摘要：Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)是一套結(jié)合了線上銷售的互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式，為分布廣泛的互聯(lián)網(wǎng)用戶提供PAAS服務(wù)的平臺(tái)。用戶完成安科瑞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品安裝之后，可通過(guò)手機(jī)掃碼便捷地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品接入平臺(tái)，無(wú)需關(guān)注調(diào)試和平臺(tái)運(yùn)作過(guò)程，并可自主選擇平臺(tái)功能，獲得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：能源物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)電表；云平臺(tái)

一、引言

近幾年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)概念加快與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用融合，成為智慧城市和信息化整體方案的關(guān)鍵性技術(shù)思維。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)已由概念炒作、碎片化應(yīng)用、閉環(huán)式發(fā)展進(jìn)入跨界融合、集成創(chuàng)新和規(guī)?；l(fā)展的新階段，與中國(guó)新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)深度交匯，在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、新型城鎮(zhèn)化和智慧城市建設(shè)、人民生活質(zhì)量不斷改善方面發(fā)揮了重要作用，取得了明顯的成果。

國(guó)家十三五規(guī)劃中提出“加快建設(shè)數(shù)字中國(guó)”之后，十四五規(guī)劃中又提出“互聯(lián)網(wǎng)-物聯(lián)網(wǎng)線上線下融合對(duì)生活方式的變革”。到2020年，物聯(lián)網(wǎng)預(yù)計(jì)將產(chǎn)生3440億美元的額外收入，同時(shí)還會(huì)降低1770億美元的經(jīng)營(yíng)成本。物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備已經(jīng)在提高主要工廠的性能指標(biāo)，并將生產(chǎn)率提高40-60%。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)到十四五期間，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)仍然保持高速增長(zhǎng)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約達(dá)23%-26%。

能源互聯(lián)網(wǎng)在能源側(cè)涵蓋了供能側(cè)管理（如、火電、核電、風(fēng)電和太陽(yáng)能等）、儲(chǔ)能側(cè)管理（如相變儲(chǔ)熱、冰蓄冷、儲(chǔ)冷、各類新能源電池等），以及用能側(cè)管理（如工業(yè)用電、商業(yè)用電、新能源電動(dòng)汽車等），實(shí)現(xiàn)上述三類主體與能源調(diào)度中心的信息傳遞，實(shí)現(xiàn)能效管理、互聯(lián)網(wǎng)支付、數(shù)據(jù)監(jiān)控等功能，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與能源的生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)以及能源市場(chǎng)深度融合。為國(guó)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(shí)間、地點(diǎn)、人、物之間實(shí)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)。

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)是一套基于安科瑞物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺(tái)，建立了上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺(tái)。用戶僅需購(gòu)買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器和互感器等設(shè)備，自行安裝后無(wú)論是物聯(lián)網(wǎng)儀表直傳還是通過(guò)網(wǎng)關(guān)上傳，都可以使用手機(jī)掃碼即可得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

二、需求分析

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的客戶群體分為兩類：類是互聯(lián)網(wǎng)用戶；第二類是智慧城市?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶一般包括如下幾個(gè)類型：

1. 某個(gè)出租戶有三五間公寓出租，需要計(jì)量收取電費(fèi)；

2. 有幾間連鎖小超市，想要做能源管理、遠(yuǎn)程控制和電氣安全管理；

3. 某個(gè)小區(qū)的物業(yè)，想購(gòu)買幾臺(tái)充電樁作為集中充電管理，需要收費(fèi)運(yùn)營(yíng)；

4. 某棟樓樓管，僅需幾塊表，對(duì)樓層進(jìn)行能源計(jì)量管理；

5. 某個(gè)小工廠，想要管理自家小工廠的電力計(jì)量；

6. 某個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成商想要直接獲取物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，需要一個(gè)統(tǒng)一的管理平臺(tái)；

傳統(tǒng)的商業(yè)模式對(duì)這類互聯(lián)網(wǎng)用戶的弊端有有下幾個(gè)方面：

1.   數(shù)據(jù)系統(tǒng)價(jià)格偏高

2.   需要多樣化數(shù)據(jù)服務(wù)

3.   調(diào)試過(guò)于專業(yè)

