IOT EMSプラットフォームが提供するIOTデータサービス
要約: Acrel IoT EMS プラットフォームは、インターネット ユーザーにエネルギー IoT データ サービスを提供するためのアップリンクおよびダウンリンク データ標準を確立した Acrel IoT データ センターに基づくプラットフォームです。Acrel IoT EMS は、すべての Acrel ネットワーキング製品を接続するための集中オンライン プラットフォームです。統合されたアクセス、監視、制御機能を提供するため、時間を節約し、ネットワーク全体を監視できるようになります。Acrel デバイスが IoT EMS 上にある場合、4G または Wi-Fi ネットワークに接続されている機器へのリモート アクセス リンクを生成するために使用できます。アラームイベントが発生すると、数秒以内に関連するアラームとイベント情報がアプリを通じて迅速にプッシュされ、関係者に通知されます。
キーワード: IoT;エネルギー管理システム。IoTメーター;クラウドプラットフォーム
Ⅰ．導入
近年、モノのインターネット (IoT) の概念が産業アプリケーションとの統合を加速しており、スマート シティおよび全体的な情報化ソリューションにおける重要な技術的考え方となっています。現在、IoTは国境を越えた統合、統合イノベーション、概念的な思索からの大規模開発、断片化されたアプリケーション、クローズドループ開発などの新たな段階に入っています。伝統産業の変革とアップグレード、都市化、スマートシティの建設、人々の生活の質の継続的な向上において重要な役割を果たしてきました。そして、これらの分野で目覚ましい成果を上げています。
Acrel IoT EMS プラットフォームは、オンライン販売を組み合わせて、広範囲に分散したインターネット ユーザーに PAAS サービスを提供する一連のインターネット ビジネス モデルです。Acrel IoT 製品のインストール完了後、ユーザーはデバッグやプラットフォームの操作プロセスに注意を払うことなく、携帯電話で QR コードをスキャンするだけで簡単にプラットフォームにアクセスでき、プラットフォームの機能を独自に選択し、対応するデータ サービスを取得できます。
Ⅱ．需要分析
IoT EMS プラットフォームの顧客グループは 2 つのグループに分けられます。1 つ目はインターネット ユーザーです。2つ目はスマートシティです。インターネット ユーザーには通常、次のタイプが含まれます。
1. テナントは 3 つまたは 5 つのアパートを借りており、水道と電気のメーターと料金を請求する必要があります。
2. 小規模チェーンのスーパーマーケットがいくつかあり、エネルギー管理、遠隔制御、電気安全管理を行いたいと考えています。
3. 特定のコミュニティ内の物件で、集中充電管理のために複数の充電パイルを購入する場合は、運用料金を請求する必要があります。
4. 特定の建物の建物管理者は、フロアでエネルギー計量管理を行うのに数メートルしか必要としません。
5. 小規模工場は、自分自身の小規模工場の電力計測を管理したいと考えています。
6. IoT システムインテグレータは、IoT 製品のデータを直接取得したいため、統合管理プラットフォームを必要としています。
上記のインターネット ユーザーにとって、従来のビジネス モデルの欠点は次のとおりです。
1. データ システムは高価です
2. 多様なデータサービスが求められる
3. デバッグが専門的すぎる
4. システムハードウェアの選択が専門的すぎる
5. サービスの支払いが不便
スマートシティのニーズは次のとおりです。
1. さまざまな種類の大規模なハードウェアにアクセスする必要がある
2. リーダーが懸念する規制情報を抽出し、GISやBIMなどの技術を組み合わせてマクロな監視を実現する必要がある
3. IoTデータサービスをエンドユーザーに提供するための統合運用サービスプラットフォームの提供
Ⅲ．システム構成
IOT EMSは、エネルギー供給、エネルギー管理、設備管理、エネルギー消費分析というエネルギーフローを主軸としています。エネルギーの生産、処理、分配と送電、消費、節約のリンクを結びます。ヒトとモノの相互接続と組み合わせることで、アクレル製品をメディアとしたエネルギーIoTエコシステムを形成します。IoT 製品とエネルギー アクターは、データ ストリームとビジネス ストリームの形式でプラットフォームと対話します。
3.1 ネットワーク構造
