IOT-Datendienste, bereitgestellt von der IOT EMS-Plattform
Zusammenfassung: Die Acrel IoT EMS-Plattform ist eine Plattform, die auf dem Acrel IoT-Rechenzentrum basiert und Uplink- und Downlink-Datenstandards etabliert hat, um Internetnutzern Energie-IoT-Datendienste bereitzustellen.Acrel IoT EMS ist eine zentralisierte Online-Plattform zur Verbindung aller Acrel-Netzwerkprodukte.Es bietet einheitliche Zugriffs-, Überwachungs- und Steuerungsfunktionen, was Zeit spart und Ihnen die Überwachung Ihrer gesamten Netzwerkflotte ermöglicht.Wenn sich Ihr Acrel-Gerät im IoT EMS befindet, können damit Fernzugriffslinks zu Geräten generiert werden, die mit einem 4G- oder WLAN-Netzwerk verbunden sind.Sobald ein Alarmereignis auftritt, werden innerhalb weniger Sekunden relevante Alarm- und Ereignisinformationen schnell über die APP übertragen, um die relevante Person zu benachrichtigen.
Schlüsselwörter: IoT;Energiemanagementsystem;IoT-Messgerät;Cloud-Plattform
Ⅰ.Einführung
In den letzten Jahren wurde das Konzept des Internets der Dinge (IoT) beschleunigt in industrielle Anwendungen integriert und hat sich zum zentralen technischen Gedanken in Smart Cities und in der gesamten Informatisierungslösung entwickelt.Gegenwärtig ist das IoT in eine neue Phase der grenzüberschreitenden Integration, der integrierten Innovation und der groß angelegten Entwicklung eingetreten, ausgehend von konzeptionellen Spekulationen, fragmentierten Anwendungen, Closed-Loop-Entwicklung usw.Es hat eine wichtige Rolle bei der Transformation und Modernisierung traditioneller Industrien, der Urbanisierung, dem Bau intelligenter Städte und der kontinuierlichen Verbesserung der Lebensqualität der Menschen gespielt.Und es hat in diesen Bereichen bemerkenswerte Ergebnisse erzielt.
Bei der Acrel IoT EMS-Plattform handelt es sich um eine Reihe von Internet-Geschäftsmodellen, die Online-Verkäufe kombinieren, um PAAS-Dienste für weit verteilte Internetnutzer bereitzustellen.Nach Abschluss der Installation der Acrel IoT-Produkte können Benutzer einfach auf die Plattform zugreifen, indem sie den QR-Code mit ihrem Mobiltelefon scannen, ohne auf den Debugging- und Plattformbetriebsprozess achten zu müssen, und Plattformfunktionen unabhängig auswählen und entsprechende Datendienste erhalten.
Ⅱ.Bedarfsanalyse
Die Kundengruppen der IoT EMS-Plattform sind in zwei Gruppen unterteilt: Die erste Gruppe sind Internetnutzer;Das zweite sind intelligente Städte.Zu den Internetnutzern zählen im Allgemeinen die folgenden Typen:
1. Ein Mieter hat drei oder fünf Wohnungen zur Miete und muss Wasser und Strom messen und in Rechnung stellen;
2. Es gibt mehrere kleine Supermarktketten, die Energiemanagement, Fernsteuerung und elektrisches Sicherheitsmanagement betreiben möchten.
3. Wenn Sie für eine Immobilie in einer bestimmten Gemeinde mehrere Ladesäulen für die zentrale Ladeverwaltung erwerben möchten, müssen Sie für den Betrieb Gebühren erheben;
4. Das Gebäudemanagement eines bestimmten Gebäudes benötigt nur wenige Zähler, um die Energiemessung auf der Etage durchzuführen;
