淺析電力物聯網云平臺監控系統分析

更新時間：2023-01-10瀏覽：1377次

摘要：新時期，隨著物聯網云平臺技術的不斷發展，進一步為電力企業發展提供了有效的技術助力。在電力系統中，有效引入物聯網云平臺技術，有利于提高監控系統建設水平。因此，在進行實踐研究過程中，要有效提高對于電力物聯網云平臺監控技術的認識，要科學提出更加完善的系統優化方案，從而才能不斷提高電力物聯網云平臺監控水平。基于此，本文分析了新時代電力系統發展所面臨的挑戰以及建設泛在電力物聯網的必要性；研究了泛在電力物聯網在開放電力市場中的典型應用；結合了安科瑞EMS、EIOT平臺以及ADW系列無線通訊儀表對面向電力市場的泛在電力物聯網關鍵技術進行了討論，為構建現代化開放電力市場提供參考。

關鍵詞：物聯網云平臺；電力市場；無線儀表

0引言

在研究電力物聯網云平臺系統過程中，需要結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網云平臺監控系統應用能力，需要加強對于該系統的綜合一體化應用研究，要重視有效地進行系統優化與創新，才能提高電力物聯網云平臺監控系統的運行質量。

１電力物聯網云平臺監控系統概述

電力物聯網，本質上的含義是在電力行業，有很多生產設備，監測設備，保護設備等等，這些設備之間能夠實現互聯互通，稱之為電力物聯網。大部分企業的設備都分布在不同的場景，對于企業來說，這些設備實時監控管理需要耗費很多的人力成本，所以需要云平臺監控系統，將這些設備通過電力物聯網技術統一到云平臺上進行集中管理，云平臺能夠將企業的所有設備的歸類出設備檔案，形成綜合看板，能耗分析，查詢歷史數據等等，技術高層管理可以實時監測所有設備的運行，及時的下達人員調度指令。幫助企業實現能源智能化，可視化，明細化管理，提供用電效率和保障用電安全。

2電力物聯網云平臺監控系統建設趨勢

近年來，隨著物聯網技術的不斷發展，它已逐漸應用于越來越多的行業，并已悄無聲息地融入到人類的生活中。眾多物聯網終端系統都是一個用電系統，眾多的應用場景集中在弱電系統信息互聯網絡終端的智能控制應用。通常，智能系統不涉及供電部分，只負責完成系統的智能信息交互、管理，實現系統的智能控制。進入物聯網時代后，應用系統逐漸融合成為一個龐大的網絡體系。以電動汽車為例，電動汽車整車系統以及相應的充電樁就是一個強電的電力驅動與弱電的智能控制的綜合系統。這充分顯示，隨著物聯網應用的深入發展，用電與供電、弱電與強電逐漸融合，系統用、供電的智能化管理成為物聯網應用中重要部分。隨著智能電網的不斷完善以及互聯網與智能電網的相互融合，物聯網進入到一個用、供電管理與信息系統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，智能電網建設的首要任務是信息系統建設，即在堅強電網基礎上的建設全網通達的信息傳輸體系。早先，電網內部采用的是微波中繼通信，后來被光纖通信所替代。目前，各種規格的光纖復合電纜（電力光纜）已覆蓋了全部電力網，形成了光纖通信基礎上的智能電網。低壓電力光纜已經成為光纖入戶的主要形式，完成智能電網的最后一公里建設。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、廣播電視網、互聯網相連，以滿足智能電網用電側的信息化、自動化、互動化需求。

3智慧監控管理云平臺

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，待處理的數據量也十分龐雜，包括各項基礎信息、工器具的使用記錄及施工現場的監控信息等，因此需要搭建具有強大監管功能的云平臺來實現對項目實施的全面監控。搭建該類平臺需要使用恰當的技術結構，從而完成對數據的存儲及傳遞，并提供多樣化的人機交互通道。在對數據進行保存與綜合處理方面，云平臺使用的是大數據存儲分析模式，能夠借助專業的數據模型完成高效的數據傳輸。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、客戶端等實現對目標信息的管理和分析，生成報表及實現監控等多項職能。

3.1電力物聯網云平臺監控系統應用分析

物聯網的硬件架構由設備層、數據存儲、監控及云端等部分組成，物聯網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，其負載的信息及業務流量能夠為商業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、等多項服務內容，以自動方式滿足用戶的不同需求，體現自動服務功能的優勢。物聯網的多項功能具體表現如下。

（1）數據采集。系統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）能源監控。可通過系統監測能耗的情況，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）多維數據統計。分析的角度應盡量多樣化，如從區域、用途等入手進行更為全面和多元化的統計，提升分析結果的客觀性。

（4）成本核算。在不同的時間點對不同的分項內容實施成本計算，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容進行記錄，并根據發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，以及對生產能耗及標準煤耗等方面的分析。

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

（8）監測網絡自診斷。有專門的數據采集設備向服務器提供心跳標識，基于此實現通信網絡的自主檢測。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。系統可以自動或者手動形式生成報表內容，提供管理人員所需了解的各類數據信息。二次組態是指用戶可自由將控制邏輯程序與人機界面進行組態，這種方式的使用途徑與其他組態方式相同。

（10）操作中心。在此部分能夠完成對系統全部操作記錄的調閱和查詢，并根據時間、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電力物聯網的智能電表與信息交互平臺

智能變電站是電力物聯網內外網交互的網關，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網及其云平臺生態體系建設中的核心領域。

4.1電力物聯網的智能電表

在泛在電力物聯網中，所有物聯網的智能終端都是一個用電系統，智能電網則是一個供電系統，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，實現電量計量、數據處理、數據遠傳等功能。電力物聯網中的智能電表則是一個連接內外網的信息樞紐、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、數據通信模塊、用于數據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網云平臺生態體系建設的重要一環。

這里以安科瑞推出的ADW300物聯網在線監測儀表為例具體說明一下智能電表相較于傳統電表的優勢。

強大的互聯功能：相較于傳統電表的本地采集方式，通過與物聯網技術的結合，目前該款終端監測設備除了可支持RS-485通訊，在網絡通信層也可支持采用GPRS、WiFi、NB-IoT等各種通訊技術，同時在通訊協議的適配方面也涵蓋了目前市面上的大部分通用協議。

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

4.2泛在電力物聯網的云平臺建設

智能變電站與智能電表是泛在電力物聯網生態系統建設的關鍵環節，參與內網“源（電源）—網（電網）—荷（負荷）—儲（儲能）"，以及外網“云（云平臺）—管（有線／無線物聯）—邊（邊緣計算）—端（終端設備）"的生態系統建設。

安科瑞推出企業微電網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平臺進行系統的融合，以解決智慧城市、智慧社區、智慧醫院、智慧交通、智慧樓宇等重大場景應用。結合用戶實際需求，同時也開發了各類有線、區域無線、廣域無線通信產品，包括網關和終端設備，支持RS485、以太網、Lora、GPRS、4G、NB-IOT等多種通信方式。在結合平臺的數據分析功能，給到用戶詳細、簡潔明了的數據報表。這也是萬物互聯，智慧電網的表現形態。