安科瑞電(diàn)氣股(gǔ)份有限(xiàn)公司(sī) 上海嘉定201801

 摘(zhāi)要：隨著(zhuó)當(dāng)今(jīn)時代互聯(lián)網(wǎng)的(dí)飛(fēi)速發(fā)展(zhǎn)，傳(chuán)統(tǒng)電(diàn)網(wǎng)已經(jīng)不再(zài)能滿足(zú)人(rén)民(mín)日益(yì)增長的電力需求。為(wéi)實現(xiàn)感知(zhī)，可(kě)靠傳輸，智能處(chǔ)理，互交互聯的新一(yī)代電力係(xì)統，國(guó)家(jiā)電網(wǎng)提出(chū)發展(zhǎn)泛在電力物聯網的(dí)戰略目(mù)標(biāo)。首先(xiān)以清(qīng)潔能源，能源需(xū)求(qiú)為背(bèi)景，對泛在電(diàn)力物(wù)聯(lián)網(wǎng)的(dí)概念，基(jī)本構架(jià)進行詳細闡述。然後(hòu)對電力(lì)能耗(hào)監(jiān)測管理係(xì)統構架(jià)的主要關(guān)鍵技術進行(háng)說(shuō)明(míng)。以(yǐ)華北(běi)電(diàn)力大學揚中(zhōng)智(zhì)能(néng)電氣(qì)研(yán)究的電力(lì)能耗監測管理(lǐ)係(xì)統為實例，闡(chǎn)述泛在(zài)電力(lì)物聯(lián)網(wǎng)基本(běn)應用(yòng)情(qíng)況(kuàng)，為其它相(xiāng)關研究(jiū)提(tí)供參(cān)考。

關(guān)鍵(jiàn)詞：物聯網；泛在電力物(wù)聯網；電力能(néng)耗(hào)；監測(cè)管理 

0引(yǐn)言      

未(wèi)來的(dí)全球(qiú)經濟(jì)實現可持續(xù)發(fā)展(zhǎn)，離(lí)不開可提供高(gāo)滲(shèn)透率(shuài)分布(bù)式(shì)清潔能源的電(diàn)力係統(tǒng)的(dí)支(zhī)持。在中國(guó)能(néng)源(yuán)生(shēng)產(chǎn)以及(jí)高(gāo)質(zhì)量(liáng)消費(fèi)革(gé)命(mìng)背(bèi)景(jǐng)下(xià)，可(kě)再(zài)生(shēng)能源的(dí)高比例接(jiē)入，電動(dòng)汽車與充(chōng)電(diàn)基(jī)礎設施(shī)的推(tuī)廣應(yīng)用以(yǐ)及分布(bù)式(shì)電源的(dí)發(fā)展等使得(dé)原先(xiān)以單(dān)向(xiàng)潮(cháo)流為主(zhǔ)電(diàn)網(wǎng)的發展(zhǎn)形(xíng)態逐漸演變成(chéng)互(hù)聯互通，優(yōu)化(huà)互(hù)動，平衡(héng)共(gòng)享的新型電力互(hù)聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)一步(bù)推動著能(néng)源生產消費變(biàn)革。       當今時(shí)代是(shì)“互聯(lián)網(wǎng)+"的時代，關鍵(jiàn)特征之一(yī)便是(shì)以現代信息和通(tōng)信(xìn)技(jì)術為創(chuàng)新(xīn)基礎，以“大雲(yún)物移(yí)智(zhì)"為(wéi)代(dài)表(biǎo)，通過物與(yǔ)物，人(rén)與物之(zhī)間的物聯網(wǎng)信息交(jiāo)互，實現感知更多(duō)麵化，傳(chuán)輸(shū)更可靠化，處理(lǐ)更智能(néng)化(huà)的(dí)新型互(hù)聯網(wǎng)技(jì)術。因此，對(duì)於處(chǔ)在(zài)電網(wǎng)形態轉變關鍵節點(diǎn)的中國(guó)，亟需(xū)開(kāi)展物(wù)聯網技(jì)術(shù)與(yǔ)智(zhì)能電網的(dí)深度(dù)融合。2019 年(nián)，國家電網(wǎng)公司(sī)提(tí)出“三型兩(liǎng)網(wǎng)"戰(zhàn)略目(mù)標，將建設泛(fàn)在電(diàn)力物聯網規(guī)劃為(wéi)近(jìn) 3 年(nián)國家電網的(dí)任(rèn)務，並提出到(dào)2024年(nián)建成泛(fàn)在電力物聯(lián)網這一(yī)宏(hóng)偉目標(biāo)。 基於泛(fàn)在(zài)電(diàn)力(lì)物(wù)聯(lián)網的發展(zhǎn)背(bèi)景(jǐng)，本文從泛(fàn)在電力物聯網(wǎng)的(dí)定(dìng)義和基本構架入(rù)手(shǒu)，首(shǒu)先介(jiè)紹(shào)電(diàn)力能(néng)耗監(jiān)測管(guǎn)理的主要關鍵(jiàn)技術(shù)，然後(hòu)以(yǐ)華北電(diàn)力(lì)大(dà)學(xué)揚(yáng)中(zhōng)智能(néng)電氣研究為(wéi)應(yīng)用(yòng)實例(lì)，對泛(fàn)在電力物(wù)聯(lián)網進(jìn)行分(fēn)析(xī)研究(jiū)，為(wéi)謀(móu)劃(huá)和建設(shè)未來(lái)的新型電(diàn)力(lì)係統提供參考(kǎo)。

1泛在(zài)電力(lì)物(wù)聯網(wǎng)概(gài)念

1.1 定義       

1999年(nián)，美(měi)國加(jiā)州(zhōu)施(shī)樂公司(sī)及(jí)美國麻省理工學院(yuàn)分別(bié)提出泛在網(wǎng)及(jí)物(wù)聯(lián)網(wǎng)的(dí)概念。泛在(zài)物(wù)聯是指(zhǐ)信息(xī)可在(zài)不(bù)限製時(shí)間，地點，人和物這(zhè)四要素的(dí)情況(kuàng)下(xià)實(shí)現*的(dí)連接和交(jiāo)互(hù)。“泛在電(diàn)力物聯(lián)網"的本質(zhì)在於電(diàn)力行(háng)業“能源(yuán)數(shù)據(jù)"的收(shōu)集，交換，融合及擴展(zhǎn)應用，具(jù)有全息感(gǎn)知，泛在連接(jiē)，開放共(gòng)享，業(yè)務創新基本(běn)特(tè)點。 