5. Eine kleine Fabrik möchte die Strommessung ihrer eigenen kleinen Fabrik verwalten.
6. Ein IoT-Systemintegrator möchte die Daten von IoT-Produkten direkt abrufen und benötigt eine einheitliche Verwaltungsplattform;
Die Nachteile des traditionellen Geschäftsmodells für die oben genannten Internetnutzer sind folgende:
1. Datensysteme sind teuer
2. Diversifizierte Datendienste sind erforderlich
3. Das Debuggen ist zu professionell
4. Die Auswahl der Systemhardware ist zu professionell
5. Die Bezahlung des Dienstes ist unpraktisch
Die Bedürfnisse intelligenter Städte sind wie folgt:
1. Sie müssen auf verschiedene Arten massiver Hardware zugreifen
2. Es ist notwendig, die regulatorischen Informationen zu extrahieren, die der Führung am Herzen liegen, und Technologien wie GIS und BIM zu kombinieren, um eine Makroüberwachung zu erreichen
3. Bereitstellung einer einheitlichen Betriebsdienstplattform zur Bereitstellung von IoT-Datendiensten für Endbenutzer
Ⅲ.Systemstruktur
IOT EMS nimmt den Energiefluss der Energieversorgung, des Energiemanagements, des Gerätemanagements und der Energieverbrauchsanalyse als Hauptlinie.Es verbindet die Zusammenhänge von Energieerzeugung, -verarbeitung, -verteilung und -übertragung, -verbrauch und -einsparung.In Kombination mit der Vernetzung von Menschen und Dingen bildet es ein Energie-IoT-Ökosystem mit Acrel-Produkten als Medien.IoT-Produkte und Energieakteure interagieren mit der Plattform in Form von Datenströmen und Geschäftsströmen.
3.1 Netzwerkstruktur
Die Acrel IoT EMS-Plattform verfügt über eine mehrschichtige und verteilte Struktur, die hauptsächlich aus drei Teilen besteht: Wahrnehmungsschicht (Terminalerfassungsausrüstung), Netzwerkschicht (Kommunikationsverwaltungsterminal) und Plattformschicht (Energie-IoT-Cloud-Plattform).
● Wahrnehmungsschicht: Verschiedene mit dem Netzwerk verbundene Sensoren, darunter Multifunktionszähler, Prepaid-Stromzähler, Multi-Loop-Zähler, IoT-Stromzähler, IoT-Wasserzähler, Ladesäulen für Batterieautos, Ladesäulen für Autos, Straßenlaternensteuerungen usw.
● Netzwerkschicht: Das intelligente Gateway sammelt die Daten der Wahrnehmungsschicht, führt eine Protokollkonvertierung und -speicherung durch und lädt die Daten dann auf die IoT-EMS-Plattform hoch.
● Plattformschicht: Die Plattformschicht umfasst Anwendungsserver und Datenserver, die Anwendungen im Web oder in der APP implementieren können.
3.2 Plattformarchitektur
Die Systemnetzwerkstruktur der IoT EMS-Plattform nimmt eine geschichtete und verteilte Struktur an, einschließlich: Wahrnehmungsschicht, Datenschicht, Anwendungsschicht, Präsentationsschicht und Betriebsschicht.Das Systemarchitekturdiagramm ist in der Abbildung dargestellt.
Die Sensorschicht umfasst verschiedene Produkte unseres Unternehmens, die die unterste Schicht des gesamten Systems und das Grundelement für den Aufbau der IoT-Cloud-Plattform bilden, darunter Multifunktionszähler, Prepaid-Zähler, Multi-Loop-Zähler, IoT-Zähler und Ladesäulen , Straßenlaternensteuerungen und so weiter.
Die zwischengeschaltete Datenverarbeitungsplattform ist hauptsächlich für die Datenverarbeitung, Datenspeicherung und Dateninteraktion verantwortlich.Um die Datenverarbeitungsfähigkeit der gesamten umfassenden Plattform sicherzustellen, speichern wir Echtzeitdaten, historische Daten und Geschäftsdaten in verschiedenen Bibliotheken und stellen verschiedene Schnittstellen zur Verfügung, um die Dateninteraktion mit Drittsystemen zu ermöglichen.
