摘要：Acrel-EIoT能源物聯網云平臺是一套結合了線上銷售的互聯網商業模式，為分布廣泛的互聯網用戶提供PAAS服務的平臺。用戶完成安科瑞物聯網產品安裝之后，可通過手機掃碼便捷地實現產品接入平臺，無需關注調試和平臺運作過程，并可自主選擇平臺功能，獲得到相應的數據服務。

關鍵詞：能源物聯網；物聯網電表；云平臺

一、引言

近幾年來，物聯網概念加快與產業應用融合，成為智慧城市和信息化整體方案的關鍵性技術思維。當前，物聯網已由概念炒作、碎片化應用、閉環式發展進入跨界融合、集成創新和規模化發展的新階段，與中國新型工業化、城鎮化、信息化、農業現代化建設深度交匯，在傳統產業轉型升級、新型城鎮化和智慧城市建設、人民生活質量不斷改善方面發揮了重要作用，取得了明顯的成果。

國家十三五規劃中提出“加快建設數字中國”之后，十四五規劃中又提出“互聯網-物聯網線上線下融合對生活方式的變革”。到2020年，物聯網預計將產生3440億美元的額外收入，同時還會降低1770億美元的經營成本。物聯網和智能設備已經在提高主要工廠的性能指標，并將生產率提高40-60%。中商產業研究院預測到十四五期間，我國物聯網產業仍然保持高速增長，年均復合增長率約達23%-26%。

能源互聯網在能源側涵蓋了供能側管理（如、火電、核電、風電和太陽能等）、儲能側管理（如相變儲熱、冰蓄冷、儲冷、各類新能源電池等），以及用能側管理（如工業用電、商業用電、新能源電動汽車等），實現上述三類主體與能源調度中心的信息傳遞，實現能效管理、互聯網支付、數據監控等功能，實現互聯網與能源的生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合。為國家電網建設“三型兩網”提供解決方案，使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現信息連接和交互，產生共享數據，從而為電網、發電、供應商、用戶服務。

Acrel-EIoT能源物聯網云平臺是一套基于安科瑞物聯網數據中臺，建立了上下行數據標準，為互聯網用戶提供能源物聯網數據服務的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯網傳感器和互感器等設備，自行安裝后無論是物聯網儀表直傳還是通過網關上傳，都可以使用手機掃碼即可得到所需的行業數據服務。

二、需求分析

Acrel-EIoT能源物聯網云平臺的客戶群體分為兩類：類是互聯網用戶；第二類是智慧城市。互聯網用戶一般包括如下幾個類型：

1. 某個出租戶有三五間公寓出租，需要計量收取電費；

2. 有幾間連鎖小超市，想要做能源管理、遠程控制和電氣安全管理；

3. 某個小區的物業，想購買幾臺充電樁作為集中充電管理，需要收費運營；

4. 某棟樓樓管，僅需幾塊表，對樓層進行能源計量管理；

5. 某個小工廠，想要管理自家小工廠的電力計量；

6. 某個物聯網系統集成商想要直接獲取物聯網產品的數據，需要一個統一的管理平臺；

傳統的商業模式對這類互聯網用戶的弊端有有下幾個方面：

1.   數據系統價格偏高

2.   需要多樣化數據服務

3.   調試過于專業

4.   系統硬件選型過于專業

5.   服務繳費不便捷

智慧城市的需求如下：

1、需要接入各種類型的海量硬件

2、需要提取領導層關注的監管信息，結合GIS、BIM等數字孿生技術實現宏觀監管

3、提供統一的運營服務平臺，向終端用戶提供物聯網數據服務

三、系統結構

能源物聯網以能源供應、能源管理、設備管理、能耗分析的能源流向為主線，將能源生產加工、分配傳輸、消耗、節能各個環節串聯起來，結合人與物的互聯，構成以安科瑞產品為媒介的能源物聯網生態圈，其中物聯網硬件和能源參與者分別以數據流形式和業務流的形式與平臺交互。

3.1組網結構

Acrel-EIoT能源物聯網云平臺采用分層分布式結構，主要由感知層（終端采集設備）、網絡層（通訊管理終端）和平臺層（能源物聯網云平臺）三個部分組成。

● 感知層：連接于網絡中的各類傳感器，包括多功能儀表、預付費電表、多回路儀表、物聯網電表、物聯網表、電瓶車充電樁、汽車充電樁、路燈控制器等。

● 網絡層：智能網關，采集感知層的數據，進行規約轉換及存儲之后將數據上傳至能源物聯網云平臺。

● 平臺層：包含應用服務器和數據服務器，可在PC端或移動端實現應用。

3.2平臺架構

Acrel-EIoT能源物聯網云平臺的系統網絡結構采用分層分布式的結構，系統包括：感知層、數據層、應用層、表現層和運營層。系統架構圖如圖所示。

傳感器層包括了我司的各類產品，是整個系統的最底層，也是構建該能源物聯網云平臺必要的基本組成元素，主要有多功能儀表、預付費電表、多回路儀表、物聯網電表、物聯網表、電瓶車充電樁、汽車充電樁、路燈控制器等設備。