1.2 基本構(gòu)架(jià)       為(wéi)了(liǎo)實現電(diàn)力泛(fàn)在物(wù)聯，需要進(jìn)一(yī)步(bù)構建開放，分(fēn)層(céng)，可擴(kuò)展的(dí)網絡體(tǐ)係結(jié)構，因此在(zài)物聯網的(dí)感(gǎn)知延伸(shēn)層(céng)，網絡傳輸層及(jí)平台應用層的基礎上，增加(jiā)了邊緣計算(suàn)層(céng)，實現能(néng)量流，信息(xī)流(liú)與(yǔ)業(yè)務流的交(jiāo)互(hù)耦合。感(gǎn)知延(yán)伸層(céng)是泛在(zài)電力物聯網(wǎng)的(dí)基礎，相當於(yú)人體的“神(shén)經末梢"，由狀態感(gǎn)知(zhī)和執(zhí)行控製主體終端(duān)構成(chéng)。網絡傳(chuán)輸層(céng)是感知延伸層與平(píng)台應用層之間(jiān)的數據傳輸(shū)通(tōng)道，為泛(fàn)在(zài)電力物聯(lián)網的(dí)各類型業務提供可靠的通信(xìn)信息(xī)服(fú)務。電力(lì)物聯網通信方式包括近(jìn)距(jù)離有綫(xiàn)/無綫傳輸，傳(chuán)統互(hù)聯(lián)網，移動(dòng)空(kōng)中網等(děng)。      相比(bǐ)於(yú)傳統物聯網，泛在電(diàn)力物(wù)聯網增加了(liǎo)邊(biān)緣計算層，即靠近末端(duān)感知節點處(chǔ)於網(wǎng)絡邊緣(yuán)的分布式智(zhì)能(néng)代(dài)理。其將(jiāng)感知層(céng)的一些(xiē)設備(bèi)通(tōng)過總(zǒng)綫，無綫(xiàn)自組織傳(chuán)感網(wǎng)等(děng)通信方式接(jiē)入邊(biān)緣計(jì)算(suàn)層(céng)，在(zài)處理(lǐ)分(fēn)析感知層的(dí)海量數(shù)據(jù)後，傳送至雲(yún)平(píng)台集(jí)中處理(lǐ)。平台(tái)應用(yòng)層(céng)基於電網(wǎng)運(yùn)行數據(jù)，結合現代先(xiān)進技術(shù)手(shǒu)段(duàn)，將數據(jù)進行融合(hé)分析，解(jiě)決傳(chuán)統能(néng)源(yuán)生(shēng)產(chǎn)運行(háng)方式(shì)下的存(cún)儲(chǔ)問題(tí)，從而(ér)實(shí)現信息(xī)互聯共享(xiǎng)。       以(yǐ)本文(wén)的(dí)能耗管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)為(wéi)例，泛(fàn)在電(diàn)力物聯網的(dí)4個基本構(gòu)架在(zài)整(zhěng)個(gè)係(xì)統中的表(biǎo)現(xiàn)為(wéi)：在感知(zhī)延伸層上，係統(tǒng)的末端(duān)感(gǎn)知節(jié)點(diǎn)可(kě)現場(cháng)實時采集(jí)園區的(dí)所有電力能耗(hào)總數據，以GPRS，3G，4G及以太網的(dí)網(wǎng)絡通信技(jì)術(shù)應用至平(píng)台應用層，在能耗管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台上(shàng)呈現係統(tǒng)的電力(lì)能耗概覽(lǎn)，電(diàn)力能耗占比(bǐ)，電力能耗(hào)統(tǒng)計等主要(yào)情(qíng)況(kuàng)。

2電力能耗管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)關鍵(jiàn)技術

       本(běn)文在(zài)泛(fàn)在(zài)電(diàn)力物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上(shàng)，運用數據分(fēn)析技術(shù)，網絡信息技術，智(zhì)能平(píng)台(tái)管(guǎn)理技術等多種(zhǒng)技術完(wán)成自動化人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)，實現(xiàn)新一代(dài)電力能耗管理，以(yǐ)下簡要介(jiè)紹(shào)係(xì)統所涉及(jí)到(dào)的(dí)3種關(guān)鍵技(jì)術。

 2.1 數據分析技術      

 電力能耗(hào)監測(cè)管(guǎn)理係(xì)統在(zài)運行過程(chéng)中將(jiāng)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這些(xiē)數據具(jù)有(yǒu)來(lái)源多(duō)，格式多(duō)，信息冗(rǒng)餘(yú)度(dù)高(gāo)，數據量大(dà)，隱含信息(xī)價值高(gāo)但不直觀(guān)等特性(xìng)。為(wéi)了(liǎo)降(jiàng)低數據的冗(rǒng)餘度及(jí)分(fēn)析難(nán)度，需先采用數據融合技術，在(zài)海量(liáng)數據(jù)中對(duì)有(yǒu)效數據進(jìn)行(háng)深入(rù)挖(wā)掘(jué)和實(shí)時(shí)存儲。 

 2.2 網(wǎng)絡(luò)信(xìn)息技術       

網絡信息(xī)技術在泛在物(wù)聯(lián)網網(wǎng)絡(luò)傳輸(shū)層中(zhōng)尤為重要(yào)。構建電(diàn)力(lì)能耗(hào)監(jiān)測管(guǎn)理係統的體係方(fāng)麵(miàn)需(xū)要考慮到(dào)兩(liǎng)個方(fāng)麵：（1） 終端設施(shī)穩定。從(cóng)物理(lǐ)層角(jiǎo)度(dù)研究(jiū)芯片級防護(hù)關鍵技術(shù)；研究設(shè)備的(dí)嵌(qiàn)入式(shì)操(cāo)作(zuò)係統(tǒng)，提(tí)供密碼服務框架(jià)及輕(qīng)量(liáng)級密碼(mǎ)應(yīng)用技(jì)術；發展(zhǎn)終(zhōng)端層(céng)防(fáng)護組(zǔ)件(jiàn)適配技術，實現(xiàn)物聯網(wǎng)現場(cháng)設備的(dí)接入身份驗證(zhèng)。（2） 數(shù)據加密(mì)。研究(jiū)支持(chí)跨域(yù)共享的數據訪問控製模(mó)型及(jí)數據保(bǎo)護(hù)關鍵技術(shù)，保(bǎo)證數據在傳輸過(guò)程中不被(bèi)和篡改；對傳統(tǒng)加(jiā)密算(suàn)法進行(háng)改(gǎi)進，研究麵向多(duō)種(zhǒng)復(fù)雜(zá)型業務的加(jiā)密算法；研究數(shù)據動(dòng)態脫敏(mǐn)，追(zhuī)蹤溯源(yuán)等關鍵技術(shù)。 

