Servicios de datos de IoT proporcionados por IoT EMS Platform
Resumen: la plataforma Acrel IoT EMS es una plataforma basada en el Centro de datos de Acrel IoT, que ha establecido estándares de datos de enlace ascendente y de enlace descendente para proporcionar a los usuarios de Internet servicios de datos de IoT Energy. Acrel IoT EMS es una plataforma en línea centralizada para conectar todos los productos de redes de Acrel. Ofrece capacidades unificadas de acceso, monitoreo y control, lo que le ahorra tiempo y le permite supervisar toda su flota de redes. Si su dispositivo Acrel está en IoT EMS, se puede usar para generar enlaces de acceso remoto a equipos que están conectados a la red 4G o WiFi. Una vez que ocurre un evento de alarma, en unos segundos, la información relevante de alarma y evento se impulsará rápidamente a través de la aplicación para notificar a la persona relevante.
Palabras clave: IoT; Sistema de gestión de energía; Medidor de IoT; plataforma en la nube
Ⅰ. Introducción
En los últimos años, el concepto de Internet de las cosas (IoT) se ha acelerado para integrarse con aplicaciones industriales, y se ha convertido en el pensamiento técnico clave en las ciudades inteligentes y la solución general de informatización. En la actualidad, IoT ha entrado en una nueva etapa de integración transfronteriza, innovación integrada y desarrollo a gran escala a partir de especulaciones conceptuales, aplicación fragmentada, desarrollo de circuito cerrado, etc. Ha jugado un papel importante en la transformación y la mejora de las industrias tradicionales, la urbanización, la construcción de la ciudad inteligente y la mejora continua de la calidad de vida de las personas. Y ha logrado resultados notables en estas áreas.
La plataforma Acrel IoT EMS es un conjunto de modelos comerciales de Internet que combinan ventas en línea para proporcionar servicios de PAA para usuarios de Internet ampliamente distribuidos. Después de completar la instalación de productos Acrel IoT, los usuarios pueden acceder fácilmente a la plataforma escaneando el código QR con sus teléfonos móviles, sin prestar atención al proceso de depuración y operación de plataforma, y pueden seleccionar independientemente las funciones de la plataforma y obtener los servicios de datos correspondientes.
Ⅱ. Análisis de la demanda
Los grupos de clientes de la plataforma IoT EMS se dividen en dos grupos: el primero es usuarios de Internet; El segundo son las ciudades inteligentes. Los usuarios de Internet generalmente incluyen los siguientes tipos:
1. Un inquilino tiene tres o cinco apartamentos en alquiler y necesita ser medido y cargado por agua y electricidad;
2. Hay varios supermercados de cadena pequeña y desean realizar gestión de energía, control remoto y gestión de seguridad eléctrica;
3. Para una propiedad en una determinada comunidad, si desea comprar varias pilas de carga para la gestión de carga centralizada, debe cobrar por la operación;
4. La gestión del edificio de un determinado edificio solo necesita unos pocos metros para realizar la gestión de medición de energía en el piso;
5. Una pequeña fábrica quiere manejar la medición de potencia de su propia pequeña fábrica;
6. Un integrador del sistema IoT quiere obtener directamente los datos de los productos IoT y necesita una plataforma de gestión unificada;
Las desventajas del modelo de negocio tradicional para los usuarios de Internet anteriores son las siguientes:
1. Los sistemas de datos son caros
2. Se requieren servicios de datos diversificados
3. La depuración es demasiado profesional
4. La selección de hardware del sistema es demasiado profesional
5. El pago del servicio es inconveniente
Las necesidades de las ciudades inteligentes son las siguientes:
1. Necesito acceder a varios tipos de hardware masivo
2. Es necesario extraer la información regulatoria que se ocupa del liderazgo y combinar las tecnologías como GIS y BIM para lograr la macropervisión
3. Proporcione una plataforma de servicio de operación unificada para proporcionar servicios de datos de IoT a usuarios finales
Ⅲ. Estructura del sistema
IoT EMS toma el flujo de energía del suministro de energía, la gestión de energía, la gestión de equipos y el análisis de consumo de energía como la línea principal. Conecta los enlaces de producción de energía, procesamiento, distribución y transmisión, consumo y ahorro. Combinado con la interconexión de personas y cosas, forma un ecosistema IoT de energía con productos Acrel como los medios de comunicación. Los actores de productos y energía IoT interactúan con la plataforma en forma de flujos de datos y flujos de negocios.