中間的數據處理平臺主要完成數據處理、數據存儲和數據交互的工作，為了保證整個綜合平臺的數據處理能力，我們將實時數據、歷史數據和業務數據分別存儲在不同的庫中，并提供多種接口實現與第三方系統的數據交互。

上層的應用層是指Acrel-EIoT能源物聯網云平臺，主要實現各種功能應用，平臺按照能源的流向分為能源供應、能源管理、設備管理和能耗分析4大板塊，其中能源供應包括電力集抄、智能運維子模塊，能源管理包括安全用電、電能質量子模塊，設備管理包括智能照明、預付費、充電樁子模塊，能耗分析包括能源管理、增值服務子模塊。平臺通過web和app的方式為用戶提供人機交互的界面，運營層的各類用戶可以通過這兩種方式實現平臺的訪問與操作。

四、平臺功能

4.1、能源供應

4.1.1 電力集抄功能模塊

隨著信息網絡技術的不斷發展，各類規模大小不等，設備種類、數量不同的含網絡設備機房廣泛分布于用戶各分支機構所在地域，由于欠缺與運行網絡的規模體系相對稱的監控系統，數量眾多的無人值守機房的物理運行環境狀況、設備運行狀況、人員活動狀況以及消防狀況的變化包括可能出現的危急狀況，均無法得到及時的發現和處理，也就很難被有效預見、防范和避免。因此在配電室內安裝環境監控系統，實現配電室內環境的在線監測，保障配電室設備的穩定運行很有必要。

電力集抄模塊可以實現對各種監測數據的查詢、分析、預警及綜合展示，以保證配電室的環境友好。在智能化方面實現供配電監控系統的遙測、遙信、遙控控制，對系統進行綜合檢測和統一管理；在數據資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內各設備運行（包括歷史和實時參數），并根據實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節約人力資源。

4.1.2 智能運維功能模塊

據統計全國高供高計的工商業用戶數量達到200多萬戶，規模巨大，但是大部分日常的運行維護工作比較傳統，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時間長、風險預防薄弱等問題。國網公司和眾多電力運維公司正在搶占這塊巨大的市場，這是一個千億級別的市場。

智能運維模塊采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算網關及大數據分析技術，通過智能網關采集現場數據并存儲在本地，再定時向云平臺推送數據。平臺可同時接入數以千計的用戶變電站數據。平臺采集的數據包括變電所電氣參數和環境數據，包括電流電壓功率、開關狀態、變壓器溫度、環境溫濕度、浸、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發生10S內通過短信和APP發出告警信號。平臺通過手機APP下發運維任務到管理人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執行過程進行閉環，提高運維效率，即時發現運行缺陷并做消缺處理。

4.1.3 增值服務功能模塊

工業組態

傳統的工業自動化組態應用開發方式要求開發人員具備代碼編寫的能力、理解相關的開發框架的概念和使用方式，這種開發方式開發周期長、對開發人員要求非常高。同時，傳統的工業自動化組態應用部署在工業現場，部署便捷性和可訪問性都很低。

伴隨著工業互聯網的快速發展，應用需求往往更新迭代非常快，而設備廠商往往沒有相關的工業組態軟件開發背景，使得工業組態軟件的開發和更新速度非常緩慢，往往無法滿足快速業務增長的需要。同時，對于工業組態軟件的訪問不再止于工業現場，來自于工業現場外部的訪問需求也在日益增長。

Acrel-EIoT能源物聯網云平臺中的工業組態模塊解決了傳統工業自動化組態應用的部署和可訪問性低的問題，通過用戶在開發工具中使用鼠標拖拽的方式調整組態畫面元件的屬性、位置、尺寸等，并內置豐富的組態元件庫，使得用戶無需代碼的編寫能力，無需工業自動化組態軟件開發的技術背景，也可以方便的開發出工業組態界面，同時也支持數據展示、遠程控制等功能

3D可視化

3D可視化技術通過虛擬仿真實現多維度可視化，為客戶提供數字化服務，助力企業能源經濟雙向管理，提升能源管理效率。可以實現的功能主要有：各區域信息實時同步；全局掌握各區域能源消耗情況；可視化監視設備運行狀態；智能巡檢，自動分析巡檢路徑上的設備運行、電能質量、電氣安全、用能異常等情況，并記錄巡檢結果。

五、總結

作為傳統能源產業與物聯網技術相結合的產業發展形態，能源物聯網是國家能源革命與數字革命融合發展的重要戰略支撐。能源物聯網是物聯網向能源生產、配置和消費過程的延伸應用，伴隨“大云物移智鏈”等現代信息技術的快速發展，電力物聯網將信息、通信、數字技術與電力系統發、輸、變、配、用電的各個環節深度融合，實現狀態多方位監測、信息智能化處理及智能互聯、人機交互、智慧服務。

參考文獻

[1] 劉俊勇,潘力,何邁.能源物聯網及其關鍵技術[J].物聯網學報

[2] 常生強.智慧園區能源物聯網發展模式