Die obere Anwendungsschicht ist die IoT-EMS-Plattform, die hauptsächlich verschiedene funktionale Anwendungen realisiert.Die Plattform ist entsprechend dem Energiefluss in vier Hauptbereiche unterteilt: Energieversorgung, Energiemanagement, Gerätemanagement und Energieverbrauchsanalyse.Die Energieversorgung umfasst Stromsammlung, intelligenten Betrieb und Wartung.Das Energiemanagement umfasst sichere Stromverbrauchs- und Stromqualitäts-Untermodule.Das Gerätemanagement umfasst intelligente Beleuchtung, Prepaid und Ladesäule.Die Analyse des Energieverbrauchs umfasst die Teilmodule Energiemanagement und Mehrwertdienste.Die Plattform bietet Benutzern eine Mensch-Computer-Interaktionsschnittstelle über Web und App, und verschiedene Benutzer der Betriebsebene können über diese beiden Methoden auf die Plattform zugreifen und diese bedienen.
Ⅲ.Plattformfunktion
3.1、Energieversorgung
3.1.1 Stromerfassung
Das Stromerfassungsmodul kann die Abfrage, Analyse, Frühwarnung und umfassende Anzeige verschiedener Überwachungsdaten realisieren, um die Umweltfreundlichkeit des Stromverteilungsraums sicherzustellen.Im Hinblick auf die Intelligenz werden die Fernmessung, Fernsignalisierung und Fernsteuerung des Stromversorgungs- und Verteilungsüberwachungssystems realisiert und das System umfassend erkannt und verwaltet.Im Hinblick auf die Datenressourcenverwaltung kann der Betrieb jedes Geräts im Stromversorgungs- und Verteilerraum angezeigt oder abgefragt werden, einschließlich historischer Daten und Echtzeitdaten.Je nach Bedarf können die Tages-, Monats- und Jahresberichte abgefragt und gedruckt werden, um die Arbeitseffizienz zu verbessern und Personalressourcen zu sparen.
3.1.2 Intelligente Bedienung und Wartung
Das intelligente Betriebs- und Wartungsmodul nutzt einen Multifunktions-Leistungsmesser, drahtlose Kommunikation, ein Edge-Computing-Gateway und Big-Data-Analysetechnologie, sammelt Felddaten über das intelligente Gateway, speichert sie lokal und überträgt die Daten dann regelmäßig an die Cloud-Plattform.Die Plattform kann gleichzeitig auf Tausende von Benutzer-Umspannwerksdaten zugreifen.Zu den von der Plattform gesammelten Daten gehören die elektrischen Parameter und Umgebungsdaten des Umspannwerks, einschließlich Strom, Spannung und Leistung, Schaltstatus, Transformatortemperatur, Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit, Wassereintauchung, Rauch, Video, Zugangskontrolle und andere Informationen.Wenn eine Anomalie auftritt, wird innerhalb von 10 Sekunden ein Alarm per SMS und APP gesendet.Die Plattform sendet die Betriebs- und Wartungsaufgaben über die Mobiltelefon-APP an das Mobiltelefon des zuständigen Personals und verfolgt den Betriebs- und Wartungsprozess über NFC, um den Kreis zu schließen, die Betriebs- und Wartungseffizienz zu verbessern und Betriebsmängel sofort zu finden und sie beseitigen.
3.2, Energiemanagement
3.2.1 Elektrizitätssicherheit
Das Stromsicherheitsmodul führt eine ununterbrochene Datenverfolgung und statistische Analyse der Hauptfaktoren von Elektrobränden (Kabeltemperatur, Leckstrom, Laststrom, Spannung) durch und sammelt Vor-Ort-Daten über 4G.Die potenziellen Sicherheitsrisiken elektrischer Leitungen und elektrischer Geräte (z. B. anormale Kabeltemperatur, Überlastung, Überspannung, Unterspannung und Leckage usw.) und rechtzeitige Warnung durch SMS, APP-Push, automatische Sprachanrufe usw. können wirksam verhindert werden elektrische Brände.Das System kann elektrische Parameter wie Leckstrom und Kabeltemperatur an allen Überwachungspunkten anzeigen, Inspektionsaufzeichnungen und Versandvorgänge unterstützen, Berichte zur Analyse potenzieller Sicherheitsrisiken bereitstellen und den Stromsicherheitsstatus des Unternehmens in Echtzeit bewerten.
