电力物联网云平台监控系统建设的趋势与趋势

2023-09-03

0 前言

在电力物联网云平台系统研究过程中，需要结合先进的技术手段进行实际研究，不断提高系统建设效率。 在分析过程中，本文从多个方面进行阐述，以期更有效地提高物联网云平台监控系统的应用能力。

1 电力物联网云平台监控系统概述

电力物联网的本质是，在电力行业中，有很多生产设备、监控设备、保护设备等，并且这些设备可以互连，这就是电力物联网。 大多数企业设备分布在不同的场景中。 对于企业来说，实时监控和管理这些设备需要大量的人力成本。 帮助企业实现能源智能化、可视化、精细化管理，提高用电效率，保障用电安全。

2 电力物联网云平台监控系统建设趋势

近年来，随着物联网技术的不断发展，它已逐渐应用到越来越多的行业，并已悄然融入人类生活。 很多物联网终端系统都是耗电系统，很多应用场景集中在弱电系统信息互联网络终端的智能控制应用。 通常，智能系统不涉及供电部分，仅负责完成系统的智能信息交互和管理，实现系统的智能控制。 进入物联网时代后，应用系统逐渐融合成一个庞大的网络系统。 以电动汽车为例，整个电动汽车系统和相应的充电桩是一个强电驱动和弱电智能控制的综合系统。 这充分说明，随着物联网应用的深入发展，用电与供电、弱电与强电逐渐融合，系统使用与供电的智能管理已成为物联网不可或缺的重要组成部分。物联网应用程序。 随着智能电网的不断完善以及互联网与智能电网的融合，物联网进入了应用、供电管理、信息系统智能化齐飞的新时代。

3 智能监控管理云平台

电力项目的实施过程高度复杂，涉及的运营商拥有不同的权限。 需要处理的数据量也非常复杂，包括各种基本信息、工具的使用记录以及施工现场监控信息等，因此需要构建一个具有强大监管功能的云平台，实现对项目实施情况的全面监控。 构建此类平台需要采用适当的技术结构来完成数据的存储和传输，并提供多样化的人机交互渠道。 在数据存储和综合处理方面，云平台采用大数据存储和分析模型，借助专业的数据模型可以完成高效的数据传输。

3.1 电力物联网云平台监控系统应用分析

物联网的硬件架构由设备层、数据存储、监控和云端组成。 物联网不仅可以提高电力设备连接的顺畅性，还可以搭建运营商与用户之间的沟通渠道。 其负载信息和业务流量可以在整个业务和运营流程中提供帮助。 物联网的多重功能如下。

(1)数据收集。 系统无需配置相应的通信设备即可自动采集目标信息，从而减少了客户端与服务器之间的硬件配置成本。

(2)能源监测。 通过系统可以监控能源消耗情况，并在模拟电子地图上准确定位能源消耗超标指标。

(3)多维数据统计。 分析的角度应尽可能多样化，如从地区、用途等方面进行更全面、多样化的统计，以提高分析结果的客观性。

(4)成本核算。 对不同时间点不同子项实施成本计算，完成单位成本计算和比较，科学分配能源消耗成本，得到相应的能源消耗结果。

(5)报警和事件管理。 报警方式有两种：实时报警和历史报警。 报警事件应妥善处理和保存。 技术人员可以通过手工的方式记录事件的内容，并根据发生的时间和事件本身的类型进行分类，以便于以后的筛选和审查。

（六）能源消费质量分析。 能耗分析可以从多个角度进行，包括对比、负荷趋势分析、生产能耗与标准煤消耗分析等。

（七）智能节能决策。 技术人员可以对能耗进行建模和预测，通过智能联动实现节能目标的科学管理，缩短管理时间。

4 电力物联网智能电表及信息交互平台

智能变电站是电力物联网内外网交互的网关，智能电表是供用信息交互平台。 是泛在电力物联网及其云平台生态建设的核心领域。

4.1 电力物联网智能电表

在泛在电力物联网中，所有物联网智能终端都是一个用电系统，而智能电网则是一个供电系统。 连接两者的是智能电表，而智能电表的后台是智能变电站。

在这里，我们以安科瑞推出的物联网在线监测仪表为例，详细讲解智能电表相对于传统电表的优势。

强大的互联功能：与传统电表的本地采集方式相比，通过与物联网技术的结合，该终端监控设备目前不仅支持RS-485通信，在网络通信层还支持GPRS、WiFi、NB。 - 物联网等各种通信技术，在通信协议适配方面，也涵盖了目前市场上的大部分通用协议。