Acrel IoT EMSプラットフォームは階層分散構造を採用しており、主にパーセプション層（端末取得装置）、ネットワーク層（通信管理端末）、プラットフォーム層（エネルギーIoTクラウドプラットフォーム）の3つの部分で構成されています。
● 知覚層: 多機能メーター、プリペイド電力メーター、マルチループメーター、IoT 電力メーター、IoT 水道メーター、バッテリーカー充電パイル、自動車充電パイル、街路灯コントローラーなどを含む、ネットワークに接続されたさまざまなセンサー。
● ネットワーク層: インテリジェント ゲートウェイは認識層のデータを収集し、プロトコル変換と保存を実行して、データを IoT EMS プラットフォームにアップロードします。
● プラットフォーム層: プラットフォーム層には、Web または APP 上にアプリケーションを実装できるアプリケーション サーバーとデータ サーバーが含まれます。
3.2 プラットフォームのアーキテクチャ
IoT EMS プラットフォームのシステム ネットワーク構造は、認識層、データ層、アプリケーション層、プレゼンテーション層、操作層を含む階層化された分散構造を採用しています。システム構成図を図に示します。
センサー層には当社の各種製品が含まれており、システム全体の最下位層であり、多機能メーター、プリペイドメーター、マルチループメーター、IoTメーター、充電パイルなど、IoTクラウドプラットフォームを構築するために必要な基本要素となります。 、街灯コントローラーなど。
中間データ処理プラットフォームは、主にデータ処理、データ保存、データ対話を担当します。包括的なプラットフォーム全体のデータ処理能力を確保するために、リアルタイム データ、履歴データ、ビジネス データをさまざまなライブラリに保存し、サードパーティ システムとのデータ対話を可能にするさまざまなインターフェイスを提供します。
上位アプリケーション層はIoT EMSプラットフォームであり、主にさまざまな機能アプリケーションを実現します。プラットフォームはエネルギーの流れに応じて、エネルギー供給、エネルギー管理、設備管理、エネルギー消費分析の4つのセクションに大きく分かれています。エネルギー供給には、電力収集、インテリジェントな運用およびメンテナンスが含まれます。エネルギー管理には、安全な電力消費、電力品質のサブモジュールが含まれます。機器管理には、インテリジェント照明、プリペイド、充電パイルが含まれます。エネルギー消費分析には、エネルギー管理、付加価値サービスのサブモジュールが含まれます。このプラットフォームは、Web とアプリを通じてユーザーに人間とコンピューターの対話インターフェイスを提供し、操作層のさまざまなユーザーがこれら 2 つの方法を通じてプラットフォームにアクセスして操作できます。
Ⅲ．プラットフォーム機能
3.1、エネルギー供給
3.1.1 電力収集
電力収集モジュールは、配電室の環境への配慮を確保するために、さまざまな監視データのクエリ、分析、早期警告、および包括的な表示を実現できます。インテリジェンスの面では、電力供給および配電監視システムの遠隔測定、遠隔信号送信および遠隔制御が実現され、システムが包括的に検出および管理されます。データ リソース管理の観点からは、電源および配電室の各機器の動作 (履歴データやリアルタイム データなど) を表示または照会できます。さまざまなニーズに応じて、日報、月報、年報の照会や印刷が可能で、作業効率の向上と人的資源の節約を実現します。
3.1.2 インテリジェントな運用と保守
インテリジェントな運用保守モジュールは、多機能パワーメーター、無線通信、エッジコンピューティングゲートウェイ、ビッグデータ分析技術を採用し、インテリジェントゲートウェイを通じてフィールドデータを収集してローカルに保存し、データを定期的にクラウドプラットフォームにプッシュします。このプラットフォームは、数千のユーザー変電所データに同時にアクセスできます。プラットフォームによって収集されるデータには、変電所の電気パラメータと環境データが含まれます。これには、電流、電圧と電力、スイッチング状態、変圧器の温度、周囲の温度と湿度、浸水、煙、ビデオ、アクセス制御、その他の情報が含まれます。異常が発生した場合、10秒以内にSMSとAPPを通じてアラームが送信されます。プラットフォームは、携帯電話アプリを通じて指定された担当者の携帯電話に運用および保守タスクを送信し、NFCを通じて運用および保守の実行プロセスを追跡してループを閉じ、運用および保守の効率を向上させ、運用上の欠陥を即座に発見します。そしてそれらを排除します。
3.2、エネルギー管理
3.2.1 電気の安全性
