Layanan Data IoT yang Disediakan oleh Platform IoT EMS
Abstrak: Platform Acrel IoT EMS adalah platform berbasis pusat data Acrel IoT, yang telah menetapkan standar data uplink dan downlink untuk menyediakan layanan data IoT energi bagi pengguna internet. Acrel IoT EMS adalah platform daring terpusat untuk menghubungkan semua produk jaringan Acrel. Platform ini menawarkan akses terpadu, kemampuan pemantauan, dan kontrol, yang menghemat waktu dan memungkinkan Anda untuk mengawasi seluruh armada jaringan Anda. Jika perangkat Acrel Anda menggunakan IoT EMS, platform ini dapat digunakan untuk menghasilkan tautan akses jarak jauh ke peralatan yang terhubung ke jaringan 4G atau WiFi. Setelah alarm terjadi, dalam beberapa detik, informasi alarm dan kejadian yang relevan akan segera dikirim melalui aplikasi untuk memberi tahu orang yang bersangkutan.
Kata kunci: IoT; sistem manajemen energi; meter IoT; platform cloud
Ⅰ. Pendahuluan
Dalam beberapa tahun terakhir, konsep Internet of Things (IoT) telah dipercepat untuk diintegrasikan dengan aplikasi industri, dan telah menjadi pemikiran teknis utama dalam kota pintar dan solusi informatisasi secara keseluruhan. Saat ini, IoT telah memasuki tahap baru integrasi lintas batas, inovasi terpadu, dan pengembangan skala besar, mulai dari spekulasi konseptual, aplikasi terfragmentasi, pengembangan loop tertutup, dan sebagainya. IoT telah memainkan peran penting dalam transformasi dan peningkatan industri tradisional, urbanisasi, pembangunan kota pintar, dan peningkatan kualitas hidup masyarakat secara berkelanjutan. Dan IoT telah mencapai hasil yang luar biasa di bidang-bidang ini.
Platform Acrel IoT EMS adalah serangkaian model bisnis internet yang menggabungkan penjualan daring untuk menyediakan layanan PAAS bagi pengguna internet yang tersebar luas. Setelah menyelesaikan instalasi produk Acrel IoT, pengguna dapat dengan mudah mengakses platform dengan memindai kode QR menggunakan ponsel mereka, tanpa perlu repot dengan proses debugging dan pengoperasian platform, serta dapat secara mandiri memilih fungsi platform dan mendapatkan layanan data terkait.
2. Analisis Permintaan
Kelompok pelanggan platform IoT EMS dibagi menjadi dua kelompok: yang pertama adalah pengguna internet; yang kedua adalah kota pintar. Pengguna internet umumnya mencakup jenis-jenis berikut:
1. Seorang penyewa memiliki tiga atau lima apartemen untuk disewa dan perlu diukur dan dikenai biaya air dan listrik;
2. Ada beberapa supermarket rantai kecil dan ingin melakukan manajemen energi, kendali jarak jauh, dan manajemen keselamatan listrik;
3. Untuk properti di komunitas tertentu, jika Anda ingin membeli beberapa tiang pengisian daya untuk manajemen pengisian daya terpusat, Anda perlu mengenakan biaya untuk pengoperasiannya;
4. Pengelola gedung tertentu hanya memerlukan beberapa meter saja untuk melakukan manajemen pengukuran energi pada lantai tersebut;
5. Sebuah pabrik kecil ingin mengelola pengukuran daya pabrik kecilnya sendiri;
6. Seorang integrator sistem IoT ingin mendapatkan data produk IoT secara langsung dan membutuhkan platform manajemen terpadu;
Kerugian model bisnis tradisional bagi pengguna Internet di atas adalah sebagai berikut:
1. Sistem data mahal
2. Diperlukan layanan data yang beragam
3. Debugging terlalu profesional
4. Pemilihan perangkat keras sistem terlalu profesional
5. Pembayaran layanan tidak nyaman
Kebutuhan kota pintar adalah sebagai berikut:
1. Perlu mengakses berbagai jenis perangkat keras besar
2. Perlu dilakukan penggalian informasi regulasi yang menjadi perhatian pimpinan, dan menggabungkan teknologi seperti GIS dan BIM untuk mencapai pengawasan makro.
