shù)人員可對用能進行建模和預測分析，從而實現(xiàn)對節(jié)能目標的科學管理，以智能化的聯(lián)動達到縮短管理時間的目的。

      （8）監(jiān)測網(wǎng)絡自診斷。有專門的數(shù)據(jù)采集設(shè)備向服務器提供心跳標識，基于此實現(xiàn)通信網(wǎng)絡的自主檢測。技術(shù)人員按照一定的邏輯對故障進行排查和判斷，從而出具可行的應對措施。

      （9）報表中心。系統(tǒng)可以自動或者手動形式生成報表內(nèi)容，提供管理人員所需了解的各類數(shù)據(jù)信息。二次組態(tài)是指用戶可自由將控制邏輯程序與人機界面進行組態(tài)，這種方式的使用途徑與其他組態(tài)方式相同。

      （10）操作中心。在此部分能夠完成對系統(tǒng)全部操作記錄的調(diào)閱和查詢，并根據(jù)時間、站號及用戶名等關(guān)鍵詞進行信息篩選操作。

      （11）用戶管理。技術(shù)人員可運用權(quán)限組合的方式對不同的崗位和人員配置實施智能化管理

4電力物聯(lián)網(wǎng)的智能電表與信息交互平臺

      智能變電站是電力物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)外網(wǎng)交互的網(wǎng)關(guān)，智能電表則是供、用端的信息交互平臺，它們是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)及其云平臺生態(tài)體系建設(shè)中的核心領(lǐng)域。

4.1電力物聯(lián)網(wǎng)的智能電表

       在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中，所有物聯(lián)網(wǎng)的智能終端都是一個用電系統(tǒng)，智能電網(wǎng)則是一個供電系統(tǒng)，連接兩者的是智能電表，智能電表的后臺是智能變電站。

早期智能電表以電量計量為中心，實現(xiàn)電量計量、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)遠傳等功能。電力物聯(lián)網(wǎng)中的智能電表則是一個連接內(nèi)外網(wǎng)的信息樞紐、信息共享平臺。為滿足這一要求，智能電表必然是多芯、多功能、模組化的設(shè)計，除了電量計量管理的計量模塊外，還有用電管理模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、用于數(shù)據(jù)采集與處理的感知控制模塊，以及用于人機交互的交互模塊等。此外，智能電表還是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺生態(tài)體系建設(shè)的重要一環(huán)。

       這里以安科瑞推出的ADW300物聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測儀表為例具體說明一下智能電表相較于傳統(tǒng)電表的優(yōu)勢。

       強大的互聯(lián)功能：相較于傳統(tǒng)電表的本地采集方式，通過與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，目前該款終端監(jiān)測設(shè)備除了可支持RS-485通訊，在網(wǎng)絡通信層也可支持采用GPRS、WiFi、NB-IoT等各種通訊技術(shù)，同時在通訊協(xié)議的適配方面也涵蓋了目前市面上的大部分通用協(xié)議。

       智能化監(jiān)測：主要是通過附加功能來協(xié)助終端采集設(shè)備的智能交互，如：支持開關(guān)量輸入輸出，可結(jié)合具體現(xiàn)場實現(xiàn)開合閘的保護功能；支持多路的溫度測量和漏電監(jiān)測，防止因為故障、老化導致的溫度過高而出現(xiàn)的安全隱患；報警上傳功能，支持各項電參量的報警設(shè)定，及時的上傳報警數(shù)據(jù)，再通過平臺短信預警等措施及時的通知到用戶端進行現(xiàn)場故障的處理。

4.2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的云平臺建設(shè)

       智能變電站與智能電表是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，參與內(nèi)網(wǎng)“源（電源）—網(wǎng)（電網(wǎng)）—荷（負荷）—儲（儲能）"，以及外網(wǎng)“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)建設(shè)。

        安科瑞推出企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺就是將：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平臺進行系統(tǒng)的融合，以解決智慧城市、智慧社區(qū)、智慧醫(yī)院、智慧交通、智慧樓宇等重大場景應用。結(jié)合用戶實際需求，同時也開發(fā)了各類有線、區(qū)域無線、廣域無線通信產(chǎn)品，包括網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備，支持RS485、以太網(wǎng)、Lora、GPRS、4G、NB-IOT等多種通信方式。在結(jié)合平臺的數(shù)據(jù)分析功能，給到用戶詳細、簡潔明了的數(shù)據(jù)報表。這也是萬物互聯(lián)，智慧電網(wǎng)的表現(xiàn)形態(tài)。

       從云端平臺我們可以結(jié)合曲線圖樹狀圖等直觀的了解到符合的運行情況。

5結(jié)語

       物聯(lián)網(wǎng)云平臺監(jiān)控系統(tǒng)應用在電力行業(yè)，不僅能提高工作效率，也能為電力穩(wěn)定運行奠定良好的基礎(chǔ)。工作人員在應用過程中要結(jié)合系統(tǒng)運行情況，加入更加高效的技術(shù)手段，從而才能保證該系統(tǒng)穩(wěn)定運行，從而為電力行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供有效助力。

參考文獻

[1]李琳,王逸兮,梁懿,等.電力物聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測設(shè)備系統(tǒng)研究[J].微型電腦應用,2019,35(12):100-102.

[2]劉歡.解析泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討[J].電子元器件與信息技術(shù),2019,3(12):29-30.

[3]張磊.電力物聯(lián)網(wǎng)下的采集終端可信計算技術(shù)研究[J].電子元器件與信息技術(shù),2019,3(12):113-116.

[4]胡振愷.電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)分析[J].計算機工程應用技術(shù)，2020，13（21）：21-23.

[5]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊2022.05版.