4.   系統(tǒng)硬件選型過(guò)于專業(yè)

5.   服務(wù)繳費(fèi)不便捷

智慧城市的需求如下：

1、需要接入各種類型的海量硬件

2、需要提取領(lǐng)導(dǎo)層關(guān)注的監(jiān)管信息，結(jié)合GIS、BIM等數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)宏觀監(jiān)管

3、提供統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)服務(wù)平臺(tái)，向終端用戶提供物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

能源物聯(lián)網(wǎng)以能源供應(yīng)、能源管理、設(shè)備管理、能耗分析的能源流向?yàn)橹骶€，將能源生產(chǎn)加工、分配傳輸、消耗、節(jié)能各個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)起來(lái)，結(jié)合人與物的互聯(lián)，構(gòu)成以安科瑞產(chǎn)品為媒介的能源物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，其中物聯(lián)網(wǎng)硬件和能源參與者分別以數(shù)據(jù)流形式和業(yè)務(wù)流的形式與平臺(tái)交互。

3.1組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由感知層（終端采集設(shè)備）、網(wǎng)絡(luò)層（通訊管理終端）和平臺(tái)層（能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)）三個(gè)部分組成。

● 感知層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，包括多功能儀表、預(yù)付費(fèi)電表、多回路儀表、物聯(lián)網(wǎng)電表、物聯(lián)網(wǎng)表、電瓶車充電樁、汽車充電樁、路燈控制器等。

● 網(wǎng)絡(luò)層：智能網(wǎng)關(guān)，采集感知層的數(shù)據(jù)，進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)之后將數(shù)據(jù)上傳至能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。

● 平臺(tái)層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，可在PC端或移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

3.2平臺(tái)架構(gòu)

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用分層分布式的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)包括：感知層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、表現(xiàn)層和運(yùn)營(yíng)層。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖所示。

傳感器層包括了我司的各類產(chǎn)品，是整個(gè)系統(tǒng)的最底層，也是構(gòu)建該能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)必要的基本組成元素，主要有多功能儀表、預(yù)付費(fèi)電表、多回路儀表、物聯(lián)網(wǎng)電表、物聯(lián)網(wǎng)表、電瓶車充電樁、汽車充電樁、路燈控制器等設(shè)備。

中間的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)主要完成數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)交互的工作，為了保證整個(gè)綜合平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理能力，我們將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在不同的庫(kù)中，并提供多種接口實(shí)現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。

上層的應(yīng)用層是指Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，主要實(shí)現(xiàn)各種功能應(yīng)用，平臺(tái)按照能源的流向分為能源供應(yīng)、能源管理、設(shè)備管理和能耗分析4大板塊，其中能源供應(yīng)包括電力集抄、智能運(yùn)維子模塊，能源管理包括安全用電、電能質(zhì)量子模塊，設(shè)備管理包括智能照明、預(yù)付費(fèi)、充電樁子模塊，能耗分析包括能源管理、增值服務(wù)子模塊。平臺(tái)通過(guò)web和app的方式為用戶提供人機(jī)交互的界面，運(yùn)營(yíng)層的各類用戶可以通過(guò)這兩種方式實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的訪問(wèn)與操作。

四、平臺(tái)功能

4.1、能源供應(yīng)

4.1.1 電力集抄功能模塊

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，各類規(guī)模大小不等，設(shè)備種類、數(shù)量不同的含網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機(jī)房廣泛分布于用戶各分支機(jī)構(gòu)所在地域，由于欠缺與運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模體系相對(duì)稱的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)量眾多的無(wú)人值守機(jī)房的物理運(yùn)行環(huán)境狀況、設(shè)備運(yùn)行狀況、人員活動(dòng)狀況以及消防狀況的變化包括可能出現(xiàn)的危急狀況，均無(wú)法得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理，也就很難被有效預(yù)見(jiàn)、防范和避免。因此在配電室內(nèi)安裝環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電室內(nèi)環(huán)境的在線監(jiān)測(cè)，保障配電室設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行很有必要。

電力集抄模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實(shí)現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測(cè)、遙信、遙控控制，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢測(cè)和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行（包括歷史和實(shí)時(shí)參數(shù)），并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)和年報(bào)查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

