安科瑞顧強
摘要：在資訊技術領域，物聯網已經被看作是一種必然的發展趨勢，将給人類科技和日常生活帶來翻天覆地的變化。針對物聯網規模化應用面臨的挑戰，業界各方加速産業鍊布局，打造開放式物聯網架構，形成“感覺服務層+網絡層+平台服務層+應用服務層”的四層物聯網體系結構，其中平台服務層是物聯網架構和産業鍊中的關鍵環節，可以實作對終端智能裝置的“管、控、營”一體化，為上層應用提供通用的服務能力，如裝置管理、網絡管理、消息管理、資料處理和挖掘、業務流程和應用整合等能力。
關鍵詞：物聯網；電力物聯網；物聯網平台；智能電網；雲平台
電力物聯網平台需求分析
電力物聯網平台，是物聯網雲化架構的關鍵元件，為泛在電力物聯網的建設提供泛在裝置安全接入、網絡資源管理、智能裝置全壽命周期管控、一站式物聯應用管理以及營運服務等能力，支撐電力行業生态體系的建設，促進電網業務各環節狀态全感覺、業務全穿透、資訊融合和智能決策。電力物聯網平台，需要具備如下能力。
海量異構裝置接入
電力物聯網覆寫電力系統各環節，需要一張網絡接入多類終端，實作“全景監測”；随着終端多元化能源服務、智能終端、移動應用的發展，平台連接配接裝置量巨大，雲網端之間的連接配接将跨越有線網絡、電力無線專網、無線公網等多種網絡。為支撐建構端到端解決方案，需要通過平台提供統一的裝置管理、連接配接管理。
網絡穩定服務
随着物聯網應用的不斷深化，“網際網路+”和能源網際網路互相滲透，需要聯通網際網路、公共通信網、綜合能源使用者等外部網絡和資訊應用，具備内外部網絡的整合能力，并基于現有的電力通信網絡設施，拓展通信業務，為能源網際網路建設提供泛在互聯服務。
統一技術服務
電力物聯網向規模化應用發展，為解決碎片化、重複化問題，需要提供共性技術平台。基于統一的技術路線，以微服務形式提供通用功能和接口，提升開發效率，支援不同業務應用的開發和實施；提供開放的外部接口，實作跨行業、跨領域互通，推動大規模應用發展，促進業務模式，持續演進滿足新需求。
物聯應用支撐能力
在電力物聯網的建設過程中，應結合産業生态建設，探索水準環節的開放共享，通過“雲平台+微服務”的靈活IT架構，以及“大中台、小前台”的組織和業務機制，将具有共享性業務能力進行沉澱、封裝，建構應用服務和資料資源的共享服務體系。并基于平台的能力開放，建立互促發展的生态合作機制，實作第三方系統/平台之間的互操作，充分支撐産業發展。
電力物聯網平台設計方案
總體設計
電力物聯網平台為電力物聯網提供水準化支撐，通過連接配接管理、網絡管理、裝置管理，實作全環節物物相連的一次水準化；通過應用使能功能，實作資源整合，打通使用者、業務與終端以實作協同，實作全業務雲上運作的二次水準化。平台主要包括連接配接管理、網絡管理、裝置管理、使用者管理及應用使能等功能子產品。電力物聯網平台整體架構如圖2所示。
連接配接管理
連接配接管理提供安全可靠的裝置連接配接通信能力，實作電力生産現場、運作、控制資料的線上采集。支援無線、有線等多種網絡連接配接方式的裝置接入，實作各種類型終端裝置的快速統一接入、動态管理及維護，支撐海量裝置多協定适配。
網絡管理
網絡管理主要指具備虛拟網絡管理功能，屏蔽承載網絡的差異性，網絡配置軟體化，邏輯上的一張物聯網承載多業務；具備網絡資源編排、實作網絡資源控制的自動化；具備網絡隔離、業務編排功能，适應5G網絡切片等發展趨勢；通過網絡坐标與測量，實作通信與計算協同；通過統一的協定，實作雲管端統一管理。
裝置管理
裝置管理主要指物聯網終端産品裝置全生命周期管理，主要包括物聯網終端産品裝置管理、接入管理、集中配置管理、線上調試管理、狀态管理以及終端裝置軟體/固件更新管理等六部分功能子產品。通過對裝置的集中有效管控，實作終端裝置的全生命周期管理。
使用者管理
使用者管理主要提供使用者注冊、使用者登入通路以及使用者權限管理等基本功能，平台需要儲存使用者的基本資訊，包括使用者的權限資訊、注冊資訊、描述資訊等。物聯網中的使用者不僅包括資源通路者，還包括資源提供者。在資源的處理、存儲和通路過程中，需要依據使用者對應的屬性和權限做區分。對于外部應用開發、使用者通路、應用托管，在使用者管理上需要特别關注身份認證、授權等通路控制問題。由于物聯網的使用者通路具有移動性、實時性和動态變化的特點，使用者管理需要提供無處不在和無時不在的泛在服務及使用者的位置管理。
應用方向
綜合能源服務
綜合能源服務是以電為中心，把電力系統與天然氣網絡、供熱網絡、工業系統、交通系統、建築系統等緊密結合起來，實作電、氣、冷、熱、可再生能源等多能互補和“源-網-荷-儲”各環節高度協調優化，生産和消費雙向互動，集中與分布相結合的能源服務。基于物聯網技術的綜合能源服務系統如圖12所示，集資料、監控、營運、消費、客服、管理六位一體，為政府、能源消費者、能源營運商、能源産品與服務商提供綠色、安全、經濟、增值的綜合能源智慧化服務。
資産全壽命管理
資産全壽命周期管理，是指在企業總體戰略目标指引下，将資産全壽命周期管理中的各個環節進行統籌協調與優化，實作企業管理的管理目标。根據資産密集型企業資産管理的實際情況和特點，可将資産全壽命周期劃分為規劃設計、招标采購、工程建設、運作檢修、退役處置5個階段，每個階段都包括不同特點的工作内容。對于電網企業來說，資産管理也是企業管理的核心之一，通過資産全壽命周期管理資訊系統的建設推動業務協同，實作管理資訊化與生産自動化的融合，尤其是利用物聯網技術，感覺裝置運作狀态，實作人、裝置、資料的廣泛互聯，進而及時發現生産運作中的薄弱環節，提高裝置運作效率和可靠性。
智慧充電站
電動汽車未來的市場前景是異常巨大的，充/換電站作為發展電動汽車的重要配套基礎設施，具有重要的社會效益和經濟效益。随着充電樁大量的部署安裝，為了提供安全、可靠、充電服務，有效解決充電樁分散、獨立的部署方式帶來的管理難度大、備援部署、覆寫範圍不均勻和資源浪費等問題，尋求充電樁的負荷控制解決方案，提出了智慧充電站。