4.2 泛在电力物联网云平台建设

智能变电站和智能电表是构建泛在电力物联网生态系统的关键环节，参与内网“源（供电）-电网（电网）-负载（负载）-存储（储能）”，作为以及外网“云（云平台）-管道（有线/无线物联网）-边缘（边缘计算）-端（终端设备）”生态系统构建。

安科瑞推出企业微电网能效管理平台，集：变电站运维云平台、能源管理云平台、智慧用电云平台、环保用电监管云平台、充电桩（电动汽车/自行车）运营管理云于一体平台、预付费管理云平台等平台进行系统集成江西能耗管理系统通讯方式，解决智慧城市、智慧社区、智慧医院、智慧交通、智慧楼宇等重大场景应用。 根据用户的实际需求，我们还开发了各类有线、区域无线、广域无线通信产品，包括网关和终端设备，支持RS485、以太网、Lora、GPRS、4G、和NB-IOT。 结合平台的数据分析功能，为用户提供详细、简洁、清晰的数据报告。 这也是万物互联、智能电网的体现。

从云平台上，我们可以结合曲线图和树形图直观地了解相应的运行情况。

5 结论

物联网云平台监控系统在电力行业的应用，不仅可以提高工作效率，也为电力的稳定运行打下良好的基础。 在应用过程中，工作人员应结合系统运行情况，添加更加高效的技术手段，确保系统稳定运行，为电力行业稳定发展提供有效助力。

参考

[1] 李琳，王一熙，梁毅，等。 电力物联网在线监测设备系统研究[J]. 微型计算机应用, 2019, 35(12): 100-102.

[2] 刘欢. 泛在电力物联网关键技术分析[J]. 电子元件与信息技术, 2019, 3(12): 29-30.

[3] 张磊. 电力物联网下采集终端可信计算技术研究[J]. 电子元件与信息技术, 2019, 3(12): 113-116。

[4]胡振凯. 电力物联网云平台监控系统建设浅析[J]. 计算机工程应用技术, 2020, 13(21): 21-23。

[5]企业微电网设计与应用手册2022.05版。

安克瑞崔立杰

摘要：随着我国社会经济的快速发展，我国的科技实力得到了很大的提升。 目前，互联网通信技术已在社会得到广泛应用。 随着电力通信技术的快速发展和更新，泛在电力物联网建设成为电力通信发展的重要方向。 本文以泛在电力物联网系统为核心，介绍了泛在电力物联网系统的基本概念和架构特点，讨论了电力物联网建设中的难点和问题，分析了泛在电力物联网系统的需求和需求。电力物联网的发展前景。 外表。

关键词：电力系统； 电力通讯； 泛在电力物联网技术

介绍

随着我国社会经济的快速发展，社会和企业对电力服务的需求逐渐增加。 分布式发电设备和电网结构发展迅速。 传统的电网形式已经不能满足当前社会的发展需求。 随着5G通信在各大领域的广泛推广，电网的运行模式和功能必然得到新一轮的发展方向。 因此，结合当前的电力通信技术，电力系统将与泛在电力物联网相结合，形成未来的电网。 能源系统是电力系统发展的重要趋势和方向。 因此，国家电网当前高度重视泛在电力物联网技术发展，探索技术模式和出现的问题，这将有助于进一步拓展电力服务范围和能力。

泛在电力物联网概念

泛在物联网通常是指在任何时间、地点的人、物之间的信息有机互联和交互，而泛在电力物联网具体是指电力用户、电力公司、供应商和设备之间的信息互联。 相互作用。 可以说，泛在电力物联网是互联网技术在电力系统中的应用，实现不同信息传感设备之间的资源共享，从而实现能够自我感知识别的智能处理实体，并通过网络使相关数据信息可用。实体之间的相互作用和联系。 可以获得感知和反馈控制，形成整体发电系统。 泛在电力物联网通信可以通过电力平台架构上的智能通信技术实现不同数据信息的共享和管理。 这将提高数据和信息的利用效率，也有利于数据信息之间的交互和连接。 。 通过不同设备用户之间在任何时间、空间、范围的信息共享和交互，可以稳定电力整体运行，有利于电力市场能源服务平台的进一步发展。