3. Menyediakan platform layanan operasi terpadu untuk menyediakan layanan data IoT kepada pengguna akhir
3. Struktur Sistem
IoT EMS mengambil alur energi dari pasokan energi, manajemen energi, manajemen peralatan, dan analisis konsumsi energi sebagai jalur utama. IoT EMS menghubungkan mata rantai produksi, pemrosesan, distribusi dan transmisi, konsumsi, dan penghematan energi. Dikombinasikan dengan interkoneksi manusia dan benda, IoT EMS membentuk ekosistem IoT energi dengan Acrel Products sebagai medianya. Produk IoT dan pelaku energi berinteraksi dengan platform dalam bentuk aliran data dan aliran bisnis.
3.1 Struktur Jaringan
Platform Acrel IoT EMS mengadopsi struktur berlapis dan terdistribusi, yang terutama terdiri dari tiga bagian: lapisan persepsi (peralatan akuisisi terminal), lapisan jaringan (terminal manajemen komunikasi), dan lapisan platform (platform cloud IoT energi).
● Lapisan persepsi: Berbagai sensor terhubung ke jaringan, termasuk meteran multifungsi, meteran listrik prabayar, meteran multi-loop, meteran listrik IoT, meteran air IoT, tumpukan pengisian daya mobil baterai, tumpukan pengisian daya mobil, pengontrol lampu jalan, dll.
● Lapisan jaringan: Gerbang cerdas mengumpulkan data dari lapisan persepsi, melakukan konversi dan penyimpanan protokol, lalu mengunggah data ke platform IoT EMS.
● Lapisan platform: Lapisan platform mencakup server aplikasi dan server data, yang dapat mengimplementasikan aplikasi di web atau APP.
3.2 Arsitektur Platform
Struktur jaringan sistem platform IoT EMS mengadopsi struktur berlapis dan terdistribusi, meliputi: lapisan persepsi, lapisan data, lapisan aplikasi, lapisan presentasi, dan lapisan operasi. Diagram arsitektur sistem ditunjukkan pada gambar.
Lapisan sensor mencakup berbagai produk perusahaan kami, yang merupakan lapisan terbawah dari keseluruhan sistem dan elemen dasar yang diperlukan untuk membangun platform cloud IoT, termasuk meteran multifungsi, meteran prabayar, meteran multi-loop, meteran IoT, tiang pengisian daya, pengontrol lampu jalan, dan seterusnya.
Platform pemrosesan data menengah terutama bertanggung jawab atas pemrosesan data, penyimpanan data, dan interaksi data. Untuk memastikan kemampuan pemrosesan data dari seluruh platform yang komprehensif, kami menyimpan data waktu nyata, data historis, dan data bisnis di berbagai pustaka, serta menyediakan berbagai antarmuka untuk memungkinkan interaksi data dengan sistem pihak ketiga.
Lapisan aplikasi teratas adalah platform IoT EMS, yang utamanya merealisasikan berbagai aplikasi fungsional. Platform ini dibagi menjadi empat bagian utama berdasarkan aliran energi: pasokan energi, manajemen energi, manajemen peralatan, dan analisis konsumsi energi. Pasokan energi mencakup pengumpulan daya, operasi cerdas, dan pemeliharaan. Manajemen energi mencakup konsumsi listrik yang aman dan sub-modul kualitas daya. Manajemen peralatan mencakup pencahayaan cerdas, prabayar, dan pengisian daya. Analisis konsumsi energi mencakup manajemen energi dan sub-modul layanan bernilai tambah. Platform ini menyediakan antarmuka interaksi manusia-komputer melalui web dan aplikasi kepada pengguna, dan berbagai pengguna lapisan operasi dapat mengakses dan mengoperasikan platform melalui kedua metode ini.
3. Fungsi Platform
3.1、Pasokan Energi
3.1.1 Pengumpulan daya
Modul pengumpulan daya dapat melakukan kueri, analisis, peringatan dini, dan tampilan komprehensif berbagai data pemantauan untuk memastikan keramahan lingkungan ruang distribusi daya. Dari segi kecerdasan, pengukuran jarak jauh, pensinyalan jarak jauh, dan kendali jarak jauh sistem pemantauan catu daya dan distribusi dapat direalisasikan, serta sistem dapat dideteksi dan dikelola secara komprehensif. Dari segi manajemen sumber daya data, modul ini dapat menampilkan atau mengkueri operasi setiap peralatan di ruang catu daya dan distribusi, termasuk data historis dan waktu nyata. Sesuai dengan kebutuhan yang berbeda, laporan harian, bulanan, dan tahunan dapat diminta dan dicetak untuk meningkatkan efisiensi kerja dan menghemat sumber daya manusia.
