Services de données IoT fournis par la plate-forme IoT EMS
Résumé: La plate-forme ACREL IOT EMS est une plate-forme basée sur le centre de données ACREL IOT, qui a établi des normes de données de liaison montante et de liaison descendante pour fournir aux utilisateurs d'Internet des services de données IoT énergétiques. ACREL IOT EMS est une plate-forme en ligne centralisée pour connecter tous les produits de mise en réseau Acel. Il offre des capacités d'accès, de surveillance et de contrôle unifiées, ce qui fait gagner du temps et vous permet de superviser l'ensemble de votre flotte de réseautage. Si votre appareil Acel est sur IoT EMS, il peut être utilisé pour générer des liens d'accès à distance vers des équipements connectés au réseau 4G ou WiFi. Une fois qu'un événement d'alarme a eu lieu, en quelques secondes, les informations d'alarme et d'événement pertinentes seront rapidement poussées via l'application pour informer la personne concernée.
Mots clés: IoT; système de gestion de l'énergie; Compteur IoT; plate-forme cloud
Ⅰ. Introduction
Ces dernières années, le concept d'Internet des objets (IoT) a été accéléré pour s'intégrer aux applications industrielles et est devenue la pensée technique clé dans les villes intelligentes et la solution globale d'informatisation. À l'heure actuelle, l'IoT est entré dans une nouvelle étape d'intégration transfrontalière, d'innovation intégrée et de développement à grande échelle à partir de spéculation conceptuelle, d'application fragmentée, de développement en boucle fermée, etc. Il a joué un rôle important dans la transformation et la mise à niveau des industries traditionnelles, l'urbanisation, la construction de la ville intelligente et l'amélioration continue de la qualité de vie des personnes. Et il a obtenu des résultats remarquables dans ces domaines.
La plate-forme ACREL IOT EMS est un ensemble de modèles commerciaux Internet qui combinent les ventes en ligne pour fournir des services de PaaS pour les internautes largement distribués. Après avoir terminé l'installation de produits Acrel IoT, les utilisateurs peuvent facilement accéder à la plate-forme en scannant le code QR avec leurs téléphones mobiles, sans prêter attention au processus de débogage et de fonctionnement de la plate-forme, et peuvent sélectionner indépendamment les fonctions de plate-forme et obtenir des services de données correspondants.
Ⅱ. Analyse de la demande
Les groupes de clients de la plate-forme IoT EMS sont divisés en deux groupes: le premier est les utilisateurs d'Internet; Le second est Smart Cities. Les internautes incluent généralement les types suivants:
1. Un locataire dispose de trois ou cinq appartements à louer et doit être mesuré et facturé pour l'eau et l'électricité;
2. Il existe plusieurs supermarchés à petite chaîne et veulent faire la gestion de l'énergie, la télécommande et la gestion de la sécurité électrique;
3. Pour une propriété dans une certaine communauté, si vous souhaitez acheter plusieurs tas de charge pour la gestion de la charge centralisée, vous devez facturer le fonctionnement;
4. La gestion du bâtiment d'un certain bâtiment n'a besoin que de quelques mètres pour effectuer la gestion des compens sur l'énergie sur le sol;
5. Une petite usine veut gérer la mesure de leur propre petite usine;
6. Un intégrateur du système IoT souhaite obtenir directement les données des produits IoT et a besoin d'une plate-forme de gestion unifiée;
Les inconvénients du modèle commercial traditionnel pour les internautes ci-dessus sont les suivants:
1. Les systèmes de données sont chers
2. Des services de données diversifiés sont requis
3. Le débogage est trop professionnel
4. La sélection du matériel système est trop professionnelle
5. Le paiement du service n'est pas pratique
Les besoins des villes intelligentes sont les suivantes:
1. Besoin d'accéder à différents types de matériel massif
2. Il est nécessaire d'extraire les informations réglementaires qui concernent le leadership et de combiner les technologies telles que le SIG et le BIM pour réaliser des macro-supervisions
3. Fournir une plate-forme de service d'opération unifiée pour fournir des services de données IoT aux utilisateurs finaux
Ⅲ. Structure du système
L'IoT EMS prend le flux d'énergie de l'approvisionnement énergétique, de la gestion de l'énergie, de la gestion des équipements et de l'analyse de la consommation d'énergie comme ligne principale. Il relie les liens de la production d'énergie, du traitement, de la distribution et de la transmission, de la consommation et de la sauvegarde. Combiné avec l'interconnexion des personnes et des choses, il forme un écosystème IoT énergétique avec des produits Acel comme support. Les produits IoT et les acteurs de l'énergie interagissent avec la plate-forme sous forme de flux de données et de flux commerciaux.