2.3 智能(néng)平台(tái)管理(lǐ)技術(shù)       

為(wéi)完(wán)成“三(sān)型(xíng)兩網"戰(zhàn)略(lüè)指(zhǐ)標，需大力(lì)發(fā)展(zhǎn)泛在(zài)電(diàn)力物(wù)聯(lián)網(wǎng)平(píng)台。該智能平台(tái)管理(lǐ)技術首先將海(hǎi)量(liáng)電(diàn)網(wǎng)運(yùn)行數據(jù)，用戶(hù)側用(yòng)能(néng)數(shù)據以及其它能(néng)源係統數(shù)據(jù)經(jīng)過數據(jù)分(fēn)析技(jì)術處(chǔ)理(lǐ)後，進(jìn)行(háng)統一存(cún)儲(chǔ)與管理；然(rán)後在此(cǐ)基礎上，根據用戶(hù)所需求(qiú)的(dí)智能運(yùn)維(wéi)，個性化電力能(néng)耗分(fēn)析對(duì)比等用(yòng)戶用能業務(wù)，搭(dā)建(jiàn)各類針(zhēn)對(duì)性(xìng)應用平台，智(zhì)慧能源綜(zōng)合服務(wù)平(píng)台與新型(xíng)業務(wù)培育(yù)發(fā)展平台。

3電力(lì)能(néng)耗監測管(guǎn)理係統平(píng)台(tái)      

本文以華北(běi)電(diàn)力大學(xué)揚中智(zhì)能電氣研究的(dí)電力(lì)能(néng)耗監測管(guǎn)理係統(tǒng)為主要研究對象(xiàng)，並以此作為(wéi)應用(yòng)實例進(jìn)行(háng)分析(xī)。 3.1 係統整體(tǐ)概述(shù)       電力能(néng)耗監(jiān)測管理(lǐ)係統主要(yào)包括(kuò)用電(diàn)信息的收集，實(shí)時監測以(yǐ)及分(fēn)析(xī)發(fā)布。其(qí)主要功能(néng)是(shì)對所有(yǒu)與電能有(yǒu)關(guān)的數據進行采集，並在(zài)電能(néng)管(guǎn)理(lǐ)部門進(jìn)行數據的(dí)發布，應(yīng)用係統架構(gòu)對應(yīng)了(liǎo)泛(fàn)在電力物聯網(wǎng)的框(kuàng)架(jià)，如圖(tú)1所示。 圖(tú)1      

該(gāi)係統以工(gōng)作站(zhàn)主機(jī)，通訊設備，測(cè)控(kòng)單元(yuán)為(wéi)基本單元，以所在園(yuán)區的實(shí)時用(yòng)電信(xìn)息的(dí)數據采(cǎi)集(jí)，開(kāi)關(guān)狀(zhuàng)態監(jiān)測(cè)及(jí)遠程(chéng)管理(lǐ)與控(kòng)製(zhì)為基礎平台。該係統主(zhǔ)要采(cǎi)用的(dí)是(shì)分層分布式(shì)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體係結構(gòu)，數據(jù)采(cǎi)集(jí)單元采(cǎi)用(yòng)電(diàn)力綫載波的通信方(fāng)式，將采集(jí)點信息(xī)匯聚(jù)到集(jí)中器(qì)處(chǔ)，再由(yóu)集中器通(tōng)過 GSM/3G/4G/以(yǐ)太(tài)網(wǎng)的(dí)方(fāng)式(shì)上傳(chuán)至核心(xīn)數據庫(kù)服務器，由核心(xīn)數據庫服務器將獲取(qǔ)到(dào)的(dí)報文轉換成(chéng)前端(duān)可識別的幀(zhēn)格(gé)式，將每個(gè)能源監控采集點(diǎn)獲取到(dào)的值以可視化界麵展(zhǎn)示。

3.2 係統(tǒng)硬(yìng)件       

 電能采集終(zhōng)端所(suǒ)采集(jí)的數(shù)據是(shì)通過傳感(gǎn)器以(yǐ)電力(lì)綫(xiàn)載波(bō)的(dí)通(tōng)信(xìn)方式(shì)傳輸(shū)至(zhì)控製(zhì)CPU，傳輸(shū)至數(shù)碼(mǎ)管顯(xiǎn)示。采集(jí)模塊中的傳感(gǎn)器采集(jí)到的(dí)數據，一(yī)方麵可(kě)以在(zài)本終端(duān)的顯示(shì)屏(píng)顯示，另一方(fāng)麵可以按照自定義通信(xìn)協(xié)議，通過電力(lì)綫載波通信的方式(shì)傳(chuán)輸(shū)給(gěi)集中器。       電(diàn)能采集終端(duān)主要(yào)由(yóu)采(cǎi)集(jí)模塊(kuài)和(hé)通信(xìn)模(mó)塊兩部(bù)分構(gòu)成。采集(jí)模塊(kuài)主控芯片采用(yòng)意法半導體(tǐ)公(gōng)司(sī)的STM32F103C8T6高性(xìng)能CPU，可(kě)滿足各功能模塊的(dí)使(shǐ)用(yòng)要求(qiú)。通信(xìn)模塊采用 STM32F070F6P6 作(zuò)為主控CPU，通(tōng)過(guò)係(xì)統(tǒng)設計，可(kě)完(wán)成GPRS/3G/4G/以太網(wǎng)等(děng)通(tōng)信方式的上行(háng)通(tōng)信。