智慧充電站是在充電樁上安裝傳感器和資訊采集終端，對充電樁地理位置分布、運作狀态進行實時采集和釋出，通過物聯網平台對充電樁的裝置資訊、運作資訊、故障率等基本資訊進行采集和存儲，向使用者提供充電裝置運作狀态查詢、多管道充電繳費、智能充電方案等應用。
安科瑞Acrel-EIOT新能源物聯網平台概述
Acrel-EIoT能源物聯網開放平台是一套基于物聯網資料中台，建立統一的上下行資料标準，為網際網路使用者提供能源物聯網資料服務的平台。使用者僅需購買安科瑞物聯網傳感器，選配網關，自行安裝後掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業資料服務。
該平台提供資料駕駛艙、電氣安全監測、電能品質分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支援多平台、多語言、多終端資料通路。
應用場所
本平台适用于較高價的電梯大廈出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統內建商、小型物業、智慧城市、變配電站、建築樓宇、通信基站、工業能耗、智能燈塔、電力運維等領域。
組網結構
平台功能
可定制駕駛艙
可定制化的駕駛艙：可根據客戶的行業特性，行業需求，經過教育訓練的工程或調試人員自行繪制客戶所需的駕駛艙頁面。
例如下圖所示的智慧物業駕駛艙，内容有：預付費、充電樁、電梯、空調、照明等裝置管理、能耗統計、收益統計、運維情況等。其中百度地圖可以選配成BIM建築模型，任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。
電力集抄
電力集抄子產品可以實作對各種監測資料的查詢、分析、預警及綜合展示，以保證配電室的環境友好。在智能化方面實作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；在資料資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室内各設 備運作（包括曆史和實時參數，并根據實際情況進行日報、月報和年報查詢或列印，提高工作效率，節約人力資源。
變壓器監控
配電圖
能耗分析
能耗分析子產品采用自動化、資訊化技術，實作從能源資料采集、過程監控、能源媒體消耗分析、能耗管理等全過程的自動 化、科學化管理，使能源管理、能源生産以及使用的全過程有機結合起來，運用資料處理與分析技術，進行離線生産分析 與管理，實作全廠能源系統的統一排程，優化能源媒體平衡、有效利用能源，提高能源品質、降低能源消耗，達到節能降耗和提 升整體能源管理水準的目的。
能耗概況
預付費管理
1）登陸管理：管理操作員賬戶及權限配置設定，檢視系統日志等功能；
2）系統配置：對建築、通訊管理機、儀表及預設參數進行配置；
3）使用者管理：對商鋪使用者執行開戶、銷戶、遠端分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；
4）售電管理：對已開戶的表進行遠端售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；
5）售水管理：對已開戶的表進行遠端售水、退水、記錄查詢等操作；
6）報表中心：提供售電、售水财務報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統所有的報表及記錄查詢，都支援excel格式導出。
預付費看闆
充電樁管理
通過物聯網技術，對接入系統的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地資料采集和監控，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。雲平台包含了充電收費和充電樁營運的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、财務管理、變壓器監控、營運分析、基礎資料管理等功能。
充電樁看闆
智能照明
智能照明通過物聯網技術對安裝在城市各區域的室内照明、城市路燈等照明回路的用電狀态進行不間斷地資料監測，也可以實作定時開關政策配置及背景遠端管理和移動管理等，降低路燈設施的維護難度和成本，提升管理水準，并達到一定節能減挂的效果。
照明實時監控
安全用電
安全用電采用自主研發的剩餘電流互感器、溫度傳感器、電氣火災探測器，對引發電氣火災的主要因素（導線溫度、電流和剩餘電流）進行不間斷的資料跟蹤與統計分析，并将發現的各種隐患資訊及時推送給企業管理人員，指導企業實作快速時間的排查和治理，達到消除潛在電氣火災安全隐患，實作“防患于未然”的目的。
智慧消防
通過雲平台進行資料分析、挖掘和趨勢分析，幫助實作科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目标。填補了原先針對“九小場所”和危化品生産企業無法有效監控的空白，适應于所有公建和民建，實作了無人化值守智慧消防，實作智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統化”、用電管理“精細化”的實際需求。
智慧消防看闆
系統配置
結語
本文在提出“端-邊-管-雲”電網物聯網四層架構的基礎上，提出一種開放式電力物聯網平台的解決方案，并完成電力物聯網平台的整體架構、核心功能，以及關鍵技術路線的設計方案，對電力物聯網平台的典型應用場景進行探讨。對于泛在電力物聯網平台的研究和設計，以及建設“全息感覺、泛在連接配接、開放共享”的泛在電力物聯網具有重要意義。