3.2.2 Stromqualität
Das Thema Stromqualität hat immer mehr Aufmerksamkeit erregt und ist zu einem der Forschungsschwerpunkte des Energiesystems geworden.Einerseits reagieren die meisten dieser Geräte aufgrund der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie und der breiten Anwendung verschiedener hochentwickelter und komplexer elektrischer Geräte sehr empfindlich auf die Stromqualität.Dadurch wird die Stromqualität sehr instabil.Der Hauptzweck der Netzqualitätsanalyse besteht darin, die Art und das Ausmaß von Netzsignalstörungen zu bestimmen und die entsprechenden Störungsquellen effektiv anzupassen und zu kompensieren.Daher liegt der Schlüssel zur Verbesserung der Stromqualität darin, Informationen über verschiedene Störsignalquellen rechtzeitig und genau zu erhalten.
Die Überwachung der Netzqualität umfasst dreiphasige Unsymmetrie, Oberschwingungen und Leistungsfaktor.Wenn die drei Phasen unausgeglichen sind oder der Leistungsfaktor zu niedrig ist, wird ein Alarm generiert und die Benutzer per APP-Push, SMS, E-Mail usw. benachrichtigt.
3.3.Geräteverwaltung
3.3.1 Intelligente Beleuchtung
Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Lebensstandards der Menschen werden die Anforderungen der Menschen an die Arbeits- und Wohnumgebung immer höher und auch die Anforderungen an Beleuchtungssysteme werden immer höher.Der Energieverbrauch im Beleuchtungsbereich macht einen erheblichen Anteil des Gesamtenergieverbrauchs aus, wobei Energieeinsparung und Verbesserung der Lichtqualität oberste Priorität haben.Als wichtiger Teil des Stromverbrauchs macht der Beleuchtungsstrom etwa 10 % des Stromverbrauchs aus.Mit der rasanten Entwicklung der Volkswirtschaft meines Landes und der kontinuierlichen Verbesserung des Lebensstandards der Menschen wird der Stromverbrauch für Beleuchtung weiter steigen.
Intelligente Beleuchtung nutzt die Technologie des Internets der Dinge, um den Stromverbrauchsstatus der in verschiedenen Bereichen der Stadt installierten Beleuchtungskreise kontinuierlich zu überwachen.Die Plattform beurteilt den Betriebszustand der Lampen, indem sie den Strom- und Spannungswert des Beleuchtungskreises überwacht.Jeder abnormale Betriebszustand kann von der Plattform überwacht werden, und die Warn- und Alarminformationen können über die mobile APP, SMS und E-Mail übertragen werden, um schnell die verantwortliche Person zu erreichen und den Bediener daran zu erinnern, dass das Schütz auslöst und die Stromversorgung die Spannung verliert , usw.
3.3.2 Prepaid-Verwaltung
Die Prepaid-Stromfunktion kann für verschiedene Gewerbekomplexe, Gemeinden, Bürogebäude, Bürogebäude, Hotelapartments und andere Immobilien, Logistikmanagementabteilungen von Schulen, Fabrikwohnheime, Supermarktketten und Großimmobilien genutzt werden.Derzeit werden Prepaid-Wasser und -Strom in den oben genannten Szenarien erfolgreich eingesetzt und laufen seit vielen Jahren stabil.Es eignet sich für die Verwaltung des Prepaid-Stroms von Immobilienunternehmen für Wohn-, Büro- und Ladenmieter oder des Prepaid-Stroms und des Stromverbrauchs von Studentenwohnheimen durch Schulen und Sicherheitskontrollsysteme.