3.1.2 Operasi dan pemeliharaan yang cerdas
Modul operasi dan pemeliharaan cerdas mengadopsi meteran daya multifungsi, komunikasi nirkabel, gateway komputasi tepi dan teknologi analisis data besar, mengumpulkan data lapangan melalui gateway cerdas dan menyimpannya secara lokal, dan kemudian mendorong data ke platform cloud secara teratur. Platform tersebut dapat secara bersamaan mengakses ribuan data gardu induk pengguna. Data yang dikumpulkan oleh platform tersebut mencakup parameter kelistrikan dan data lingkungan gardu induk, termasuk arus, tegangan dan daya, status switching, suhu transformator, suhu dan kelembaban sekitar, perendaman air, asap, video, kontrol akses dan informasi lainnya. Jika terjadi kelainan, alarm akan dikirim melalui SMS dan APP dalam waktu 10 detik. Platform mengirimkan tugas operasi dan pemeliharaan ke ponsel personel yang ditunjuk melalui APP ponsel, dan melacak proses pelaksanaan operasi dan pemeliharaan melalui NFC untuk menutup loop, meningkatkan efisiensi operasi dan pemeliharaan, dan segera menemukan cacat operasi dan menghilangkannya.
3.2、manajemen energi
3.2.1 Keamanan kelistrikan
Modul keselamatan kelistrikan melakukan pelacakan data dan analisis statistik tanpa gangguan terhadap faktor-faktor utama penyebab kebakaran listrik (suhu kabel, arus bocor, arus beban, tegangan), serta mengumpulkan data di lokasi melalui 4G. Potensi bahaya keselamatan pada saluran dan peralatan listrik (seperti suhu kabel abnormal, kelebihan beban, tegangan lebih, tegangan kurang, kebocoran, dll.) dapat dipantau dan diberi peringatan tepat waktu melalui SMS, push APP, panggilan suara otomatis, dll., untuk mencegah terjadinya kebakaran listrik secara efektif. Sistem ini dapat menampilkan parameter kelistrikan seperti arus bocor dan suhu kabel di semua titik pemantauan, mendukung pencatatan inspeksi dan operasi pengiriman, menyediakan laporan analisis potensi bahaya keselamatan, dan mengevaluasi status keselamatan kelistrikan perusahaan secara real-time.
3.2.2 Kualitas Daya
Isu kualitas daya semakin menarik perhatian dan menjadi salah satu fokus penelitian dalam sistem tenaga listrik. Di satu sisi, seiring perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta meluasnya penggunaan berbagai peralatan listrik yang canggih dan kompleks, sebagian besar peralatan tersebut sangat sensitif terhadap kualitas daya. Akibatnya, kualitas daya menjadi sangat tidak stabil. Tujuan utama analisis kualitas daya adalah untuk menentukan jenis dan jangkauan gangguan sinyal daya, serta untuk menyesuaikan dan mengkompensasi sumber gangguan yang sesuai secara efektif. Oleh karena itu, kunci untuk meningkatkan kualitas daya adalah memperoleh informasi berbagai sumber sinyal gangguan secara tepat waktu dan akurat.
Pemantauan kualitas daya mencakup ketidakseimbangan tiga fasa, harmonisa, dan faktor daya. Ketika ketiga fasa tidak seimbang atau faktor daya terlalu rendah, alarm akan berbunyi dan akan diberitahukan kepada pengguna melalui aplikasi push, SMS, email, dan sebagainya.
3.3. Manajemen perangkat
3.3.1 Pencahayaan Cerdas
Seiring dengan peningkatan taraf hidup masyarakat yang berkelanjutan, kebutuhan masyarakat akan lingkungan kerja dan tempat tinggal pun semakin tinggi, begitu pula dengan kebutuhan sistem pencahayaan. Konsumsi energi di bidang pencahayaan menyumbang proporsi yang cukup besar dari total konsumsi energi, sehingga penghematan energi dan peningkatan kualitas pencahayaan menjadi prioritas utama. Sebagai bagian penting dari konsumsi listrik, listrik penerangan telah menyumbang sekitar 10% dari konsumsi listrik. Dengan pesatnya perkembangan ekonomi nasional dan peningkatan taraf hidup masyarakat yang berkelanjutan, konsumsi listrik penerangan akan terus meningkat.
