Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺,，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準,，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務的平臺,。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器,，選配網(wǎng)關,，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務,。

數(shù)據(jù)服務：互聯(lián)網(wǎng)用戶無需關注平臺本身,，僅需關注購買硬件后得到的行業(yè)數(shù)據(jù)服務，即PAAS服務,。

數(shù)據(jù)訂閱：系統(tǒng)集成商不再需要知道下行硬件的結構和協(xié)議,，通過平臺接口獲取數(shù)據(jù)，或由平臺向應用子系統(tǒng)推送數(shù)據(jù),。

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺,，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務的平臺,。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器,，選配網(wǎng)關，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務,。

數(shù)據(jù)服務：互聯(lián)網(wǎng)用戶無需關注平臺本身,，僅需關注購買硬件后得到的行業(yè)數(shù)據(jù)服務，即PAAS服務,。

數(shù)據(jù)訂閱：系統(tǒng)集成商不再需要知道下行硬件的結構和協(xié)議,，通過平臺接口獲取數(shù)據(jù)，或由平臺向應用子系統(tǒng)推送數(shù)據(jù),。

一,、引言

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺是一套基于安科瑞物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺，建立了上下行數(shù)據(jù)標準,，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務的平臺,。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器和互感器等設備，自行安裝后無論是物聯(lián)網(wǎng)儀表直傳還是通過網(wǎng)關上傳，都可以使用手機掃碼即可得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務,。

近幾年來,，物聯(lián)網(wǎng)概念加快與產(chǎn)業(yè)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(lián)網(wǎng)已由概念炒作、碎片化應用,、閉環(huán)式發(fā)展進入跨界融合,、集成創(chuàng)新和規(guī)模化發(fā)展的新階段,，與中國新型工業(yè)化,、城鎮(zhèn)化,、信息化,、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設深度交匯，在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級,、新型城鎮(zhèn)化和智慧城市建設,、人民生活質量不斷改善方面發(fā)揮了重要作用，取得了明顯的成果,。

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

能源互聯(lián)網(wǎng)在能源側涵蓋了供能側管理（如、火電,、核電,、風電和太陽能）、儲能側管理（如相變儲熱,、冰蓄冷,、儲冷、各類新能源電池等）,，以及用能測管理（如工業(yè)用電,、商業(yè)用電、新能源電動汽車等），實現(xiàn)上述三類主體與能源調度中心的信息傳遞,，實現(xiàn)能效管理,、互聯(lián)網(wǎng)支付、數(shù)據(jù)監(jiān)控等功能,，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與能源的生產(chǎn),、傳輸、存儲,、消費以及能源市場深度融合,。為國家電網(wǎng)建設“三型兩網(wǎng)”提供解決方案，使用戶在任何時間,、地點,、人、物之間實現(xiàn)信息連接和交互,，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù),，從而為電網(wǎng)、發(fā)電,、供應商,、用戶服務。

二,、需求分析

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺的客戶群體分為兩類：類是互聯(lián)網(wǎng)用戶,；第二類是智慧城市?；ヂ?lián)網(wǎng)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SHUI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(qū)的物業(yè),，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(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成商想要直接獲取物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，需要一個統(tǒng)一的管理平臺,；

傳統(tǒng)的商業(yè)模式對這類互聯(lián)網(wǎng)用戶的弊端有一下幾個方面：

1.數(shù)據(jù)系統(tǒng)價格偏高

2.需要多樣化數(shù)據(jù)服務

3.調試過于專業(yè)

4.系統(tǒng)硬件選型過于專業(yè)

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(jiān)管信息，結合GIS,、BIM等數(shù)字孿生技術實現(xiàn)宏觀監(jiān)管

3,、提供統(tǒng)一的運營服務平臺，向終端用戶提供物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務

三,、系統(tǒng)結構

能源物聯(lián)網(wǎng)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(chǎn)加工、分配傳輸,、消耗,、節(jié)能各 個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，結合人與物的互聯(lián),，構成以安科瑞產(chǎn)品為媒介的能源物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈,，其中物聯(lián)網(wǎng)硬件和能源參與者分別以數(shù)據(jù)流形式和業(yè)務流的形式與平臺交互。

3.1組網(wǎng)結構

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)絡層（通訊管理終端）和平臺層（能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺）三個部分組成,。