3.1 Structure du réseau
La plate-forme ACREL IOT EMS adopte une structure en couches et distribuée, qui est principalement composée de trois parties: la couche de perception (équipement d'acquisition de terminal), la couche de réseau (terminal de gestion de la communication) et la couche de plate-forme (plate-forme cloud Energy IoT).
● Couche de perception: divers capteurs connectés au réseau, y compris les compteurs multifonction, les compteurs d'électricité prépayés, les compteurs multi-boucles, les compteurs d'électricité IoT, les compteurs à eau IoT, les piles de chargement de voiture, les tas de charge de voiture, les contrôleurs de réverbère, etc.
● Couche de réseau: la passerelle intelligente collecte les données de la couche de perception, effectue une conversion et un stockage de protocole, puis télécharge les données sur la plate-forme IoT EMS.
● La couche de plate-forme: la couche de plate-forme comprend le serveur d'applications et le serveur de données, qui peut implémenter des applications sur le Web ou l'application.
3.2 Architecture de la plate-forme
La structure du réseau système de la plate-forme IoT EMS adopte une structure en couches et distribuée, y compris: la couche de perception, la couche de données, la couche d'application, la couche de présentation et la couche de fonctionnement. Le diagramme d'architecture du système est illustré sur la figure.
La couche de capteur comprend divers produits de notre entreprise, qui est la couche inférieure de l'ensemble du système et l'élément de base nécessaire pour construire la plate-forme cloud IoT, y compris les compteurs multifonction, les compteurs prépayés, les compteurs multi-boucles, les compteurs IoT, les tas de charge, les contrôleurs de lampadaire, etc.
La plate-forme de traitement des données intermédiaire est principalement responsable du traitement des données, du stockage des données et de l'interaction des données. Afin d'assurer la capacité de traitement des données de l'ensemble de la plate-forme complète, nous stockons des données en temps réel, des données historiques et des données commerciales dans différentes bibliothèques et fournissons diverses interfaces pour permettre l'interaction des données avec les systèmes tiers.
La couche d'application supérieure est la plate-forme IoT EMS, qui réalise principalement diverses applications fonctionnelles. La plate-forme est divisée en quatre principales sections en fonction du flux d'énergie: l'approvisionnement en énergie, la gestion de l'énergie, la gestion des équipements et l'analyse de la consommation d'énergie. L'alimentation énergétique comprend la collecte d'électricité, le fonctionnement intelligent et la maintenance. La gestion de l'énergie comprend une consommation d'électricité sûre, des sous-modules de qualité de l'énergie. La gestion de l'équipement comprend un éclairage intelligent, un tas de charge prépayé. L'analyse de la consommation d'énergie comprend la gestion de l'énergie, les sous-modules de service à valeur ajoutée. La plate-forme fournit aux utilisateurs une interface d'interaction humaine-ordinateur via le Web et l'application, et divers utilisateurs de la couche d'opération peuvent accéder et faire fonctionner la plate-forme via ces deux méthodes.
Ⅲ. Fonction de plate-forme
3.1 、 Alimentation énergétique
3.1.1 Collection d'alimentation
Le module de collecte de puissance peut réaliser la requête, l'analyse, l'alerte précoce et l'affichage complet de diverses données de surveillance pour assurer la convivialité environnementale de la salle de distribution de puissance. En termes d'intelligence, la mesure à distance, la signalisation à distance et la télécommande du système de surveillance de l'alimentation et de la distribution sont réalisées, et le système est détecté et géré de manière globale. En termes de gestion des ressources de données, il peut afficher ou interroger le fonctionnement de chaque équipement dans la salle d'alimentation et de distribution, y compris des données historiques et en temps réel. Selon les différents besoins, les rapports quotidiens, mensuels et annuels peuvent être recherchés et imprimés pour améliorer l'efficacité du travail et sauver les ressources humaines.