泛在电力物联网发展目标

泛在电力物联网的建设目标主要有利于充分发挥当前物联网大数据的技术优势，充分覆盖电力信息的不同数据和类型，增强数据的空间尺度和来源范围，并对数据深度和内容进行统一分析和挖掘。 这将有助于电力数据服务打破不同地区数据之间的兼容，实现各业务之间的互联互通，更好地服务各行业电力数据，通过社会各行业的广泛参与实现业务。 模型创建和开发。 以人工智能和深度学习为特征的大数据智能技术将推动电力物联网快速发展，也有利于数据知识的挖掘和学习。 可以预见，未来将推动整个行业的发展和进步。

泛在电力物联网基本架构

总体而言，泛在电力物联网的基本架构主要分为技术架构、标准架构和应用架构三个方面。 就技术架构而言，主要分为感知、网络、平台、应用四个层面。 感知层主要完成数据信息的协同采集。 通过边缘计算，终端设备的智能化得到广泛提升。 网络层主要利用现代通信技术实现不同电力链路之间的覆盖和连接。 平台层主要用于物联网数据信息的管理以及不同云的协同。 应用层主要用于提高整个系统的稳定性，实现能源系统之间构建全面的智能互联网系统。

标准架构主要为整体数据平台提供标准支撑，在感知层面，设备在不同链路之间会产生大量的数据。 这些数据通常来自不同的来源和格式。 如果没有完善的标准体系，数据之间就很难沟通和连接。 因此，为了解决数据之间的统一和沟通，建立统一的平台标准将促进数据的使用和利用，为数据信息的深度挖掘提供准备和保障。 泛在电力物联网的应用架构主要用于保障整体电网运行，提高能源综合服务能力，通过经济市场运作获得良好的能源生态系统。

泛在电力物联网中电力通信技术的发展

泛在电力物联网是基于通信技术发展起来的新型物联网系统。 其建设核心是满足电网能源系统的智能判断和自适应调节能力，提高能源替代和利用能力。 对于电力物联网来说，通信技术是其核心技术内容之一，是实现万物互联的基础组成部分。 电力物联网可以保证不同类型的通信网络能够相互连接、反馈。 当前电力通信技术的快速发展，泛在电力物联网必然得到进一步发展。

电力通信的基本原理

自2G通信技术发展以来，移动通信技术已采用数字信号作为通信的基本方式。 对于5G通信来说，数字信号也将作为通信的基础。 简单来说，移动通信的概念就是利用电磁波在空中自由传播和通信来实现信号传输。 就其组成部分而言江西能耗管理系统通讯方式，主要包括：信号发生器、接收器、调制解调器等关键步骤单元。 空中无限通信不可避免地会面临反射、散射等各种传输情况，5G通信也不例外。 与4G通信相比，5G通信是一个巨大的飞跃。 从改善传输信号的角度来看，主要包括三个方面：

1、扩大资源，提高电磁波信号的频率。

2、沿着连续定理，提高频率使用效率。

3、发展技术，材料密度更加致密。 频率资源可以多次重复使用，从而实现更高密度的异构网络连接。

5G通信的基本特征

5G通信至少必须包括以下五个基本特征：高速率、高容量、高可靠性、低时延和低能耗。

1、速度快。 5G通信的速率主要包括峰值速率、区域速率和边缘速率三个指标。 具体来说，峰值速率是指在良好条件下获得的速率。 区域速率是指整个通信系统保证的总速率。 边缘速率是指较差的5%用户获得的通信速率。 高速的基本特性使得5G通信技术在物联网系统中得到广泛应用。

2、容量大。 与传统通信技术相比，5G通信将包含更多的设备终端。 这里不仅有手机，还有家用电器和各种可穿戴设备。 这也为物联网的发展提供了巨大的物质支撑。

3、可靠性高。 电力通信的可靠性是电力系统的首要保障。 5G通信可以保证信息传输的整体可靠性，为电力通信提供可靠的技术支撑。

4.低延迟。 一般来说，通信时延是指信息传输所需的时间。 对于传统技术来说，由于时间的影响很大。 所以常常被忽视。 在未来通信技术发展的场景下，必然需要具有更好时延的通信方式来满足各系统之间的协调和控制。

5、能耗低。 传感器和通信设备之间通常需要基本电源。 新的5G技术将节省能源损失，减少能源浪费。

安科瑞为国家电网2021泛在电力物联网建设提供解决方案

安科瑞电气多年来深耕用户侧能效管理，逐步完善从电力物联网云平台到终端传感器的生态系统。 各方面加大研发投入，形成“云（云平台）-管道（有线/无线物联网）-边缘（边缘计算）-端（终端设备）”的生态系统，参与泛在电力建设物联网并为国家电网“三型两网”提供解决方案，使用户能够在任何时间、地点、人、物进行信息连接和交互，并生成共享数据，服务于电网、发电、供应商、用户。