● 感知層：連接于網(wǎng)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(lián)網(wǎng)電表、物聯(lián)網(wǎng)表,、電瓶車充電樁,、汽車充電樁、路燈控制器等,。

● 網(wǎng)絡層：智能網(wǎng)關,，采集感知層的數(shù)據(jù)，進行規(guī)約轉換及存儲之后將數(shù)據(jù)上傳至能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺,。

● 平臺層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器,，可在PC端或移動端實現(xiàn)應用。

3.2平臺架構

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺的系統(tǒng)網(wǎng)絡結構采用分層分布式的結構,，系統(tǒng)包括：感知層,、數(shù)據(jù)層、應用層,、表現(xiàn)層和運營層,。系統(tǒng)架構圖如圖所示,。

傳感器層包括了我司的各類產(chǎn)品，是整個系統(tǒng)的最底層,，也是構建該能源物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)電表、物聯(lián)網(wǎng)表,、電瓶車充電樁,、汽車充電樁、路燈控制器等設備,。

中間的數(shù)據(jù)處理平臺主要完成數(shù)據(jù)處理,、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交互的工作，為了保證整個綜合平臺的數(shù)據(jù)處理能力,，我們將實時數(shù)據(jù),、歷史數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)分別存儲在不同的庫中，并提供多種接口實現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互,。

上層的應用層是指Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺,，主要實現(xiàn)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(xiàn)平臺的訪問與操作,。

三、平臺功能

3.1,、能源供應

3.1.1 電力集抄功能模塊

隨著信息網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,，各類規(guī)模大小不等，設備種類,、數(shù)量不同的含網(wǎng)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(wǎng)絡的規(guī)模體系相對稱的監(jiān)控系統(tǒng),，數(shù)量眾多的無人值守機房的物理運行環(huán)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(xiàn)的危急狀況,，均無法得到及時的發(fā)現(xiàn)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(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)配電室內環(huán)境的在線監(jiān)測,，保障配電室設備的穩(wěn)定運行很有必要,。

電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析,、預警及綜合展示,，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測,、遙信,、遙控控制，對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理,；在數(shù)據(jù)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(shù)），并根據(jù)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(jié)約人力資源,。

3.1.2 智能運維功能模塊

據(jù)統(tǒng)計全國高供高計的工商業(yè)用戶數(shù)量達到200多萬戶,，規(guī)模巨大，但是大部分日常的運行維護工作比較傳統(tǒng),，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(wǎng)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(wǎng)關及大數(shù)據(jù)分析技術,，通過智能網(wǎng)關采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據(jù),。平臺可同時接入數(shù)以千計的用戶變電站數(shù)據(jù),。平臺采集的數(shù)據(jù)包括變電所電氣參數(shù)和環(huán)境數(shù)據(jù),，包括電流電壓功率、開關狀態(tài),、變壓器溫度,、環(huán)境溫濕度、浸shui,、yan霧,、視頻、門禁等信息,，有異常發(fā)生10S內通過短信和APP發(fā)出告警信號,。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務到值班人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán),，提高運維效率,，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。

3.2,、能源管理

3.2.1 安全用電功能模塊

據(jù)應急管理部網(wǎng)站數(shù)據(jù),，2016~2018年期間因為電氣原因導致的火災占總數(shù)的30%~34%左右，其中2018年全國共接報火災23.7萬起,，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災占總數(shù)的34.6%,，較大和重大火災事故中，電氣火災的比例更高,。國務院,、公安部消防局以及各省市自治區(qū)直轄市紛紛出臺文件推廣使用智慧用電，從源頭上預防電氣火災的發(fā)生,，現(xiàn)安全用電管理平臺已在九小場所,、三合一場所、養(yǎng)老福利院,、醫(yī)療場所,、學校、金融網(wǎng)點等人員密集場所廣泛開展,。

安全用電管理模塊對電氣引發(fā)火災的主要因素（線纜溫度,、漏電電流、負荷電流,、電壓）進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設備存在的安全隱患（如：線纜溫度異常,、過載,、過壓、欠壓及漏電等）并通過短信,、APP推送,、自動語音呼叫等方式及時預警,，有效防止電氣火災的發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度,，并支持巡檢記錄和派單操作,，提供安全隱患分析報告，實時評估企業(yè)用電安全狀態(tài),。