3.1.2 Fonctionnement et maintenance intelligents
Le module de fonctionnement et de maintenance intelligent adopte le poseur d'alimentation multifonction, la communication sans fil, la passerelle informatique Edge et la technologie d'analyse des mégadonnées, recueille les données de terrain via la passerelle intelligente et les stocke localement, puis pousse régulièrement les données sur la plate-forme cloud. La plate-forme peut accéder simultanément à des milliers de données de sous-station d'utilisation. Les données recueillies par la plate-forme comprennent les paramètres électriques et les données environnementales de la sous-station, y compris le courant, la tension et la puissance, l'état de commutation, la température du transformateur, la température et l'humidité ambiantes, l'immersion de l'eau, la fumée, la vidéo, le contrôle d'accès et d'autres informations. Si une anomalie se produit, une alarme sera envoyée via SMS et l'application dans les 10 secondes. La plate-forme envoie les tâches de fonctionnement et de maintenance au téléphone mobile du personnel désigné via l'application de téléphone mobile, et suit le processus d'exécution de l'opération et de la maintenance via NFC pour fermer la boucle, améliorer l'efficacité de fonctionnement et de maintenance, et trouver immédiatement les défauts de l'opération et les éliminer.
3.2 、 Gestion de l'énergie
3.2.1 Sécurité de l'électricité
Le module de sécurité de l'électricité effectue un suivi des données et une analyse statistique ininterrompus sur les principaux facteurs du feu électrique (température du câble, courant de fuite, courant de charge, tension), recueille des données sur place via la 4G. Les risques de sécurité potentiels des lignes électriques et des équipements électriques (tels que la température anormale du câble, la surcharge, la surtension, la sous-tension et les fuites, etc.) et l'avertissement en temps opportun par SMS, la poussée d'application, les appels vocaux automatiques, etc., pour éviter efficacement la survenue de tirs électriques. Le système peut afficher des paramètres électriques tels que le courant de fuite et la température du câble à tous les points de surveillance, supporter les enregistrements d'inspection et les opérations de répartition, fournir des rapports d'analyse de risque de sécurité potentiels et évaluer l'état de sécurité de l'électricité de l'entreprise en temps réel.
3.2.2 Qualité d'énergie
Le problème de la qualité de l'énergie a attiré de plus en plus d'attention et est devenu l'un des points chauds de recherche du système électrique. D'une part, avec le développement de la science et de la technologie et la large application de divers équipements électriques sophistiqués et complexes, la plupart de ces équipements sont très sensibles à la qualité de l'énergie; En conséquence, la qualité de l'énergie devient très instable. L'objectif principal de l'analyse de la qualité de l'énergie est de déterminer le type et la gamme des perturbations du signal de puissance, et d'ajuster et de compenser efficacement les sources de perturbation correspondantes. Par conséquent, la clé pour améliorer la qualité de l'énergie est d'obtenir les informations de diverses sources de signal de perturbation en temps opportun et avec précision.
La surveillance de la qualité de l'énergie comprend un déséquilibre triphasé, des harmoniques et un facteur de puissance. Lorsque les trois phases sont déséquilibrées ou que le facteur de puissance est trop faible, une alarme sera générée et sera informée aux utilisateurs par App Push, SMS, e-mail, etc.
3.3. Gestion des appareils
3.3.1 Éclairage intelligent
Avec l'amélioration continue des niveaux de vie des personnes, les exigences des personnes en matière de travail et de vie augmentent et sont plus élevées, et les exigences en matière de systèmes d'éclairage augmentent également de plus en plus. La consommation d'énergie dans le champ d'éclairage explique une proportion considérable de la consommation totale d'énergie, et l'économie d'énergie et l'amélioration de la qualité de l'éclairage sont les principales priorités. En tant que partie importante de la consommation d'électricité, l'éclairage de l'électricité a représenté environ 10% de la consommation d'électricité. Avec le développement rapide de l'économie nationale de mon pays et l'amélioration continue des niveaux de vie des gens, l'éclairage de la consommation d'électricité continuera d'augmenter.