3.3.3 Auto-/Batterieladebetrieb
Elektrofahrzeuge sind zu einem weit verbreiteten Transportmittel für umweltfreundliche Energie geworden.Gleichzeitig nimmt die Zahl der Elektrofahrräder zu, was das Kurzstreckenproblem der Menschen löst.Allerdings gibt es auch häufig Nachrichten über Sicherheits- und Brandunfälle im Zusammenhang mit Elektrofahrrädern, und die Tendenz ist von Jahr zu Jahr zunehmen.Es hat der Gesellschaft große Verluste gebracht und ist zu einer versteckten Gefahr für die Sicherheit von Leben und Eigentum der Menschen geworden.Basierend auf den Gefahren und Merkmalen von Elektrofahrradbränden haben Regierungsbehörden auf allen Ebenen Dokumente herausgegeben, um das Park- und Ladeverhalten bei Elektrofahrradbränden zu regeln.Das Funktionsmodul Ladebetrieb des Autos/Batterieautos sammelt und überwacht kontinuierlich die Daten des Ladesäulenstandorts und jeder Ladesäule, die über die Internet-of-Things-Technologie an das System angeschlossen ist, und schützt gleichzeitig vor verschiedenen Fehlern wie Überlastung. Temperaturschutz des Ladegeräts und Überspannung am Ein- und Ausgang des Ladegeräts, Unterspannung, Isolationserkennungsfehler und eine Reihe von Fehlern zur Frühwarnung.Nachdem der Benutzer den QR-Code über die APP gescannt hat, initiiert das System eine Ladeanforderung und steuert die dem QR-Code entsprechende Ladesäule, um den Ladevorgang des Elektrofahrzeugs abzuschließen.Der Ladestapel kann mit einem drahtlosen Modul ausgestattet werden, um eine Verbindung zum Internet herzustellen, mit Verschlüsselungstechnologie und Schlüsselverteilungstechnologie zusammenzuarbeiten und sich über das auf TCP/IP basierende Datenaustauschprotokoll direkt mit der Cloud zu verbinden.
3.4.Energieanalyse
3.4.1 Energiemanagement
Um das Dual-Carbon-Ziel stetig voranzutreiben, müssen Unternehmen vor dem Hintergrund der „doppelten Kontrolle“ von Energieverbrauchsintensität und Gesamtverbrauch darüber nachdenken, wie sie mit der doppelten Kontrolle des Energieverbrauchs umgehen können, um eine normale Produktion sicherzustellen.Die meisten bestehenden Unternehmen nutzen nach wie vor die Betriebsart „Individuelle Planung, eigenständige Gestaltung, eigenständiger Betrieb“ verschiedener Energieversorgungssysteme wie Strom, Wasser, Gas, Kälte und Wärme.Unzureichende Messgeräte werden in der Regel erkannt;die Messgenauigkeit der Messgeräte ist nicht hoch und die Messdaten sind ungenau;die Zuverlässigkeit der manuellen Zählerablesung ist gering;Es ist schwierig, die Energieeffizienz großer energieverbrauchender Geräte effektiv zu überwachen und zu bewerten.Bereitstellung zuverlässiger Referenzdaten;Es fehlt ein effektives Indexsystem zur Bewertung der Energieeffizienz von Unternehmen und es ist schwierig, Maßnahmen zur Steuerung des Energieverbrauchs umzusetzen.
Das Energiemanagementmodul nutzt Automatisierung und Informationstechnologie, um die automatische und wissenschaftliche Verwaltung des gesamten Prozesses von der Energiedatenerfassung über die Prozessüberwachung, die Analyse des Energieverbrauchs, das Energieverbrauchsmanagement usw. zu realisieren. Daher kombiniert es den gesamten Prozess des Energiemanagements auf organische Weise. Energieproduktion und -nutzung und nutzt fortschrittliche Datenverarbeitungs- und Analysetechnologie, um eine Offline-Produktionsanalyse und -verwaltung durchzuführen, eine einheitliche Planung des gesamten Energiesystems der Anlage zu erreichen und die Energieträgerbilanz und effektive Nutzung zu optimieren.Darüber hinaus verbessert es die Energiequalität, senkt den Energieverbrauch und erreicht den Zweck, Energie zu sparen, den Verbrauch zu senken und das gesamte Energiemanagementniveau zu verbessern.