3.1 Estructura de red
La plataforma Acrel IoT EMS adopta una estructura en capas y distribuida, que se compone principalmente de tres partes: capa de percepción (equipo de adquisición de terminal), capa de red (terminal de gestión de la comunicación) y capa de plataforma (Plataforma de nubes de IoT).
● Capa de percepción: varios sensores conectados a la red, incluidos medidores multifunción, medidores de electricidad prepaga, medidores de múltiples saltos, medidores de electricidad IoT, medidores de agua de IoT, pilas de cargas de automóviles, pilas de carga de automóviles, controladores de luz de la calle, etc.
● Capa de red: la puerta de enlace inteligente recopila los datos de la capa de percepción, realiza la conversión y el almacenamiento del protocolo, y luego carga los datos en la plataforma IoT EMS.
● Capa de plataforma: la capa de plataforma incluye servidor de aplicaciones y servidor de datos, que puede implementar aplicaciones en la web o la aplicación.
Arquitectura de plataforma 3.2
La estructura de red del sistema de la plataforma IoT EMS adopta una estructura en capas y distribuida, que incluye: capa de percepción, capa de datos, capa de aplicación, capa de presentación y capa de operación. El diagrama de arquitectura del sistema se muestra en la figura.
La capa del sensor incluye varios productos de nuestra empresa, que es la capa inferior de todo el sistema y el elemento básico necesario para construir la plataforma de nubes IoT, incluidos medidores multifunción, medidores prepagos, medidores de bucle múltiple, medidores de IoT, pilas de carga, controladores de lámparas de calle, etc.
La plataforma de procesamiento de datos intermedios es el principal responsable del procesamiento de datos, el almacenamiento de datos e interacción de datos. Para garantizar la capacidad de procesamiento de datos de toda la plataforma integral, almacenamos datos en tiempo real, datos históricos y datos comerciales en diferentes bibliotecas, y proporcionamos varias interfaces para permitir la interacción de datos con sistemas de terceros.
La capa de aplicación superior es la plataforma IoT EMS, que realiza principalmente varias aplicaciones funcionales. La plataforma se divide en cuatro secciones principales según el flujo de energía: suministro de energía, gestión de energía, gestión de equipos y análisis de consumo de energía. El suministro de energía incluye recolección de energía, operación inteligente y mantenimiento. La gestión de energía incluye consumo seguro de electricidad, submódulos de calidad de energía. La gestión de equipos incluye iluminación inteligente, pila de carga prepago. El análisis de consumo de energía incluye gestión de energía, submódulos de servicio de valor agregado. La plataforma proporciona a los usuarios una interfaz de interacción humana computadora a través de la web y la aplicación, y varios usuarios de la capa de operación pueden acceder y operar la plataforma a través de estos dos métodos.
Ⅲ. Función de plataforma
3.1 、 Suministro de energía
3.1.1 Colección de energía
El módulo de recolección de potencia puede realizar la consulta, el análisis, la alerta temprana y la exhibición integral de varios datos de monitoreo para garantizar la amabilidad ambiental de la sala de distribución de energía. En términos de inteligencia, se realizan la medición remota, la señalización remota y el control remoto del sistema de monitoreo de la fuente de alimentación y la distribución, y el sistema se detecta y gestiona de manera exhaustiva. En términos de gestión de recursos de datos, puede mostrar o consultar el funcionamiento de cada equipo en la sala de alimentación y la sala de distribución, incluidos los datos históricos y en tiempo real. Según las diferentes necesidades, los informes diarios, mensuales y anuales se pueden preguntar e imprimir para mejorar la eficiencia laboral y ahorrar recursos humanos.