L'éclairage intelligent utilise la technologie Internet des objets pour surveiller en continu l'état de consommation d'énergie des circuits d'éclairage installés dans divers domaines de la ville. La plate-forme juge l'état de fonctionnement des lampes en surveillant le courant et la valeur de tension du circuit d'éclairage. Tout état de travail anormal peut être surveillé par la plate-forme et les informations d'avertissement et d'alarme peuvent être poussées via l'application mobile, les SMS et les e-mails, atteignent rapidement la personne responsable, rappelez à l'opérateur que le contacteur se déclenche, l'alimentation perd la tension, etc.
3.3.2 Gestion prépayée
La fonction d'électricité prépayée peut être utilisée pour divers complexes commerciaux, communautés, immeubles de bureaux, immeubles de bureaux, appartements de style hôtelier et autres propriétés, départements de gestion de la logistique des écoles, dortoirs d'usine, chaînes de supermarchés et propriétés à grande échelle. À l'heure actuelle, l'eau prépayée et l'électricité ont été utilisées avec succès dans les scénarios ci-dessus et fonctionnent de manière stable depuis de nombreuses années. Il convient à la gestion de l'électricité prépayée par les sociétés immobilières pour les locataires résidentiels, de bureaux et de magasins, ou la consommation prépayée d'électricité et d'électricité des dortoirs des étudiants par les écoles et le système de contrôle de la sécurité.
3.3.3 opération de charge de voiture de voiture / batterie
Les véhicules électriques sont devenus un transport d'énergie verte largement utilisé. Dans le même temps, le nombre de vélos électriques augmente, ce qui résout le problème de voyage à courte distance des personnes. Cependant, les nouvelles des accidents de sécurité et d'incendie liées aux vélos électriques sont également fréquentes, et il y a une tendance à l'augmentation d'année en année. Il a entraîné de grandes pertes à la société et est devenu un danger caché pour la sécurité de la vie et des propriétés des gens. Sur la base des dangers et des caractéristiques des incendies de vélos électriques, les services gouvernementaux à tous les niveaux ont émis des documents pour réglementer les comportements de stationnement et de charge des incendies de vélos électriques. Le module de fonction de fonctionnement de charge de la voiture / batterie de la voiture collecte et surveille en continu les données du site de la pile de charge et de chaque pile de charge connectée au système par le biais de la technologie Internet des objets, et protège en même temps contre divers défauts tels que la protection contre la température de la charge du chargeur et la surface de surface de l'entrée et de la sortie de la chargeur de chargement, de la sous-vente d'isolation et d'une série de défauts pour le déchargement. Après que l'utilisateur ait scanne le code QR via l'application, le système initie une demande de charge et contrôle la pile de charge correspondant au code QR pour terminer le processus de charge du véhicule électrique. La pile de charge peut être équipée d'un module sans fil pour se connecter à Internet, coopérer avec la technologie de chiffrement et la technologie de distribution des clés, et se connecter directement avec le cloud en fonction du protocole d'échange de données basé sur TCP / IP.
3.4. analyse énergétique
3.4.1 Gestion de l'énergie
Afin de faire progresser régulièrement l'objectif double carbone, dans le contexte du «double contrôle» de l'intensité de la consommation d'énergie et de la consommation totale, les entreprises doivent examiner comment gérer le double contrôle de la consommation d'énergie pour assurer une production normale. La plupart des entreprises existantes utilisent toujours le mode "Planification individuelle, conception indépendante, opération indépendante" de divers systèmes d'approvisionnement énergétique tels que l'électricité, l'eau, le gaz, le refroidissement et la chaleur. Un équipement de mesure insuffisant est généralement détecté; La précision de mesure de l'équipement de mesure n'est pas élevée et les données de mesure sont inexactes; La fiabilité de la lecture manuelle des compteurs est faible; Il est difficile de surveiller et d'évaluer efficacement l'efficacité énergétique des principaux équipements énergétiques; Fournir des données de référence fiables; manque d'un système efficace d'indice d'évaluation de l'efficacité énergétique de l'entreprise, et il est difficile de mettre en œuvre des mesures de gestion de la consommation d'énergie.