云平台

近年来，安科瑞电气先后推出变电站运维云平台、能源管理云平台、智慧用电云平台、环保用电监管云平台、充电桩（电动汽车/自行车）运营及管理云平台、预付费云平台。 管理云平台等云平台解决方案已广泛应用于国家电网公司、环保部门、安监部门、住建部门等客户业务。

(1)变电站运维云平台

据统计，全国高压高压表的工商业用户数量已达200万户以上，数量巨大。 但日常运维工作大多较为传统，普遍存在人工成本高、工作效率低、故障排查时间长、风险防范能力弱等问题。 问题。 国家电网公司和众多电力运维公司正在抢占这个巨大的市场，这是一个价值数千亿的市场。

-1000电力运维云平台采用多功能电表、无线通信、边缘计算网关和大数据分析技术，通过智能网关采集现场数据并存储在本地，然后定期将数据推送到云平台。 该平台可同时访问数千个用户变电站数据。 平台采集的数据包括变电站的电气参数和环境数据，包括电流、电压、功率、开关状态、变压器温度、环境温湿度、水浸、烟雾、视频、门禁等信息，并报警如果发生异常，将在10秒内通过短信和APP发送信号。 平台通过手机APP将运维任务发送到指定人员的手机上，并利用GPS跟踪运维执行过程闭环，提高运维效率，立即发现并消除操作中的缺陷。

(2)能源管理云平台

-5000能耗管理云平台可应用于各行业，如政府办公楼、工厂、教育建筑、医疗建筑、商业综合体等，可通过局域网、互联网采集不同区域多个建筑或单位的能耗或4G网络数据。

平台采集建筑电、水、气、冷、热等能耗数据以及光伏、风电、储能等新能源数据，并对能耗数据进行分析。 、环对环能耗数据分析比对和溯源。 同时可以提供各时段峰谷能耗数据及报告，帮助用户梳理电费明细、制定能源绩效评估。

（三）环保电力监管云平台

近年来，我国环境质量有了很大改善，这得益于国家层面对环境保护的重视和环保部门的有效监督执法。 安科瑞针对环境监管痛点，开发了环保电力监管系统解决方案，帮助环保部门坚决打赢蓝天碧水保卫战。

-3000环保用电监控平台主要服务于环保监管部门和污水生产排放企业，为环保部门提供在线监管执法依据，为生产提供设备运行监控和污水生产排放数据记录企业。

平台采集生产企业用电量总量、生产用电和污染治理设备，进行关联分析，及时给出环保设备运行异常或企业生产异常信号，实现全过程防控。 前端设备采用不间断免电免布线方案采集用电数据，通过LORA无线上传至环保数据网关，再上传至平台服务器或县、市、区通过4G省级环保平台。 通过对污染防治设施用电量的实时监测，各地环保部门可以对排污企业的生产经营情况进行无死角监控、全程监控，将人防变为信息化。技防，从事后处罚到介入执法，扭转传统依靠人力和经验的现场管理。 核查状况将为环境保护监管创建更加切实有效的监管方式，形成长效机制。

(4)智慧用电云平台

应急管理部网站数据显示，2016年至2018年，电气原因引发的火灾约占总数的30%至34%。 2018年，全国共发生火灾23.7万起。 因安装、使用不规范引起的火灾占总数的34%。 在较大特大火灾事故中，电气火灾所占比例较高。 国务院、公安部消防局以及各省、自治区、直辖市纷纷发文推进智慧用电，从源头预防电气火灾。 目前用电管理平台已在九小场所、三合一场所、养老院、医疗场所等使用。 广泛在学校、金融网点等人员密集场所开展。

-6000用电管理云平台对电气火灾的主要因素（电缆温度、漏电流、负载电流、电压）进行不间断的数据跟踪和统计分析，并通过2G/NB-IOT/4G采集现场数据，实时发现电气线路和用电设备中的隐患（如电缆温度异常、过载、过压、欠压、漏电等）并通过短信、APP推送、自动语音呼叫等方式及时预警，有效预防事故的发生电气火灾。 系统可显示所有监测点的漏电流、电缆温度等电气参数，并支持巡检记录和调度操作，提供隐患分析报告，实时评估企业用电状况。