Pencahayaan pintar menggunakan teknologi Internet of Things untuk terus memantau status konsumsi daya sirkuit pencahayaan yang terpasang di berbagai area kota. Platform ini menilai kondisi kerja lampu dengan memantau nilai arus dan tegangan sirkuit pencahayaan. Setiap kondisi kerja yang tidak normal dapat dipantau oleh platform, dan informasi peringatan serta alarm dapat dikirimkan melalui aplikasi seluler, SMS, dan email, sehingga dapat segera menghubungi penanggung jawab, mengingatkan operator jika terjadi trip kontaktor, kehilangan tegangan pada catu daya, dll.
3.3.2 Manajemen prabayar
Fungsi listrik prabayar dapat digunakan untuk berbagai kompleks komersial, perumahan, gedung perkantoran, apartemen hotel, dan properti lainnya, departemen manajemen logistik sekolah, asrama pabrik, jaringan supermarket, dan properti berskala besar. Saat ini, air dan listrik prabayar telah berhasil digunakan dalam skenario di atas dan telah beroperasi secara stabil selama bertahun-tahun. Fungsi ini cocok untuk pengelolaan listrik prabayar oleh perusahaan properti untuk penyewa residensial, perkantoran, dan pertokoan, atau listrik prabayar dan konsumsi listrik asrama mahasiswa oleh sekolah dan sistem kontrol keamanan.
3.3.3 Operasi pengisian daya mobil/mobil baterai
Kendaraan listrik telah menjadi transportasi energi hijau yang banyak digunakan. Pada saat yang sama, jumlah sepeda listrik meningkat, yang memecahkan masalah perjalanan jarak pendek orang-orang. Namun, berita tentang keselamatan dan kecelakaan kebakaran yang terkait dengan sepeda listrik juga sering terjadi, dan ada tren peningkatan dari tahun ke tahun. Itu telah membawa kerugian besar bagi masyarakat dan telah menjadi bahaya tersembunyi bagi keselamatan jiwa dan properti masyarakat. Berdasarkan bahaya dan karakteristik kebakaran sepeda listrik, departemen pemerintah di semua tingkatan telah mengeluarkan dokumen untuk mengatur perilaku parkir dan pengisian daya kebakaran sepeda listrik. Modul fungsi operasi pengisian daya mobil/mobil baterai terus mengumpulkan dan memantau data lokasi tumpukan pengisian daya dan setiap tumpukan pengisian daya yang terhubung ke sistem melalui teknologi Internet of Things, dan pada saat yang sama melindungi terhadap berbagai kesalahan seperti perlindungan suhu berlebih dari pengisi daya dan tegangan berlebih dari input dan output pengisi daya, tegangan rendah, kegagalan deteksi isolasi dan serangkaian kesalahan untuk peringatan dini. Setelah pengguna memindai kode QR melalui aplikasi, sistem akan memulai permintaan pengisian daya dan mengontrol tumpukan pengisian daya yang sesuai dengan kode QR untuk menyelesaikan proses pengisian daya kendaraan listrik. Tumpukan pengisian daya dapat dilengkapi dengan modul nirkabel untuk terhubung ke internet, bekerja sama dengan teknologi enkripsi dan teknologi distribusi kunci, serta terhubung langsung ke cloud melalui protokol pertukaran data berbasis TCP/IP.
3.4. analisis energi
3.4.1 manajemen energi
Untuk terus memajukan tujuan karbon ganda, dengan latar belakang "kendali ganda" intensitas konsumsi energi dan konsumsi total, perusahaan perlu mempertimbangkan cara menangani kendali ganda konsumsi energi untuk memastikan produksi normal. Sebagian besar perusahaan yang ada masih menggunakan model "perencanaan individual, desain independen, operasi independen" untuk berbagai sistem pasokan energi seperti listrik, air, gas, pendingin, dan panas. Peralatan pengukuran yang tidak memadai umumnya terdeteksi; akurasi pengukuran peralatan pengukuran tidak tinggi dan data pengukuran tidak akurat; keandalan pembacaan meter manual rendah; sulit untuk memantau dan mengevaluasi efisiensi energi peralatan utama yang mengonsumsi energi secara efektif; menyediakan data referensi yang andal; tidak memiliki sistem indeks evaluasi efisiensi energi perusahaan yang efektif, dan sulit untuk menerapkan langkah-langkah manajemen konsumsi energi.