3.1.2 Operación y mantenimiento inteligentes
El módulo de operación y mantenimiento inteligente adopta el medidor de energía multifunción, la comunicación inalámbrica, la puerta de enlace de la computación de borde y la tecnología de análisis de big data, recopila datos de campo a través de la puerta de enlace inteligente y lo almacena localmente, y luego empuja los datos a la plataforma en la nube regularmente. La plataforma puede acceder simultáneamente a miles de datos de subestación de usuarios. Los datos recopilados por la plataforma incluyen los parámetros eléctricos y los datos ambientales de la subestación, incluyendo corriente, voltaje y potencia, estado de conmutación, temperatura del transformador, temperatura ambiente y humedad, inmersión en agua, humo, video, control de acceso y otra información. Si se produce una anormalidad, se enviará una alarma a través de SMS y APP en 10 segundos. La plataforma envía la operación y las tareas de mantenimiento al teléfono móvil del personal designado a través de la aplicación del teléfono móvil, y rastrea el proceso de ejecución de operación y mantenimiento a través de NFC para cerrar el bucle, mejorar la eficiencia de operación y mantenimiento, e inmediatamente encuentre los defectos de operación y los elimina.
3.2 、 Gestión de energía
3.2.1 Seguridad eléctrica
El módulo de seguridad eléctrica realiza un seguimiento de datos ininterrumpido y un análisis estadístico sobre los factores principales del fuego eléctrico (temperatura del cable, corriente de fuga, corriente de carga, voltaje), recopila datos en el sitio a través de 4G. Los posibles riesgos de seguridad de las líneas eléctricas y los equipos eléctricos (como la temperatura anormal del cable, la sobrecarga, la sobrevoltaje, la subvoltaje y la fuga, etc.) y la advertencia oportuna a través de SMS, empuje de aplicaciones, llamadas de voz automáticas, etc., para evitar efectivamente la aparición de incendios eléctricos. El sistema puede mostrar parámetros eléctricos, como la corriente de fuga y la temperatura del cable en todos los puntos de monitoreo, respaldar los registros de inspección y las operaciones de envío, proporcionar informes potenciales de análisis de riesgos de seguridad y evaluar el estado de seguridad de la electricidad empresarial en tiempo real.
3.2.2 Calidad de potencia
El tema de la calidad de la potencia ha atraído más y más atención y se ha convertido en uno de los puntos críticos de investigación del sistema de energía. Por un lado, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y la amplia aplicación de varios equipos eléctricos sofisticados y complejos, la mayoría de estos equipos son muy sensibles a la calidad de la potencia; Como resultado, la calidad de potencia se vuelve muy inestable. El objetivo principal del análisis de calidad de potencia es determinar el tipo y el rango de perturbaciones de la señal de potencia, y ajustar y compensar de manera efectiva las fuentes de perturbación correspondientes. Por lo tanto, la clave para mejorar la calidad de la potencia es obtener la información de varias fuentes de señal de perturbación a tiempo y precisión.
El monitoreo de la calidad de la potencia incluye desequilibrio trifásico, armónicos y factor de potencia. Cuando las tres fases están desequilibradas o el factor de potencia es demasiado bajo, se generará una alarma y será notificada a los usuarios por aplicaciones Push, SMS, correo electrónico, etc.
3.3. Gestión de dispositivos
3.3.1 Iluminación inteligente
Con la mejora continua de los niveles de vida de las personas, los requisitos de las personas para el trabajo y el entorno de vida están cada vez más altos, y los requisitos para los sistemas de iluminación también están cada vez más altos. El consumo de energía en el campo de iluminación representa una proporción considerable del consumo total de energía, y ahorrar energía y mejorar la calidad de la iluminación son las principales prioridades. Como parte importante del consumo de electricidad, la electricidad de iluminación ha representado aproximadamente el 10% del consumo de electricidad. Con el rápido desarrollo de la economía nacional de mi país y la mejora continua de los niveles de vida de las personas, la iluminación del consumo de electricidad continuará aumentando.