電気安全モジュールは、電気火災の主な要因 (ケーブル温度、漏れ電流、負荷電流、電圧) に関するデータ追跡と統計分析を継続的に実行し、4G を介して現場データを収集します。電線や電気機器の潜在的な安全上の危険（異常なケーブル温度、過負荷、過電圧、不足電圧、漏電など）と、SMS、APP プッシュ、自動音声通話などによるタイムリーな警告により、危険の発生を効果的に防止します。電気火災。このシステムは、すべての監視ポイントで漏れ電流やケーブル温度などの電気パラメータを表示し、検査記録と発送作業をサポートし、潜在的な安全上の危険性の分析レポートを提供し、企業の電気安全ステータスをリアルタイムで評価できます。
3.2.2 電力品質
電力品質の問題はますます注目を集めており、電力システムの研究のホットスポットの 1 つとなっています。一方で、科学技術の発展と、さまざまな高度で複雑な電気機器の広範な応用に伴い、これらの機器のほとんどは電力品質に非常に敏感になっています。その結果、電力品質が非常に不安定になります。電力品質解析の主な目的は、電力信号の妨害の種類と範囲を特定し、対応する妨害源を効果的に調整して補償することです。したがって、電力品質を向上させるには、さまざまな妨害信号源の情報をタイムリーかつ正確に取得することが鍵となります。
電力品質の監視には、三相不平衡、高調波、力率が含まれます。三相の不平衡または力率が低すぎる場合、アラームが生成され、APP プッシュ、SMS、電子メールなどでユーザーに通知されます。
3.3.端末管理
3.3.1 スマート照明
人々の生活水準の継続的な向上に伴い、人々の労働環境や生活環境に対する要求はますます高くなり、照明システムに対する要求もますます高くなっています。照明分野でのエネルギー消費は総エネルギー消費量のかなりの部分を占めており、省エネルギーと照明品質の向上は最優先事項です。電力消費の重要な部分である照明電力は、電力消費量の約10％を占めています。我が国の国民経済の急速な発展と国民の生活水準の継続的な向上に伴い、照明の電力消費量は今後も増加し続けるでしょう。
スマート照明は、モノのインターネット技術を利用して、都市のさまざまなエリアに設置された照明回路の電力消費状況を継続的に監視します。プラットフォームは、点灯回路の電流値と電圧値を監視してランプの動作状態を判断します。異常な動作状態はプラットフォームで監視でき、警告とアラームの情報はモバイルアプリ、SMS、電子メールを通じてプッシュされ、担当者にすぐに届き、コンタクターがトリップしたり、電源の電圧が低下したりすることをオペレーターに思い出させます。 、など。
3.3.2 プリペイド管理
プリペイド電力機能は、さまざまな商業施設、コミュニティ、オフィスビル、オフィスビル、ホテル型マンションなどの物件、学校の物流管理部門、工場寮、スーパーマーケットチェーン、大規模物件などでご利用いただけます。現在、プリペイドの水と電気は上記のシナリオでうまく使用されており、長年にわたって安定して稼働しています。住宅やオフィス、店舗のテナント向け不動産会社による前払い電力の管理や、学校による前払い電力や学生寮の電力使用量、セキュリティ管理システムなどに最適です。
3.3.3 自動車/バッテリーカーの充電操作
電気自動車はグリーン エネルギー輸送として広く使用されています。同時に、電動自転車の数が増加しており、人々の短距離移動の問題が解決されています。しかし、電動自転車に関連した安全性や火災事故のニュースも頻繁にあり、年々増加傾向にあります。それは社会に多大な損失をもたらし、人々の生命と財産の安全に対する隠れた危険となっています。電動自転車火災の危険性と特徴に基づいて、あらゆるレベルの政府部門が電動自転車火災の駐車と充電行為を規制する文書を発行しました。自動車/バッテリーカーの充電操作機能モジュールは、モノのインターネット技術を介してシステムに接続されている充電パイルサイトおよび各充電パイルのデータを継続的に収集および監視し、同時に過充電などのさまざまな障害から保護します。充電器の温度保護、充電器の入出力の過電圧、不足電圧、絶縁検出障害、および早期警告のための一連の障害。ユーザーがAPPを通じてQRコードをスキャンすると、システムは充電要求を開始し、QRコードに対応する充電パイルを制御して電気自動車の充電プロセスを完了します。充電パイルには無線モジュールを搭載し、インターネットに接続し、暗号化技術や鍵配布技術と連携し、TCP/IPに基づくデータ交換プロトコルに基づいてクラウドに直接接続することができます。
3.4.エネルギー分析