3.3 電力(lì)能耗監測(cè)管理係(xì)統(tǒng)平台        

電力能(néng)耗監測管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)平台(tái)主要反應(yīng)係統中(zhōng)數據采(cǎi)集(jí)的(dí)概(gài)況，其中包(bāo)括係(xì)統(tǒng)的(dí)電(diàn)力能耗概(gài)覽，電(diàn)力(lì)能耗占比(bǐ)，電力能(néng)耗(hào)統(tǒng)計(jì)等，並以(yǐ)條形統計圖(tú)，餅(bǐng)狀圖的(dí)形式(shì)顯示總(zǒng)電力能(néng)耗走(zǒu)勢，統計報(bào)表(biǎo)和電(diàn)力(lì)能(néng)耗(hào)分配圖(tú)納(nà)入到其(qí)中(zhōng)，形成(chéng)了完整的(dí)能源計量與統(tǒng)計(jì)管理係統(tǒng)，開展(zhǎn)電(diàn)力(lì)能(néng)耗(hào)在(zài)綫(xiàn)監測(cè)管(guǎn)理(lǐ)，從而推動(dòng)能耗信息(xī)的(dí)統(tǒng)計(jì)，分析，建立科(kē)學(xué)規範的(dí)能耗統計工作體係，促(cù)進(jìn)電(diàn)力(lì)能(néng)耗監測(cè)管(guǎn)理(lǐ)的智能化。       係統模(mó)塊為電(diàn)力(lì)能耗(hào)管理(lǐ)係統的監測狀態顯示(shì)，主(zhǔ)要包括(kuò)三相電能表的(dí)狀態顯示(shì)，實時(shí)電力(lì)能(néng)耗顯示(shì)以(yǐ)及(jí)各(gè)個(gè)樓(lóu)層(céng)當(dāng)日總電(diàn)力能(néng)耗(hào)顯示三大部分(fēn)，以曲(qū)綫圖的方式(shì)直(zhí)觀地展示(shì)實時曲綫(xiàn)以及歷史曲綫(xiàn)每個(gè)小時(shí)的電力(lì)能耗情(qíng)況(kuàng)。同(tóng)時，在(zài)圖形(xíng)展示上分別附(fù)加(jiā)顯示研(yán)究各個樓(lóu)層的當日總(zǒng)電(diàn)力能(néng)耗，主(zhǔ)要數據(jù)監測情況如圖(tú)2所示(shì)。圖2       由(yóu)圖(tú) 2可知(zhī)，係(xì)統監測的當(dāng)日總電力能(néng)耗為178 kWh，實(shí)時功(gōng)率為55.9 kW。在(zài)能耗管理係(xì)統(tǒng)中觀測各(gè)樓(lóu)層(céng)電力能耗環比展示圖，曲綫圖(tú)顯示(shì)前(qián)一(yī)天同期用(yòng)電，今日實(shí)時用電情況，主要(yào)反映(yìng)係統監(jiān)測(cè)各(gè)個樓層日(rì)能耗的統(tǒng)計數據以及(jí)前後(hòu)對(duì)比，並(bìng)以(yǐ)文字形式直觀(guān)顯(xiǎn)示各(gè)個(gè)樓(lóu)層當時用(yòng)電(diàn)總能(néng)耗，便於(yú)在以後對(duì)歷史數(shù)據的統(tǒng)計(jì)和(hé)分(fēn)析以(yǐ)及對用電情(qíng)況(kuàng)進行調(tiáo)控(kòng)。 此(cǐ)外，電力能耗監測(cè)管(guǎn)理(lǐ)係統還可(kě)顯(xiǎn)示各功能區(qū)電力能耗占比，各樓(lóu)層電(diàn)力能耗占(zhān)比，高能耗排行榜(bǎng)，低能耗排(pái)行(háng)榜，直(zhí)觀展示(shì)了各個樓層(céng)當日(rì)的電力能(néng)耗占比(bǐ)以及(jí)各個(gè)功能區(qū)的(dí)耗電比(bǐ)重，並(bìng)且通(tōng)過(guò)柱狀(zhuàng)圖(tú)顯示(shì)當(dāng)月(yuè)用電(diàn)高(gāo)能(néng)耗的(dí)前5名(míng)以及用電低能耗的前5名(míng)，便於(yú)建立完整(zhěng)，統一(yī)的獎懲製度(dù)以及(jí)清(qīng)晰，準(zhǔn)確(què)的層次組織(zhī)關(guān)係，詳(xiáng)細係(xì)統能(néng)耗占比情(qíng)況如圖3所(suǒ)示(shì)。圖3       圖4為(wéi)係(xì)統電力能(néng)耗(hào)占比(bǐ)總圖。左半(bàn)部分(fēn)為各功能區(qū)電力能(néng)耗(hào)占(zhān)比總圖，主(zhǔ)要根據係統監(jiān)測總(zǒng)電(diàn)力(lì)能耗的走(zǒu)勢以(yǐ)及係(xì)統(tǒng)監測的總電力能耗(hào)，通過係統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統計(jì)和(hé)分(fēn)析(xī)，按辦(bàn)公，住(zhù)宿，餐(cān)飲(yǐn)，公(gōng)共(gòng)照明，IDC等(děng)5方(fāng)麵(miàn)，通過餅形圖展(zhǎn)示(shì)時(shí)間(jiān)內的電力(lì)能耗(hào)分布(bù)結構，探(tàn)究(jiū)每個樓層的電力能耗所(suǒ)占(zhān)比(bǐ)例(lì)，並(bìng)進(jìn)一步通(tōng)過(guò)各樓層(céng)電(diàn)力能耗的占(zhān)比情(qíng)況，找到電(diàn)力(lì)耗能(néng)較大(dà)的樓層進行(háng)分析(xī)。        圖4右半部分(fēn)所示(shì)為高能耗排行(háng)榜(bǎng)，以(yǐ)條形圖的形式展示(shì)了當(dāng)月用(yòng)電能耗較高(gāo)的前(qián)5名(míng)。從(cóng)圖4可(kě)以看出，2019年8月，8419房間能(néng)耗(hào)高，105房間(jiān)能耗(hào)次(cì)之(zhī)，8417，8403，301，303房(fáng)間能耗相(xiāng)對較(jiào)低(dī)，對高(gāo)能耗(hào)排行(háng)榜(bǎng)中的前(qián)五名進行(háng)告警(jǐng)數據(jù)記(jì)錄(lù)。由圖4中的(dí)低(dī)能(néng)耗排(pái)行榜可知，在2019年(nián)8月，8422房間的(dí)能(néng)耗(hào)低(dī)，8421房間次(cì)之(zhī)，8426，101及(jí)8425房(fáng)間能(néng)耗(hào)並列(liè)排行(háng)第(dì)三。低(dī)能耗(hào)排(pái)行榜以(yǐ)綠(lǜ)色(sè)橫式(shì)條形圖(tú)的方式(shì)，對低能(néng)耗排(pái)行榜中(zhōng)的前(qián)5名進(jìn)行(háng)嘉獎數據(jù)記錄(lù)。