Smart Lighting utiliza la tecnología Internet de las cosas para monitorear continuamente el estado de consumo de energía de los circuitos de iluminación instalados en varias áreas de la ciudad. La plataforma juzga la condición de trabajo de las lámparas al monitorear el valor de corriente y voltaje del circuito de iluminación. La plataforma puede monitorear cualquier estado de trabajo anormal, y la información de advertencia y alarma se puede impulsar a través de la aplicación móvil, los SMS y el correo electrónico, comunicarse rápidamente con la persona a cargo, recordarle al operador que el contactor tropieza, la fuente de alimentación pierde voltaje, etc.
3.3.2 Gestión prepago
La función de electricidad prepaga se puede utilizar para varios complejos comerciales, comunidades, edificios de oficinas, edificios de oficinas, apartamentos de estilo hotel y otras propiedades, departamentos de gestión logística de escuelas, dormitorios de fábricas, cadenas de supermercados y propiedades a gran escala. En la actualidad, el agua y la electricidad prepagas se han utilizado con éxito en los escenarios anteriores y han estado funcionando de manera estable durante muchos años. Es adecuado para la gestión de la electricidad prepaga por las compañías inmobiliarias para inquilinos residenciales, de oficinas y tiendas, o el consumo de electricidad y electricidad prepaga de los dormitorios estudiantiles por las escuelas y el sistema de control de seguridad.
3.3.3 Operación de carga de automóviles para automóviles/batería
Los vehículos eléctricos se han convertido en un transporte de energía verde ampliamente utilizado. Al mismo tiempo, el número de bicicletas eléctricas está aumentando, lo que resuelve el problema de viaje de corta distancia de las personas. Sin embargo, las noticias de seguridad y accidentes de incendio relacionados con bicicletas eléctricas también son frecuentes, y existe una tendencia a aumentar el año tras año. Ha traído grandes pérdidas a la sociedad y se ha convertido en un peligro oculto para la seguridad de la vida y las propiedades de las personas. Según los peligros y las características de los incendios de bicicletas eléctricas, los departamentos gubernamentales en todos los niveles han emitido documentos para regular los comportamientos de estacionamiento y carga de incendios eléctricos para bicicletas. El módulo de función de operación de carga del automóvil/batería recopila y monitorea continuamente los datos del sitio de la pila de carga y cada pila de carga conectada al sistema a través de la tecnología de Internet de las cosas, y al mismo tiempo protege contra diversas fallas, como la protección de la sobretemperatura del cargador y la exceso de voltaje de la entrada y la salida del cargador, la falla de la detección de insulto y una serie de fallas de la cervela temprana. Después de que el usuario escanea el código QR a través de la aplicación, el sistema inicia una solicitud de carga y controla la pila de carga correspondiente al código QR para completar el proceso de carga del vehículo eléctrico. La pila de carga se puede equipar con el módulo inalámbrico para conectarse a Internet, cooperar con tecnología de cifrado y tecnología de distribución clave, y conectarse directamente con la nube en función del protocolo de intercambio de datos basado en TCP/IP.
3.4. análisis de energía
3.4.1 Gestión de energía
Para avanzar constantemente el objetivo de doble carbono, bajo el fondo del "control dual" de la intensidad del consumo de energía y el consumo total, las empresas deben considerar cómo lidiar con el control dual del consumo de energía para garantizar la producción normal. La mayoría de las empresas existentes aún usan el modo de "planificación individual, diseño independiente, operación independiente" en varios sistemas de suministro de energía, como electricidad, agua, gas, enfriamiento y calor. Generalmente se detecta un equipo de medición insuficiente; La precisión de medición del equipo de medición no es alta y los datos de medición son inexactos; La confiabilidad de la lectura del medidor manual es baja; Es difícil monitorear y evaluar de manera efectiva la eficiencia energética de los principales equipos de consumo de energía; Proporcionar datos de referencia confiables; Falta un sistema de índice de evaluación de eficiencia energética empresarial efectiva, y es difícil implementar medidas de gestión del consumo de energía.