Modul manajemen energi mengadopsi otomatisasi dan teknologi informasi untuk mewujudkan manajemen otomatis dan ilmiah dari seluruh proses, mulai dari pengumpulan data energi, pemantauan proses, analisis konsumsi media energi, hingga manajemen konsumsi energi. Oleh karena itu, modul ini secara organik menggabungkan seluruh proses manajemen energi, produksi dan penggunaan energi, serta menggunakan teknologi pemrosesan dan analisis data canggih untuk melakukan analisis dan manajemen produksi offline, mencapai penjadwalan terpadu untuk seluruh sistem energi pabrik, mengoptimalkan keseimbangan media energi, dan mengoptimalkan penggunaan energi secara efektif. Modul ini juga meningkatkan kualitas energi, mengurangi konsumsi energi, dan mencapai tujuan penghematan energi, pengurangan konsumsi, serta peningkatan tingkat manajemen energi secara keseluruhan.
3.4.2 Layanan bernilai tambah
（1）Konfigurasi industri
Metode pengembangan aplikasi konfigurasi otomasi industri tradisional mengharuskan pengembang untuk memiliki kemampuan menulis kode, memahami konsep, dan menggunakan metode kerangka kerja pengembangan terkait. Metode pengembangan ini membutuhkan siklus pengembangan yang panjang dan persyaratan yang sangat tinggi bagi pengembang. Di saat yang sama, aplikasi konfigurasi otomasi industri tradisional diterapkan di bidang industri, sehingga kemudahan dan aksesibilitas penerapannya sangat rendah.
Dengan pesatnya perkembangan Internet Industri, persyaratan aplikasi seringkali diperbarui dan diiterasi dengan sangat cepat, dan produsen peralatan seringkali tidak memiliki latar belakang pengembangan perangkat lunak konfigurasi industri yang relevan. Hal ini membuat kecepatan pengembangan dan pembaruan perangkat lunak konfigurasi industri menjadi sangat lambat, seringkali tidak dapat memenuhi kebutuhan pertumbuhan bisnis yang pesat. Di saat yang sama, akses ke perangkat lunak konfigurasi industri tidak lagi terbatas pada lokasi industri, dan permintaan akses dari luar lokasi industri juga meningkat.
Modul konfigurasi industri dalam platform IoT EMS memecahkan masalah rendahnya penerapan dan aksesibilitas aplikasi konfigurasi otomasi industri tradisional. Pengguna dapat menyesuaikan komponen layar konfigurasi dengan menyeret dan melepas mouse di alat pengembangan. Atribut, lokasi, ukuran, dll., serta pustaka komponen konfigurasi bawaan yang kaya, memungkinkan pengguna untuk mengembangkan antarmuka konfigurasi industri tanpa perlu kemampuan menulis kode dan latar belakang teknis pengembangan perangkat lunak konfigurasi otomasi industri. Pengguna juga dapat dengan mudah mengembangkan antarmuka konfigurasi industri, serta mendukung tampilan data, kendali jarak jauh, dan fungsi lainnya.
(2) Visualisasi 3D
Teknologi visualisasi 3D mewujudkan visualisasi multidimensi melalui simulasi virtual, menyediakan layanan digital bagi pelanggan, membantu perusahaan dalam manajemen ekonomi energi dua arah, dan meningkatkan tingkat manajemen energi. Fungsi utama yang dapat diwujudkan antara lain: sinkronisasi informasi secara real-time di setiap area; kontrol global konsumsi energi di setiap area; pemantauan visual status operasi peralatan; inspeksi cerdas, analisis otomatis operasi peralatan, kualitas daya, keamanan listrik, dan konsumsi energi abnormal pada jalur inspeksi, dll., serta pencatatan hasil inspeksi.
Ⅴ. Merangkum
Sebagai bentuk pengembangan industri yang menggabungkan industri energi tradisional dan teknologi Internet of Things, Internet of Things energi merupakan dukungan strategis yang penting bagi pengembangan terpadu revolusi energi nasional dan revolusi digital. Internet of Things energi merupakan perluasan dari Internet of Things ke dalam proses produksi, konfigurasi, dan konsumsi energi. Dengan pesatnya perkembangan teknologi informasi modern seperti "Big Cloud IoT Smart Chain", Internet of Things Energi mengintegrasikan informasi, komunikasi, teknologi digital, dan pengembangan sistem ketenagalistrikan. Semua aspek transmisi, transformasi, distribusi, dan konsumsi listrik terintegrasi secara mendalam untuk mewujudkan pemantauan status multiarah, pemrosesan informasi cerdas dan interkoneksi cerdas, interaksi manusia-komputer, dan layanan cerdas.
Waktu posting: 01-Agu-2022
