淺析電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺監(jiān)控系統(tǒng)建設趨勢

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)合先進的技術手段進行實踐研究，從而才有利于不斷提高系統(tǒng)建設效率。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)設備，監(jiān)測設備，保護設備等等，這些設備之間能夠?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)的設備都分布在不同的場景，對于企業(yè)來說，這些設備實時監(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)，將這些設備通過電力物聯(lián)網(wǎng)技術統(tǒng)一到云平臺上進行集中管理，云平臺能夠?qū)⑵髽I(yè)的所有設備的歸類出設備檔案，形成綜合看板，能耗分析，查詢歷史數(shù)據(jù)等等，技術高層管理可以實時監(jiān)測所有設備的運行，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)建設趨勢

      近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(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)建設的首要任務是信息系統(tǒng)建設，即在堅強電網(wǎng)基礎上的建設全網(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。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限不一，待處理的數(shù)據(jù)量也十分龐雜，包括各項基礎信息、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。可通過系統(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、站號及用戶名等關鍵詞進行信息篩選操作。

      （11）用戶管理。技術人員可運用權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，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)體系建設中的核心領域。

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)技術的結(jié)合，目前該款終端監(jiān)測設備除了可支持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，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)助終端采集設備的智能交互，如：支持開關量輸入輸出，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

       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)建設的關鍵環(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（終端設備）"的生態(tài)系統(tǒng)建設。

        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)關和終端設備，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。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

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