3.2.2 電能質量功能模塊

電能質量問題越來越受到關注,，已成為電力系統(tǒng)的研究熱點之一。一方面,，隨著科學技術的發(fā)展,，各種精密復雜用電設備的廣泛應用，這些設備很大部分對電能質量非常敏感,；另一方面,，電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大和用電需求的快速增加，導致電能質量變的非常不穩(wěn)定,。對電能質量分析的主要目的是確定電能信號擾動的類型和范圍,，并對相應的擾動源進行有效的調節(jié)和補償。因此,，改善和提高電能質量的關鍵在于及時,、準確地獲取各種擾動信號源的信息。

電能質量監(jiān)測,，包括三項不平衡度,、諧波、功率因數(shù),，以矢量圖的形式展示三相不平衡度,。三項不平衡或功率因數(shù)過低時產(chǎn)生報警，觸發(fā)APP,、手機短信,、郵件、釘釘,、語音等多種方式提醒,。

3.3、設備管理

3.3.1 智能照明功能模塊

隨著人們生活水平的不斷提高,，人們對工作和生活環(huán)境的要求越來越高，同時對照明系統(tǒng)的要求也越來越高,。照明領域的能源消耗在總的能源消耗中占了相當大的比例,，節(jié)約能源和提高照明質量是當務之急。照明用電作為電力消耗的重要部分,，已經(jīng)占到了電力消耗的10%左右,，并隨著我國國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,，照明用電還將不斷增加。

智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術對安裝在城市各區(qū)域照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測,。平臺通過監(jiān)測照明線路的電流和電壓值來判斷燈具的工作情況,，任何不正常的工作狀態(tài)，平臺都能進行監(jiān)測,，預警和報警,，預警和報警信息通過手機APP推送，短信,，語音外呼,、郵件、微信小程序,、微信公眾號,、釘釘?shù)龋焖俚竭_責任人的身邊,，提醒運行人員接觸器跳閘,，電源失壓等等。

3.3.2 預付費水電功能模塊

預付費水電功能可以針對各商業(yè)綜合體,、小區(qū),、寫字樓、辦公樓,、酒店式公寓等物業(yè),，學校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市,、大型物業(yè)分布式財務操作,，在線支付，總部財務扎口等,。目前預付費水電已經(jīng)成功在上述各場景得到廣泛的應用并已經(jīng)穩(wěn)定運行多年,，適用于物業(yè)公司對小區(qū)、辦公和商鋪租戶的水電預付費管理,，或者學校對學生宿舍的用電預付費和用電安全管控系統(tǒng),。

3.3.3 汽車/電瓶車收費運營功能模塊

電動汽車現(xiàn)已成為廣泛使用的綠色能源交通工具，同時電動自行車數(shù)量越來越多,，解決了老百姓短距離出行問題,，但是和電動自行車相關的安全和火災事故新聞也屢見不鮮，有逐年增長的趨勢,，給社會帶來了很大的損失,，成為人民生命和財產(chǎn)安全的一個隱患。基于電動自行車火災的危害和特點,，發(fā)文對電動自行車火災的整治對象都放在規(guī)范停放和充電行為上,。汽車/電瓶車收費運營功能模塊通過物聯(lián)網(wǎng)技術對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護,、充電機輸入輸出過壓,、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警,；用戶通過微信小程序掃描二維碼,，進行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求,，控制二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程,。充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，配合加密技術和秘鑰分發(fā)技術,，基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議,，與云端進行直連。

該功能模塊為汽車/電瓶車充電樁客戶提供充電安全管理,、資產(chǎn)管理和交易管理的一攬子解決方案,，解決充電難、管理難和收費難的問題,，可應用于商業(yè)樓宇,、小區(qū)、學校,、醫(yī)院等場所設置的電動自行車充電場所的運營管理,。