圖4

4安科瑞(ruì)為國家(jiā)電網2021泛在(zài)電(diàn)力物聯網建設提供(gōng)解決(jué)方案

安科(kē)瑞電氣深耕用戶側能效管理多年(nián)，逐漸*了從(cóng)電力物聯網(wǎng)雲(yún)平(píng)台到(dào)終端傳(chuán)感器的生態體(tǐ)係(xì)，在(zài)“源(yuán)（電(diàn)源）-網(wǎng)（電(diàn)網）-荷(hé)（負(fù)荷）-儲（儲(chǔ)能）"各個環節加(jiā)大研發(fā)投入(rù)，已經(jīng)形成“雲（雲平台）-管（有(yǒu)綫(xiàn)/無綫(xiàn)物(wù)聯）-邊（邊緣計(jì)算）-端（終(zhōng)端(duān)設(shè)備(bèi)）"的(dí)生(shēng)態(tài)係統(tǒng)，參(cān)與泛在(zài)電力(lì)物(wù)聯(lián)網建設，為國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)“三型兩(liǎng)網(wǎng)"提(tí)供解(jiě)決方案(àn)，使用(yòng)戶在任何時間，地(dì)點(diǎn)，人，物之(zhī)間(jiān)實(shí)現(xiàn)信(xìn)息(xī)連接和(hé)交(jiāo)互，產(chǎn)生共享(xiǎng)數據，從而(ér)為電(diàn)網，發電，供(gōng)應商(shāng)，用(yòng)戶(hù)服(fú)務。

4.1雲平(píng)台(tái)

安(ān)科瑞電氣近年來已經陸續推出變電所(suǒ)運維(wéi)雲平(píng)台，能(néng)源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)雲平(píng)台(tái)，智慧用(yòng)電(diàn)雲(yún)平(píng)台(tái)，環(huán)保用電監管雲(yún)平台(tái)，充電樁(zhuāng)（電(diàn)動汽(qì)車(chē)/自(zì)行車(chē)）運(yùn)營(yíng)管理(lǐ)雲平台(tái)，預付(fù)費(fèi)管理(lǐ)雲平台(tái)等雲(yún)平(píng)台解決方(fāng)案等解(jiě)決方案，並(bìng)已經廣(guǎng)泛應用(yòng)在多(duō)地(dì)國網(wǎng)公司用(yòng)戶(hù)端業(yè)務(wù)，環保部門(mén)，安(ān)監(jiān)部門(mén)，住建(jiàn)部(bù)門(mén)等。