El módulo de gestión de energía adopta la automatización y la tecnología de la información para realizar la gestión automática y científica de todo el proceso a partir de la recopilación de datos de energía, el monitoreo de procesos, el análisis de consumo de medio de energía, la gestión del consumo de energía, etc. Por lo tanto, combina orgánicamente todo el proceso de gestión de energía, producción y uso de energía, y utiliza la tecnología de procesamiento y análisis de datos avanzados para realizar análisis de producción fuera de línea y gestión y gestión, para lograr la programación unificada de todo el sistema de energía de la planta, y para el uso de la energía de los medios de energía y la optimización de los medios de datos y el uso de los medios de energía y el uso de la eficacia. Y también mejora la calidad de la energía, reduce el consumo de energía y logra el propósito de ahorrar energía y reducir el consumo y mejorar el nivel general de gestión de la energía.
3.4.2 Servicios de valor agregado
（1） Configuración industrial
El método tradicional de desarrollo de aplicaciones de configuración de automatización industrial requiere que los desarrolladores tengan la capacidad de escribir código, comprender los conceptos y utilizar métodos de marcos de desarrollo relacionados. Y este método de desarrollo necesita un ciclo de desarrollo largo y requisitos muy altos para los desarrolladores. Al mismo tiempo, las aplicaciones tradicionales de configuración de automatización industrial se implementan en el campo industrial, y la conveniencia y accesibilidad de la implementación son muy bajas.
Con el rápido desarrollo de Internet industrial, los requisitos de aplicación a menudo se actualizan e iteran muy rápidamente, y los fabricantes de equipos a menudo no tienen los antecedentes relevantes de desarrollo de software de configuración industrial, lo que hace que la velocidad de desarrollo y actualización del software de configuración industrial sea muy lenta, a menudo no puede satisfacer las necesidades de un rápido crecimiento empresarial. Al mismo tiempo, el acceso al software de configuración industrial ya no se limita al sitio industrial, y la demanda de acceso desde fuera del sitio industrial también está aumentando.
El módulo de configuración industrial en la plataforma IoT EMS resuelve los problemas de baja implementación y baja accesibilidad de las aplicaciones tradicionales de configuración de automatización industrial. Los usuarios pueden ajustar los componentes de la pantalla de configuración arrastrando y dejando caer el mouse en la herramienta de desarrollo. Atributo, ubicación, tamaño, etc., y la biblioteca de componentes de configuración rica incorporada, para que los usuarios no necesiten capacidad de escritura de código, no hay antecedentes técnicos del desarrollo de software de configuración de automatización industrial, pero también pueden desarrollar fácilmente la interfaz de configuración industrial, y también admiten visualización de datos, control remoto y otras funciones.
（2） Visualización 3D
La tecnología de visualización 3D se da cuenta de la visualización multidimensional a través de la simulación virtual, proporciona a los clientes servicios digitales, ayuda a las empresas en la gestión bidireccional de la economía energética y mejora el nivel de gestión de la energía. Las funciones principales que se pueden realizar son: sincronización en tiempo real de la información en cada área; control global del consumo de energía en cada área; Monitoreo visual del estado de operación del equipo; Inspección inteligente, análisis automático de la operación del equipo, calidad de energía, seguridad eléctrica y consumo anormal de energía en la ruta de inspección, etc., y registre los resultados de la inspección.
Ⅴ. Resumir
Como una forma de desarrollo industrial que combina la industria energética tradicional y la tecnología de Internet de las cosas, Energy Internet of Things es un importante apoyo estratégico para el desarrollo integrado de la revolución energética nacional y la revolución digital. El Energy Internet de las cosas es una extensión de Internet de las cosas al proceso de producción de energía, configuración y consumo. Con el rápido desarrollo de tecnologías de información modernas, como la "Big Cloud IoT Smart Chain", el Power Internet de las cosas integra la información, la comunicación, la tecnología digital y el desarrollo del sistema de energía. Todos los aspectos de la transmisión, la transformación, la distribución y el consumo de electricidad están profundamente integrados para realizar un monitoreo multi-direccional del estado, procesamiento de información inteligente e interconexión inteligente, interacción humana y servicios inteligentes.
Tiempo de publicación: agosto-01-2022