Le module de gestion de l'énergie adopte l'automatisation et les technologies de l'information pour réaliser la gestion automatique et scientifique de l'ensemble du processus à partir de la collecte des données énergétiques, de la surveillance des processus, de l'analyse de la consommation d'énergie, de la gestion de la consommation d'énergie, etc. Il combine donc de manière organique l'ensemble du processus de gestion de l'énergie, de production et d'utilisation d'énergie, et utilise des technologies avancées de données et d'analyse pour effectuer l'analyse et la gestion de la production hors ligne, pour obtenir une utilisation efficace. Et il améliore également la qualité de l'énergie, réduit la consommation d'énergie et atteint l'économie d'énergie et la réduction de la consommation et l'amélioration du niveau global de gestion de l'énergie.
3.4.2 Services à valeur ajoutée
（1） Configuration industrielle
La méthode de développement des applications de configuration d'automatisation industrielle traditionnelle oblige les développeurs à avoir la capacité d'écrire du code, de comprendre les concepts et d'utiliser des méthodes de cadres de développement connexes. Et cette méthode de développement nécessite un long cycle de développement et des exigences très élevées pour les développeurs. Dans le même temps, les applications traditionnelles de configuration d'automatisation industrielle sont déployées dans le domaine industriel, et la commodité et l'accessibilité du déploiement sont très faibles.
Avec le développement rapide de l'Internet industriel, les exigences des applications sont souvent mises à jour et itérées très rapidement, et les fabricants d'équipements n'ont souvent pas le contexte de développement du logiciel de configuration industriel pertinent, ce qui rend la vitesse de développement et de mise à jour du logiciel de configuration industrielle très lente, souvent incapable de répondre aux besoins de la croissance rapide des entreprises. Dans le même temps, l'accès au logiciel de configuration industriel ne se limite plus au site industriel, et la demande d'accès à l'extérieur du site industriel augmente également.
Le module de configuration industriel de la plate-forme IoT EMS résout les problèmes de faible déploiement et de faible accessibilité des applications de configuration d'automatisation industrielle traditionnelles. Les utilisateurs peuvent ajuster les composants de l'écran de configuration en faisant glisser et en supprimant la souris dans l'outil de développement. Attribut, emplacement, taille, etc., et bibliothèque de composants de configuration riche intégrée, afin que les utilisateurs n'aient pas besoin de capacité de rédaction de code, pas de fond technique du développement du logiciel de configuration d'automatisation industrielle, mais peuvent également développer facilement l'interface de configuration industrielle, et également prendre en charge l'affichage de données, la télécommande et d'autres fonctions.
（2） Visualisation 3D
La technologie de visualisation 3D réalise la visualisation multidimensionnelle via une simulation virtuelle, fournit aux clients des services numériques, aide les entreprises dans la gestion bidirectionnelle de l'économie énergétique et améliore le niveau de gestion de l'énergie. Les principales fonctions qui peuvent être réalisées sont: la synchronisation en temps réel des informations dans chaque domaine; Contrôle global de la consommation d'énergie dans chaque domaine; Surveillance visuelle de l'état de fonctionnement de l'équipement; Inspection intelligente, analyse automatique du fonctionnement de l'équipement, qualité de l'énergie, sécurité électrique et consommation d'énergie anormale sur le chemin d'inspection, etc., et enregistrer les résultats d'inspection.
Ⅴ. Résumer
En tant que forme de développement industriel combinant l'industrie de l'énergie traditionnelle et la technologie de l'Internet des objets, l'Internet des objets énergétique est un soutien stratégique important pour le développement intégré de la révolution nationale de l'énergie et de la révolution numérique. L'Internet des objets énergétiques est une extension de l'Internet des objets au processus de production, de configuration et de consommation d'énergie. Avec le développement rapide des technologies de l'information modernes telles que la "Big Cloud IoT Smart Chain", le Power Internet des objets intègre les informations, la communication, la technologie numérique et le développement du système d'alimentation. Tous les aspects de la transmission, de la transformation, de la distribution et de la consommation d'électricité sont profondément intégrés pour réaliser une surveillance multidirectionnelle du statut, du traitement intelligent de l'information et de l'interconnexion intelligente, de l'interaction humaine-ordinateur et des services intelligents.
Heure du poste: août-01-2022