4.1.1變電(diàn)所(suǒ)運(yùn)維雲平台(tái)據(jù)統計(jì)全國高(gāo)供高計的(dí)工(gōng)商(shāng)業用(yòng)戶數量達到200多萬戶，規模(mó)巨(jù)大(dà)，但是(shì)大部分(fēn)日常的運(yùn)行維護(hù)工作比(bǐ)較傳統，普(pǔ)遍存在人力(lì)成(chéng)本(běn)高(gāo)，工(gōng)作(zuò)效率低，故障搶(qiāng)修(xiū)時(shí)間長，風險(xiǎn)預防薄(báo)弱等(děng)問(wèn)題(tí)。國網公(gōng)司(sī)和眾(zhòng)多(duō)電(diàn)力運(yùn)維公司正(zhèng)在(zài)搶占(zhān)這塊(kuài)巨(jù)大(dà)的市(shì)場，這(zhè)是(shì)一個(gè)千億級別(bié)的市場。AcrelCloud-1000電(diàn)力(lì)運(yùn)維雲平台(tái)采用(yòng)多功能電(diàn)力儀表，無綫(xiàn)通信，邊(biān)緣(yuán)計(jì)算(suàn)網關及大(dà)數據分析技(jì)術，通(tōng)過(guò)智能網關(guān)采集現(xiàn)場數(shù)據並存儲在(zài)本地，再(zài)定時向雲平(píng)台(tái)推送數(shù)據(jù)。平台(tái)可(kě)同時(shí)接(jiē)入(rù)數以千計的用(yòng)戶變(biàn)電(diàn)站(zhàn)數據(jù)。平台采(cǎi)集的(dí)數據包括(kuò)變(biàn)電(diàn)所(suǒ)電氣(qì)參數(shù)和(hé)環境數據，包括電(diàn)流電(diàn)壓(yā)功(gōng)率，開關狀態(tài)，變(biàn)壓器(qì)溫度，環(huán)境(jìng)溫濕(shī)度(dù)，浸水，視(shì)頻(pín)，門(mén)禁等信息(xī)，有異常發生(shēng)10S內通(tōng)過(guò)短信和APP發(fā)出告警信號。平台通過(guò)手(shǒu)機APP下發運(yùn)維任務到人(rén)員手機(jī)上(shàng)，並通(tōng)過(guò)GPS跟蹤運維(wéi)執(zhí)行過(guò)程(chéng)進(jìn)行閉環(huán)，提高運(yùn)維效率(shuài)，即(jí)時發現(xiàn)運行缺(quē)陷(xiàn)並(bìng)做(zuò)消(xiāo)缺(quē)處理。4.1.2能源(yuán)管理(lǐ)雲平台Acrelcloud-5000能耗管(guǎn)理雲平(píng)台可適(shì)用於各個(gè)行(háng)業，如(rú)政府(fǔ)辦(bàn)公建築(zhù)，工廠(chǎng)，教(jiào)育(yù)建(jiàn)築，醫(yī)療(liáo)建築(zhù)，商業綜(zōng)合體等(děng)，可(kě)通(tōng)過局域網(wǎng)，互(hù)聯(lián)網或者(zhě)4G網(wǎng)絡采集不(bù)同(tóng)區域多個(gè)建築或單(dān)位的(dí)用能數(shù)據。平(píng)台(tái)采集(jí)建(jiàn)築電，水，氣，冷熱量(liáng)等能源(yuán)消耗數(shù)據(jù)和光(guāng)伏，風(fēng)力，儲能等新能源數據，對用能(néng)數據進(jìn)行分(fēn)析(xī)，按(àn)照(zhào)區域，部門，用電(diàn)設備(bèi)類型進(jìn)行細分，提供同(tóng)比，環(huán)比分析比較和用能(néng)數(shù)據(jù)追溯，同時可(kě)以提供(gōng)尖峰(fēng)平(píng)穀各時(shí)段(duàn)用(yòng)能數據和(hé)報(bào)表(biǎo)，幫(bāng)助用戶梳理(lǐ)能(néng)源賬(zhàng)單明細和製定能源(yuán)績(jì)效(xiào)考核。4.1.3環保(bǎo)用電監管(guǎn)雲平台近(jìn)年來我(wǒ)們的(dí)環境(jìng)質(zhì)量(liáng)有了很(hěn)大的(dí)改(gǎi)善，這(zhè)都(dū)歸功於(yú)國家(jiā)層麵對(duì)環保(bǎo)的(dí)重(zhòng)視和環保部(bù)門(mén)的有力監察(chá)執(zhí)法(fǎ)。安(ān)科瑞針(zhēn)對(duì)環保(bǎo)監(jiān)察(chá)的痛點(diǎn)研(yán)發了環(huán)保用電監管(guǎn)係(xì)統解(jiě)決(jué)方案，助力(lì)環保部門(mén)堅決(jué)打贏藍天碧水保衛戰。Acrelcloud-3000環保用電(diàn)監(jiān)管(guǎn)平(píng)台主(zhǔ)要(yào)為環保監(jiān)察部門和產汙排汙企業(yè)服(fú)務，為(wéi)環(huán)保(bǎo)部門提(tí)供在(zài)綫監管和執(zhí)法依據(jù)，為(wéi)生(shēng)產企(qǐ)業(yè)提(tí)供設備運行監控和產(chǎn)汙排汙數據記(jì)錄(lù)。平(píng)台采集生(shēng)產(chǎn)企業總用電量(liáng)，生產用(yòng)電和治(zhì)汙(wū)設備用電(diàn)量，進行關(guān)聯分(fēn)析(xī)，及時(shí)給(gěi)出(chū)環保(bǎo)設備異常(cháng)運行(háng)信號或企業異常生產信號，實現全(quán)過(guò)程防控。前(qián)端設備采用不停電免(miǎn)接(jiē)綫(xiàn)方案采(cǎi)集(jí)用電數(shù)據(jù)，經LORA無綫(xiàn)上傳(chuán)到(dào)環(huán)保(bǎo)數(shù)據(jù)網關(guān)，再(zài)通過4G上傳平台服(fú)務(wù)器或(huò)縣(xiàn)，市，省級環(huán)保(bǎo)平(píng)台(tái)。各(gè)地環(huán)保部門通過(guò)汙染防治設施用(yòng)電實(shí)時(shí)監控(kòng)，實(shí)現對排汙企(qǐ)業生(shēng)產運行*，全流程監控(kòng)，達(dá)到(dào)變(biàn)人防(fáng)為信(xìn)息(xī)化技(jì)防，從(cóng)事後(hòu)處(chǔ)罰到(dào)介(jiè)入式執(zhí)法，扭轉傳統依靠(kào)人(rén)力(lì)，經驗進(jìn)行現場核(hé)查的(dí)狀態，為環(huán)保監管開(kāi)辟更(gēng)加(jiā)切(qiē)實(shí)，有效的(dí)監(jiān)管方(fāng)式，形(xíng)成長效(xiào)機(jī)製。