3.4.1 エネルギー管理
デュアルカーボン目標を着実に推進するためには、エネルギー消費原単位と総消費量の「二重管理」を背景に、企業は正常な生産を確保するためにエネルギー消費の二重管理にどのように対処するかを検討する必要があります。既存企業の多くは依然として、電気、水道、ガス、冷暖房などの各種エネルギー供給システムを「個別計画、自主設計、自主運営」方式で運用している。一般に、測定機器の不足が検出されます。測定機器の測定精度が高くなく、測定データが不正確である。手動検針の信頼性が低い。主要なエネルギー消費機器のエネルギー効率を効果的に監視し、評価することは困難です。信頼できる参照データを提供します。効果的な企業のエネルギー効率評価指標システムが不足しており、エネルギー消費管理対策を実施することが困難です。
エネルギー管理モジュールは自動化と情報技術を採用し、エネルギーデータ収集、プロセス監視、エネルギー媒体消費分析、エネルギー消費管理などのプロセス全体の自動かつ科学的な管理を実現します。したがって、エネルギー管理のプロセス全体を有機的に組み合わせ、エネルギーの生産と利用を統合し、高度なデータ処理・分析技術を活用してオフラインでの生産分析・管理を行い、工場全体のエネルギーシステムの統一的なスケジューリングを実現し、エネルギー媒体のバランスと有効利用を最適化します。また、エネルギー品質を向上させ、エネルギー消費を削減し、エネルギーの節約と消費量の削減、全体的なエネルギー管理レベルの向上という目的を達成します。
3.4.2 付加価値サービス
（1）産業構成
従来の産業オートメーション構成アプリケーションの開発方法では、開発者はコードを記述し、概念を理解し、関連する開発フレームワークの方法を使用する能力を必要とします。そして、この開発方法には長い開発サイクルと、開発者に対する非常に高い要件が必要です。同時に、従来の産業オートメーション構成アプリケーションは産業分野に展開されており、展開の利便性とアクセシビリティは非常に低いです。
産業用インターネットの急速な発展に伴い、アプリケーション要件は非常に迅速に更新および反復されることが多く、機器メーカーは関連する産業用構成ソフトウェア開発の背景を持たないことが多く、そのため産業用構成ソフトウェアの開発と更新の速度が非常に遅くなり、多くの場合、更新が不可能になります。ビジネスの急速な成長のニーズに応えます。同時に、産業用コンフィギュレーション ソフトウェアへのアクセスは、もはや産業現場に限定されず、産業現場の外からのアクセスに対する需要も増加しています。
IoT EMS プラットフォームの産業用構成モジュールは、従来の産業用オートメーション構成アプリケーションの導入の低さやアクセスのしやすさの問題を解決します。開発ツール上でマウスをドラッグ＆ドロップすることで、設定画面のコンポーネントを調整できます。属性、位置、サイズなど、豊富な構成コンポーネントライブラリが組み込まれているため、ユーザーはコード作成能力や産業オートメーション構成ソフトウェア開発の技術的背景がなくても、産業用構成インターフェイスを簡単に開発でき、サポートも提供します。データ表示、リモコン、その他の機能。
（2）3D可視化
3D可視化技術は、仮想シミュレーションを通じて多次元の可視化を実現し、顧客にデジタルサービスを提供し、企業の双方向のエネルギー経済管理を支援し、エネルギー管理レベルを向上させます。実現できる主な機能は、各エリアの情報のリアルタイム同期です。各地域のエネルギー消費をグローバルに制御。設備の稼働状況を視覚的に監視します。インテリジェント検査、機器の動作、電力品質、電気安全性、検査経路での異常なエネルギー消費などの自動分析を行い、検査結果を記録します。
Ⅴ．要約する
伝統的なエネルギー産業とモノのインターネット技術を組み合わせた産業発展形態として、エネルギーモノのインターネットは、国家エネルギー革命とデジタル革命の統合的発展に対する重要な戦略的サポートです。エネルギー モノのインターネットは、モノのインターネットをエネルギーの生産、構成、消費のプロセスに拡張したものです。「ビッグ クラウド IoT スマート チェーン」などの最新の情報技術の急速な発展に伴い、パワー モノのインターネットは、情報、通信、デジタル テクノロジー、電力システム開発を統合します。伝送、変換、配電、電力消費のあらゆる側面が深く統合され、状態の多方向監視、インテリジェントな情報処理とインテリジェントな相互接続、人間とコンピュータの対話、およびインテリジェントなサービスが実現されます。
投稿日時: 2022 年 8 月 1 日