3.4、能源分析

3.4.1 能源管理功能模塊

為了穩(wěn)步推進雙碳目標,，在能源消費強度和消費總量的“雙控”背景下,，企業(yè)需要考慮如何應對能耗雙控以保障正常生產(chǎn)。現(xiàn)有大部分企業(yè)依然采用電,、水,、氣、冷,、熱等各種能源供應系統(tǒng)“單獨規(guī)劃,、單獨設計、獨立運行”的模式,。普遍存在計量檢測到配備不足,；計量設備計量精度不高、計量數(shù)據(jù)不準確,；人工抄表可靠性低,；難以有效監(jiān)測和評估主要耗能設備的用能效率,；缺少決策數(shù)據(jù)支持,，對于節(jié)能評估無法提供可靠參考數(shù)據(jù),；缺乏有效的企業(yè)能效評估指標體系，能耗管理措施難以落地等情況,。

能源管理模塊采用自動化,、信息化技術，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集,、過程監(jiān)控,、能源介質消耗分析、能耗管理等全過程的自動化,、科學化管理,，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結合起來,，運用先進的數(shù)據(jù)處理與分析技術,，進行離線生產(chǎn)分析與管理，實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調度,，優(yōu)化能源介質平衡,、有效利用能源，提高能源質量,、降低能源消耗,，達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

3.4.2 增值服務功能模塊

（1）工業(yè)組態(tài)

傳統(tǒng)的工業(yè)自動化組態(tài)應用開發(fā)方式要求開發(fā)人員具備代碼編寫的能力,、理解相關的開發(fā)框架的概念和使用方式,，這種開發(fā)方式開發(fā)周期長、對開發(fā)人員要求非常高,。同時,，傳統(tǒng)的工業(yè)自動化組態(tài)應用部署在工業(yè)現(xiàn)場，部署便捷性和可訪問性都很低,。

伴隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)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(yè)組態(tài)軟件開發(fā)背景,，使得工業(yè)組態(tài)軟件的開發(fā)和更新速度非常緩慢，往往無法滿足快速業(yè)務增長的需要,。同時,，對于工業(yè)組態(tài)軟件的訪問不再止于工業(yè)現(xiàn)場，來自于工業(yè)現(xiàn)場外部的訪問需求也在日益增長,。

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺中的工業(yè)組態(tài)模塊解決了傳統(tǒng)工業(yè)自動化組態(tài)應用的部署和可訪問性低的問題,，通過用戶在開發(fā)工具中使用鼠標拖拽的方式調整組態(tài)畫面元件的屬性、位置、尺寸等,，并內置豐富的組態(tài)元件庫,，使得用戶無需代碼的編寫能力，無需工業(yè)自動化組態(tài)軟件開發(fā)的技術背景,，也可以方便的開發(fā)出工業(yè)組態(tài)界面,，同時也支持數(shù)據(jù)展示、遠程控制等功能,。

（2）3D可視化

3D可視化技術通過虛擬仿真實現(xiàn)多維度可視化,，為客戶提供數(shù)字化服務，助力企業(yè)能源經(jīng)濟雙向管理,，提升能源管理水平,。可以實現(xiàn)的功能主要有：各區(qū)域信息實時同步,；全局掌握各區(qū)域能源消耗情況,；可視化監(jiān)視設備運行狀態(tài)；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(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài),，能源物聯(lián)網(wǎng)是國家能源革命與數(shù)字革命融合發(fā)展的重要戰(zhàn)略支撐。能源物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)向能源生產(chǎn),、配置和消費過程的延伸應用,，伴隨“大云物移智鏈”等現(xiàn)代信息技術的快速發(fā)展，電力物聯(lián)網(wǎng)將信息,、通信,、數(shù)字技術與電力系統(tǒng)發(fā)、輸,、變,、配、用電的各個環(huán)節(jié)深度融合,，實現(xiàn)狀態(tài)多方位監(jiān)測,、信息智能化處理及智能互聯(lián)、人機交互,、智慧服務,。

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺中的工業(yè)組態(tài)模塊解決了傳統(tǒng)工業(yè)自動化組態(tài)應用的部署和可訪問性低的問題,，通過用戶在開發(fā)工具中使用鼠標拖拽的方式調整組態(tài)畫面元件的屬性、位置,、尺寸等,，并內置豐富的組態(tài)元件庫，使得用戶無需代碼的編寫能力,，無需工業(yè)自動化組態(tài)軟件開發(fā)的技術背景,，也可以方便的開發(fā)出工業(yè)組態(tài)界面，同時也支持數(shù)據(jù)展示,、遠程控制等功能