4.1.2 智能運(yùn)維功能模塊

據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)高供高計(jì)的工商業(yè)用戶數(shù)量達(dá)到200多萬(wàn)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(shí)間長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防薄弱等問(wèn)題。國(guó)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(chǎng)，這是一個(gè)千億級(jí)別的市場(chǎng)。

智能運(yùn)維模塊采用多功能電力儀表、無(wú)線通信、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在本地，再定時(shí)向云平臺(tái)推送數(shù)據(jù)。平臺(tái)可同時(shí)接入數(shù)以千計(jì)的用戶變電站數(shù)據(jù)。平臺(tái)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、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內(nèi)通過(guò)短信和APP發(fā)出告警信號(hào)。平臺(tái)通過(guò)手機(jī)APP下發(fā)運(yùn)維任務(wù)到管理人員手機(jī)上，并通過(guò)GPS跟蹤運(yùn)維執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行閉環(huán)，提高運(yùn)維效率，即時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行缺陷并做消缺處理。

4.1.3 增值服務(wù)功能模塊

工業(yè)組態(tài)

傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)應(yīng)用開發(fā)方式要求開發(fā)人員具備代碼編寫的能力、理解相關(guān)的開發(fā)框架的概念和使用方式，這種開發(fā)方式開發(fā)周期長(zhǎng)、對(duì)開發(fā)人員要求非常高。同時(shí)，傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)應(yīng)用部署在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，部署便捷性和可訪問(wèn)性都很低。

伴隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，應(yīng)用需求往往更新迭代非?？?，而設(shè)備廠商往往沒(méi)有相關(guān)的工業(yè)組態(tài)軟件開發(fā)背景，使得工業(yè)組態(tài)軟件的開發(fā)和更新速度非常緩慢，往往無(wú)法滿足快速業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的需要。同時(shí)，對(duì)于工業(yè)組態(tài)軟件的訪問(wèn)不再止于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，來(lái)自于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)外部的訪問(wèn)需求也在日益增長(zhǎng)。

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)中的工業(yè)組態(tài)模塊解決了傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)應(yīng)用的部署和可訪問(wèn)性低的問(wèn)題，通過(guò)用戶在開發(fā)工具中使用鼠標(biāo)拖拽的方式調(diào)整組態(tài)畫面元件的屬性、位置、尺寸等，并內(nèi)置豐富的組態(tài)元件庫(kù)，使得用戶無(wú)需代碼的編寫能力，無(wú)需工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件開發(fā)的技術(shù)背景，也可以方便的開發(fā)出工業(yè)組態(tài)界面，同時(shí)也支持?jǐn)?shù)據(jù)展示、遠(yuǎn)程控制等功能

3D可視化

3D可視化技術(shù)通過(guò)虛擬仿真實(shí)現(xiàn)多維度可視化，為客戶提供數(shù)字化服務(wù)，助力企業(yè)能源經(jīng)濟(jì)雙向管理，提升能源管理效率?？梢詫?shí)現(xiàn)的功能主要有：各區(qū)域信息實(shí)時(shí)同步；全局掌握各區(qū)域能源消耗情況；可視化監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；智能巡檢，自動(dòng)分析巡檢路徑上的設(shè)備運(yùn)行、電能質(zhì)量、電氣安全、用能異常等情況，并記錄巡檢結(jié)果。

五、總結(jié)

作為傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài)，能源物聯(lián)網(wǎng)是國(guó)家能源革命與數(shù)字革命融合發(fā)展的重要戰(zhàn)略支撐。能源物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)向能源生產(chǎn)、配置和消費(fèi)過(guò)程的延伸應(yīng)用，伴隨“大云物移智鏈”等現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，電力物聯(lián)網(wǎng)將信息、通信、數(shù)字技術(shù)與電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用電的各個(gè)環(huán)節(jié)深度融合，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)多方位監(jiān)測(cè)、信息智能化處理及智能互聯(lián)、人機(jī)交互、智慧服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉俊勇,潘力,何邁.能源物聯(lián)網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)[J].物聯(lián)網(wǎng)學(xué)報(bào)

[2] 常生強(qiáng).智慧園區(qū)能源物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式