4.1.4智(zhì)慧(huì)用電(diàn)雲(yún)平台據(jù)應(yīng)急管理(lǐ)部網站數據(jù)，2016~2018年(nián)期間因為電氣原(yuán)因導致的火災(zāi)占(zhān)總數的(dí)百(bǎi)分之三十到(dào)百(bǎi)分之三十四(sì)左右，其(qí)中2018年(nián)全國(guó)共接報火災23.7萬起(qǐ)，因(yīn)違反電氣(qì)安裝(zhuāng)使用(yòng)規定(dìng)引發的(dí)火災(zāi)占總數(shù)的百分(fēn)之(zhī)三十四，較大和重大火(huǒ)災(zāi)事(shì)故中，電(diàn)氣火災的比(bǐ)例更高。國(guó)務(wù)院(yuàn)，公(gōng)安部(bù)消防局(jú)以及(jí)各省(shěng)市(shì)自治(zhì)區(qū)直轄(xiá)市(shì)紛(fēn)紛出台(tái)文件推廣(guǎng)智慧用電(diàn)，從(cóng)源頭(tóu)上(shàng)預(yù)防電(diàn)氣(qì)火(huǒ)災的發(fā)生，現(xiàn)用電(diàn)管理(lǐ)平(píng)台已(yǐ)在(zài)九小場所，三(sān)合(hé)一場(cháng)所，養老(lǎo)福(fú)利院(yuàn)，醫療場所，學校(xiào)，金融網(wǎng)點(diǎn)等人員(yuán)密集(jí)場所(suǒ)廣(guǎng)泛開展(zhǎn)。安科(kē)瑞Acrelcloud-6000用電管(guǎn)理雲平(píng)台對(duì)電氣(qì)引發(fā)火災的主要因素(sù)（綫纜(lǎn)溫度，漏電(diàn)電流(liú)，負荷(hé)電(diàn)流(liú)，電(diàn)壓(yā)）進(jìn)行不間(jiān)斷的數(shù)據跟蹤(zōng)與(yǔ)統計分析，通(tōng)過(guò)2G/NB-IOT/4G方(fāng)式采(cǎi)集(jí)現場數據(jù)，實時發現電氣綫(xiàn)路(lù)和(hé)用電設(shè)備存在的(dí)隱患(huàn)（如(rú)：綫(xiàn)纜溫度異常，過載(zǎi)，過(guò)壓(yā)，欠(qiàn)壓及漏(lòu)電等）並通(tōng)過短信，APP推送，自動(dòng)語音(yīn)呼叫(jiào)等方(fāng)式及時預警(jǐng)，有效防止(zhǐ)電氣火(huǒ)災(zāi)的發生(shēng)。係統(tǒng)可(kě)以(yǐ)顯示所有(yǒu)監測點位(wèi)的漏電電流等電(diàn)氣(qì)參(cān)數和綫(xiàn)纜溫度，並支持巡檢(jiǎn)記錄和派單操(cāo)作(zuò)，提(tí)供隱(yǐn)患分析(xī)報告，實時(shí)評估(gū)企業用(yòng)電(diàn)狀態。4.1.5電動汽車/電瓶車(chē)充電樁(zhuāng)運(yùn)營(yíng)管理雲平台(tái)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車現(xiàn)已成為廣(guǎng)泛(fàn)使用的綠色能(néng)源(yuán)交通工(gōng)具，Acrelcloud-9000充(chōng)電(diàn)樁運營(yíng)管理(lǐ)雲(yún)平台係統通過物聯(lián)網技術對(duì)接(jiē)入(rù)係統(tǒng)的(dí)充電樁站(zhàn)點(diǎn)和各(gè)個(gè)充電樁(zhuāng)進行不間斷地數據采(cǎi)集和監控，同時(shí)對各(gè)類故(gù)障如充(chōng)電機過溫保護，充電(diàn)機輸入(rù)輸(shū)出過壓，欠(qiàn)壓，絕(jué)緣檢測故障(zhàng)等(děng)一係(xì)列(liè)故障進行預警(jǐng)；用戶通過微信(xìn)小(xiǎo)程序掃(sǎo)描(miáo)二維碼(mǎ)，進行支(zhī)付後(hòu)，係(xì)統發起(qǐ)充電請(qǐng)求(qiú)，控製二維(wéi)碼(mǎ)對應(yīng)的充電(diàn)樁(zhuāng)完(wán)成(chéng)電動汽車(chē)的充(chōng)電過程。充電樁可選配WIFI模塊(kuài)或(huò)GPRS模(mó)塊接(jiē)入互聯(lián)網，配(pèi)合加密技(jì)術和(hé)秘鑰(yuè)分(fēn)發技(jì)術，基於TCP/IP的(dí)數據交(jiāo)互協(xié)議(yì)，與(yǔ)雲端(duān)進行(háng)直(zhí)連(lián)。電動自(zì)行車(chē)數(shù)量(liáng)越來越多(duō)，解(jiě)決了(liǎo)老(lǎo)百(bǎi)姓短距(jù)離出行問題，但是(shì)和電動自行車(chē)相關(guān)的(dí)和火(huǒ)災事故(gù)新(xīn)聞(wén)也屢(lǚ)見(jiàn)不鮮，有逐年增長的趨(qū)勢，給社(shè)會(huì)帶來(lái)了很大(dà)的(dí)損(sǔn)失，成為(wéi)人民生命(mìng)和(hé)財(cái)產的(dí)一個隱患(huàn)。基於電動(dòng)自行車火災的危(wēi)害和(hé)特點，各(gè)級政府部門(mén)發文對電(diàn)動自行車(chē)火(huǒ)災的(dí)整治都放(fàng)在規範停(tíng)放和充電行(háng)為上(shàng)。安科(kē)瑞(ruì)Acrelcloud-9500充電樁(zhuāng)運營管理雲(yún)平(píng)台，針(zhēn)對(duì)電動(dòng)自行(háng)車火(huǒ)災(zāi)治理(lǐ)提(tí)供充(chōng)電(diàn)管理(lǐ)，資(zī)產(chǎn)管理和(hé)交易管理(lǐ)的一攬子(zǐ)解決方(fāng)案(àn)，解決充電難(nán)，管理難(nán)和(hé)收(shōu)費(fèi)難(nán)的問題(tí)，可(kě)應用於商(shāng)業(yè)樓宇(yǔ)，小區，學校，醫(yī)院(yuàn)等(děng)場所設置的電動(dòng)自行車(chē)充電場(cháng)所(suǒ)的(dí)運營管(guǎn)理。4.1.6物業(yè)小(xiǎo)區預(yù)付(fù)費管理(lǐ)雲(yún)平(píng)台(tái)安科瑞(ruì)遠(yuǎn)程預付(fù)費係(xì)統可(kě)以針(zhēn)對(duì)各(gè)商業(yè)綜合體(tǐ)，小(xiǎo)區(qū)，寫字樓(lóu)，辦(bàn)公樓(lóu)，酒(jiǔ)店式(shì)公寓等(děng)物(wù)業(yè)，學(xué)校，工(gōng)廠宿舍(shě)的(dí)後(hòu)勤(qín)管(guǎn)理(lǐ)部(bù)門以及連(lián)鎖超市(shì)，大型物(wù)業(yè)分布(bù)式(shì)財務操作，在(zài)綫支付，總(zǒng)部(bù)財務(wù)紮口等。