3.4.2 Mehrwertdienste
（1）Industrielle Konfiguration
Die traditionelle Methode zur Entwicklung von Konfigurationsanwendungen für die industrielle Automatisierung erfordert von Entwicklern die Fähigkeit, Code zu schreiben, die Konzepte zu verstehen und Methoden verwandter Entwicklungs-Frameworks zu verwenden.Und diese Entwicklungsmethode erfordert einen langen Entwicklungszyklus und sehr hohe Anforderungen an Entwickler.Gleichzeitig werden herkömmliche Konfigurationsanwendungen für die industrielle Automatisierung im industriellen Bereich eingesetzt, und der Einsatzkomfort und die Zugänglichkeit sind sehr gering.
Mit der rasanten Entwicklung des industriellen Internets werden Anwendungsanforderungen oft sehr schnell aktualisiert und iteriert, und Gerätehersteller verfügen oft nicht über den entsprechenden Hintergrund für die Entwicklung industrieller Konfigurationssoftware, was die Entwicklungs- und Aktualisierungsgeschwindigkeit industrieller Konfigurationssoftware sehr langsam und oft sogar unmöglich macht um den Anforderungen eines schnellen Geschäftswachstums gerecht zu werden.Gleichzeitig ist der Zugriff auf die industrielle Konfigurationssoftware nicht mehr auf den Industriestandort beschränkt, sondern auch die Nachfrage nach Zugriffen von außerhalb des Industriestandorts steigt.
Das industrielle Konfigurationsmodul in der IoT EMS-Plattform löst die Probleme der geringen Bereitstellung und der geringen Zugänglichkeit herkömmlicher Konfigurationsanwendungen für die industrielle Automatisierung.Benutzer können die Komponenten des Konfigurationsbildschirms anpassen, indem sie die Maus im Entwicklungstool ziehen und ablegen.Attribut, Position, Größe usw. sowie eine integrierte umfangreiche Konfigurationskomponentenbibliothek, sodass Benutzer keine Code-Schreibfähigkeiten und keinen technischen Hintergrund für die Entwicklung von Konfigurationssoftware für die industrielle Automatisierung benötigen, sondern auch problemlos industrielle Konfigurationsschnittstellen entwickeln und unterstützen können Datenanzeige, Fernbedienung und andere Funktionen.
(2) 3D-Visualisierung
Die 3D-Visualisierungstechnologie realisiert eine mehrdimensionale Visualisierung durch virtuelle Simulation, stellt Kunden digitale Dienste bereit, unterstützt Unternehmen beim wechselseitigen Management der Energiewirtschaft und verbessert das Niveau des Energiemanagements.Die wichtigsten Funktionen, die realisiert werden können, sind: Echtzeitsynchronisation von Informationen in jedem Bereich;globale Kontrolle des Energieverbrauchs in jedem Bereich;visuelle Überwachung des Betriebsstatus der Ausrüstung;Intelligente Inspektion, automatische Analyse des Gerätebetriebs, der Stromqualität, der elektrischen Sicherheit und des anormalen Energieverbrauchs auf dem Inspektionspfad usw. sowie Aufzeichnung der Inspektionsergebnisse.
Ⅴ.Zusammenfassen
Als industrielle Entwicklungsform, die traditionelle Energiewirtschaft und Internet-of-Things-Technologie kombiniert, ist das Energie-Internet der Dinge eine wichtige strategische Unterstützung für die integrierte Entwicklung der nationalen Energiewende und der digitalen Revolution.Das Energie-Internet der Dinge ist eine Erweiterung des Internets der Dinge auf den Prozess der Energieerzeugung, -konfiguration und -verbrauchs.Mit der rasanten Entwicklung moderner Informationstechnologien wie der „Big Cloud IoT Smart Chain“ integriert das Power Internet of Things Information, Kommunikation, digitale Technologie und die Entwicklung von Energiesystemen.Alle Aspekte der Übertragung, Umwandlung, Verteilung und des Stromverbrauchs sind tief integriert, um eine multidirektionale Statusüberwachung, intelligente Informationsverarbeitung und intelligente Verbindung, Mensch-Computer-Interaktion und intelligente Dienste zu realisieren.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.08.2022