(5)电动汽车/电动汽车充电桩运营管理云平台

电动汽车现已成为广泛应用的绿色能源汽车。 -9000充电桩运营管理云平台系统利用物联网技术，对充电桩站点以及接入系统的各个充电桩进行持续采集和监控。 对充电器过温保护、充电器输入输出过压、欠压、绝缘检测失败等一系列故障进行预警； 用户通过微信小程序扫描二维码并进行支付后，系统发起充电请求，并控制二次二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电过程。 充电桩可配备WIFI模块或GPRS模块接入互联网。 具有加密技术和密钥分发技术，可以基于TCP/IP数据交换协议直接连接到云端。

电动自行车的数量不断增加，解决了普通百姓的短途出行问题。 然而，有关电动自行车、火灾事故的新闻也屡见不鲜，并有逐年增多的趋势，给社会造成巨大损失，成为人民群众生命财产问题。 一个隐患。 针对电动自行车火灾的危害和特点，各级政府部门纷纷出台文件控制电动自行车火灾，重点规范停车、充电行为。 安科瑞-9500充电桩运营管理云平台为电动自行车消防提供充电管理、资产管理、交易管理的一揽子解决方案，解决充电难、管理难、充电难的问题。 可应用于商业建筑、住宅小区。 学校、医院等场所设置的电动自行车充电场所的运营管理。

（6）物业管理社区预付费管理云平台

安科瑞远程预付系统可用于分布式金融操作、在线支付，以及各类商业综合体、社区、写字楼、酒店式公寓等物业的总部、学校后勤管理部门、工厂宿舍、连锁超市、大型物业。 目前，-3000预付款管理系统已广泛应用于上述场景，并已稳定运行多年。 适用于物业公司管理住宅、写字楼、商铺租户的水电预缴，或学校为学生宿舍预缴电费。 以及电源管理和控制系统。

有线/无线物联网

安科瑞基于多年的项目经验，结合用户的实际需求，开发了各类有线、区域无线、广域无线通信产品，包括网关和终端设备。 支持RS485、以太网、LORA、GPRS、4G、NB-IOT等通讯方式。 随着5G建设的加速，未来越来越多的通信方式将被集成到产品中，服务于无处不在的电源。 网络建设。

边缘计算

安科瑞针对物联网应用开发了多种智能网关，利用嵌入式系统和边缘计算技术对现场终端设备数据进行采集和存储，并根据云平台的需求使用不同的协议连接到云平台。 所有数据采集、计算、异常报警触发逻辑均在网关本地设置。 当网络出现故障时，数据存储在本地。 网络恢复后，数据将重新传输，恢复中断的传输，提高数据可靠性。

终端设备

针对泛在电力物联网建设，安科瑞陆续推出多款物联网仪表，应用于不同场合，满足不同需求。 2019年各类终端仪表出货量超过185万台。

安科瑞产品在泛在电力物联网中的应用

近两年，安科瑞先后参与江苏省部分县市电力公司用户侧能源管理平台、云南省电网综合能源服务平台、147所学校电力运维平台建设在上海嘉定区等相关平台，提供包括云平台、智能网关、终端设备等产品，各类用户侧云平台在全国已有700多个运营案例，并根据用户需求不断完善产品功能。 这些项目是未来泛在电力物联网的一部分。

“能源互联网的春天已经到来，因为它的能力，它一定会成为一个充满活力的新能源产业。” 尽管对于泛在电力物联网还存在一些不同的声音，但泛在电力物联网已经悄然布局。 开来，融入能源互联网基础设施各个环节。

电力通信与泛在电力物联网建设前景展望

通信、电力网络优化发展

与传统通信技术相比，电力通信技术降低了功耗。 但未来随着物联网技术的发展，通信量必然会增加，这也会带来相当大的能源损耗。 对于泛在电力物联网，需要分散式建立5G通信基站，以保证电力能源的供应。 这也将促进电力网络和通信网络之间的能量交换。 对于通信需求较大的地方，可以进一步加强相应的系统规划和开发。

多元化商业模式

随着电力通信技术在泛在电力物联网中的应用，整个电力系统的商业模式将得到拓展。 根据市场情况，新的商业模式必然会出现，这将有助于解决电力系统传统商业模式长期存在的许多问题。 个体之间的能源交易将成为可能。 由于电力通信技术将端到端的通信技术实现为P2P交易模式，降低了整体交易的通信成本，有利于泛在电力物联网系统的进一步发展和优化。