目(mù)前Acrelcloud-3000預(yù)付費管理係(xì)統(tǒng)已經(jīng)成(chéng)功(gōng)在上(shàng)述各(gè)場(cháng)景(jǐng)得到廣泛的(dí)應用(yòng)並已經穩(wěn)定運(yùn)行多年，適(shì)用於(yú)物(wù)業(yè)公司對小區，辦(bàn)公和商(shāng)鋪(pū)租戶(hù)的(dí)水(shuǐ)電預付費管理(lǐ)，或者(zhě)學(xué)校(xiào)對(duì)學生宿舍的用電(diàn)預付費(fèi)和(hé)用(yòng)電(diàn)管控係統(tǒng)。4.2有(yǒu)綫/無綫物(wù)聯安科瑞根(gēn)據多(duō)年(nián)來的(dí)項目經(jīng)驗，結合用戶實際(jì)需(xū)求，開(kāi)發了各類(lèi)有(yǒu)綫，區(qū)域無綫(xiàn)，廣(guǎng)域無綫(xiàn)通訊產(chǎn)品(pǐn)，包(bāo)括(kuò)網關和終端(duān)設備。支(zhī)持(chí)RS485，以太網，LORA，ZigBee，GPRS，4G，NB-IOT等多(duō)種(zhǒng)通(tōng)訊(xùn)方式(shì)，隨(suí)著(zhuó)5G建(jiàn)設步伐的(dí)加(jiā)快(kuài)，未來(lái)將會有越來(lái)越(yuè)多的(dí)通(tōng)訊方式融入產(chǎn)品(pǐn)，服務於泛在電力(lì)物(wù)聯網建(jiàn)設。4.3邊緣(yuán)計算安(ān)科(kē)瑞(ruì)針(zhēn)對(duì)物聯網應用開發了(liǎo)多款智能網(wǎng)關(guān)，采用嵌入(rù)式(shì)係統和邊緣計(jì)算技(jì)術，現(xiàn)場采(cǎi)集和(hé)存儲終(zhōng)端設備(bèi)數(shù)據，並根據雲平台(tái)的需要(yào)，采(cǎi)用(yòng)不同(tóng)的(dí)協議(yì)和(hé)雲(yún)平台對接。所有(yǒu)數據采集(jí)，計(jì)算(suàn)，異常(cháng)報警(jǐng)觸發邏(luó)輯均在網(wǎng)關(guān)就地(dì)設(shè)置(zhì)，網(wǎng)絡故障(zhàng)時數據存(cún)儲在本(běn)地，網絡恢(huī)復後補傳數(shù)據(jù)，斷(duàn)點(diǎn)續傳，提高數據(jù)可靠(kào)性。4.4終端(duān)設(shè)備針(zhēn)對泛在電力(lì)物聯(lián)網(wǎng)的(dí)建設(shè)，安科瑞(ruì)陸(lù)續推出多(duō)款(kuǎn)物(wù)聯網儀表(biǎo)，應用在不同場(cháng)合(hé)以(yǐ)滿足不同需求(qiú)，2019年全年各(gè)類(lèi)終端(duān)儀表(biǎo)出貨(huò)量超過185萬台(tái)。4.5安科瑞(ruì)產品(pǐn)在(zài)泛在(zài)電(diàn)力物聯網的應用近兩年來，安科(kē)瑞(ruì)已(yǐ)經(jīng)陸續(xù)參與江蘇(sū)省部(bù)分縣市(shì)電力(lì)公(gōng)司的(dí)用(yòng)戶端(duān)能源管(guǎn)理(lǐ)平台(tái)，雲南省網(wǎng)綜合能源(yuán)服(fú)務平台(tái)，上(shàng)海(hǎi)嘉定區147所(suǒ)學校電力運(yùn)維(wéi)平(píng)台等相關(guān)平台的(dí)建設，提(tí)供了包括(kuò)雲(yún)平台，智能(néng)網(wǎng)關，終(zhōng)端設備等(děng)產品(pǐn)，各(gè)類(lèi)用戶端雲(yún)平(píng)台在全國(guó)各地運行案例(lì)700多套，並且(qiě)根據用戶(hù)需求(qiú)不斷*產(chǎn)品(pǐn)功能，這(zhè)些(xiē)項目(mù)就(jiù)是未(wèi)來(lái)泛在(zài)電力物聯網的(dí)一部分(fēn)。“能(néng)源(yuán)互聯網(wǎng)的春(chūn)天(tiān)到了(liǎo)，因其所能(néng)，它必(bì)將成為(wéi)充(chōng)滿活力(lì)的新(xīn)型(xíng)能(néng)源(yuán)業態(tài)。"盡(jìn)管(guǎn)針(zhēn)對泛(fàn)在(zài)電力物聯網還有一些(xiē)不同(tóng)的(dí)聲(shēng)音，但(dàn)是泛在電力(lì)物(wù)聯(lián)網已經悄無聲息的鋪(pū)開來(lái)，融(róng)入(rù)能源(yuán)互聯(lián)網基礎(chǔ)建設(shè)的(dí)方(fāng)方麵麵(miàn)。5結束(shù)語本文首(shǒu)先從感知層，計算(suàn)層(céng)，網絡層(céng)，平台(tái)層(céng)，應(yīng)用(yòng)層(céng)入手，分(fēn)析(xī)泛在(zài)電力(lì)物(wù)聯網的(dí)基本概念(niàn)和(hé)整體(tǐ)網(wǎng)絡(luò)構架(jià)。進(jìn)而介紹(shào)了電力(lì)能耗監(jiān)測管(guǎn)理(lǐ)係統所(suǒ)涉(shè)及(jí)到(dào)的幾(jī)種較(jiào)為(wéi)重要(yào)的泛在電(diàn)力物(wù)聯網關(guān)鍵(jiàn)技術。從設計(jì)，開(kāi)發分(fēn)析和說明(míng)以(yǐ)及運(yùn)行(háng)等(děng)維度，闡(chǎn)述了(liǎo)華北電(diàn)力大(dà)學(xué)揚中智(zhì)能(néng)電氣研(yán)究(jiū)的電力(lì)能耗(hào)監(jiān)測(cè)管(guǎn)理係統(tǒng)，展(zhǎn)示了(liǎo)一(yī)個(gè)智慧(huì)能(néng)源綜合服務(wù)平台(tái)，以期(qī)為(wéi)相(xiāng)關領域(yù)後續研究提(tí)供參考。

參考文(wén)獻

[1] 朱鵬(péng),朱國義,楊順(shùn),周(zhōu)健(jiàn).基(jī)於泛(fàn)在(zài)電力(lì)物(wù)聯(lián)網的(dí)電力(lì)能耗(hào)管(guǎn)理係統研究

[2] 童(tóng)光(guāng)毅. 關於當代(dài)能(néng)源(yuán)轉(zhuǎn)型方向的(dí)探(tàn)討(tǎo).智(zhì)慧(huì)電(diàn)力(lì).2018[3] 安科瑞企業(yè)微(wēi)電網設(shè)計(jì)與(yǔ)應用手(shǒu)冊(cè).2020.06版 

作者簡(jiǎn)介

何花，安科瑞(ruì)電(diàn)氣股份有限公司(sī)，主要研究方(fāng)向(xiàng)為智(zhì)能照明(míng)的研發與應(yīng)用