基于IAP云平臺的電力物聯網

羅義釗

（福建網能科技開發有限責任公司，福建福州,350003）

基于IAP云平臺的電力物聯網

羅義釗

（福建網能科技開發有限責任公司，福建福州,350003）

智能電網和物聯網是當今各國的研究熱點。基于IAP云平臺的電力物聯網致力于撬動生產力的變革，直接將自動化系統的運行過程呈現在網絡化協同服務平臺，不僅提升設備互聯運行的協同效率，也大幅提升工人及運維人員工作效率，實現減少用工成本的同時提高生產效率。

物聯網；智能電網；電力物聯網；IAP云平臺

0 引言

1998年，Kevin Ashton首次指出可以通過RFID技術和其他傳感器技術將日常物品構造成一個網絡，從而提出了物聯網（IOT）的概念。2008年以后，各國政府開始紛紛將目光放在了物聯網上[1]。與此同時，在綠色節能意識的驅動下，智能電網也成為世界各國競相發展的另一個重點領域。我國智能電網的建設已經上升至國家戰略層面的高度[2]。

電力物聯網是物聯網在智能電網中的應用，是信息通信技術發展到一定階段的結果，其將有效整合通信基礎設施資源和電力系統基礎設施資源，提高電力系統信息化水平，改善電力系統現有基礎設施利用效率，為電網發、輸、變、配、用電等環節提供重要技術支撐。

1 基于IAP云平臺的電力物聯網

1.1 能耗管控系統

能耗管控系統是節能管理鏈條中的一個重要環節，促進其從原始形態（人工監測）向信息化形態（在線監測）轉變，實現對用戶生產設施主要用能設備的同步精準實時測量，對能源、用能設備與用能過程進行實時監測、分析和管控，發現并消除無效能耗，鑒別并管控低能效行為，以實現用能效率的持續改善。

圖1 科華能耗管控系統工作原理框圖

廈門科華恒盛股份有限公司生產的3KW風光互補發電系統包括光伏發電陣列、風力發電機及磷酸鐵鋰蓄電池，該系統通過最大功率點跟蹤原理，可以實現在有光照、有風能、無光照無風能、電池欠佳四種不同情況下自動采取不同的供電方案。其工作的原理框圖如圖1。

1.2 基于IAP云平臺的電力物聯網

云技術是指在廣域網或局域網內將硬件、軟件、網絡等系列資源統一起來，實現數據的計算、存儲、處理和共享的一種托管技術。物聯網的發展依賴于云計算系統的完善，從而為海量物聯信息的處理和整合提供可能的平臺條件，云計算的集中數據處理和管理能力將有效的解決海量物聯信息存儲和處理問題。

擁有超強的軟硬件解耦能力和跨平臺兼容特性的IAP工業自動化通用技術平臺非常適合打造成一個巨大的云平臺，將一個完整大系統的諸多子系統集中在云平臺上進行統一的監控調度，可以極大的提升資源利用率和控制效果。本文將IAP云平臺應用到科華公司的能耗管控系統中，構建了一個基于IAP云平臺的電力物聯網。

IAP云平臺是建立在互聯網和大數據的基礎上，采用虛擬化技術和云計算技術，為自動化行業的“云服務”提供新解決思路。IAP云平臺致力于撬動生產力的變革，直接將自動化系統的運行過程呈現在網絡化協同服務平臺，不僅提升設備互聯運行的協同效率，也大幅提升工人及運維人員工作效率，實現減少用工成本的同時提高生產效率。圖2是IAP云平臺的控制系統框架。

圖2 IAP云平臺控制系統架構

基于IAP云平臺的電力物聯網的硬件網絡架構主要包括，設備層，數據采集層，數據存儲及數據監控層，云端層。

電力物聯網[3]不僅可以提供電力設備之間的連接，還實現了電力運營團隊和客戶的實時在線連接，承載了信息流和業務流為商業模式創新和運營效率的持續優化提供了新的驅動力，例如實時在線的用戶服務，多種靈活的在線查詢和付費充值應用，按需配置的能效管理自服務能力等等。

基于IAP云平臺的電力物聯網可以實現多種功能：

（1）數據采集：自動采集，無需用戶在客戶端與服務端進行通訊配置。

（2）能源監控：可模擬組建工藝電子地圖，實時監控能耗指標，對能耗超標及異常情況能快速定位。

（3）多維數據統計：從不同的角度（區域、部門、用途、時間等）進行多維統計分析。

（4）成本核算：不同結算時間、不同分項進行成本計算，實現單位成本計算和成本對比分析，同時可對能耗成本進行分攤處理，生成關鍵能耗指標。

（5）報警及事件管理：包括實時報警和歷史報警，報警事件記錄保存于數據庫。可手動確認報警記錄，可根據時間段、報警類型等篩選條件進行查詢。

（6）能耗質量分析：整體考量能耗質量與可靠性分析，包括：對比分析、負荷趨勢分析、作業時間段能耗分析、生產能耗綜合分析、標準煤耗分析等。

（7）智慧節能決策：通過用能分析、評價，對用能進行建模、預測，對節能目標進行管理，實現智能決策聯動，來節省管理和時間成本。

（8）監測網絡自診斷：數據采集器向系統服務器發送心跳標識，從而對通信網絡自動檢測。通過邏輯分析判斷網絡故障原因，并提供解決方法。

（9）報表中心：自動或手動生成各式簡潔清楚的數據報表，獲取管理所需的各類數據及格式。二次組態：IAP云平臺的控制邏輯程序與人機界面均可由用戶自由組態，其使用方法與IAP系統軟件組態方法一樣。

（10）操作中心：可查看能耗管控系統的操作記錄，可根據時間段、操作站號、用戶名等條件進行篩選查詢操作記錄。

（11）用戶管理：可根據權限組合進行崗位配置和用戶配置。

2 總結

能源結構的變化將給電網帶來深刻影響。電力物聯網將改變電力的未來。基于IAP云平臺的電力物聯網可以以合理化、定制化的方式，根據現場的實際情況進行節能減排和智能決策的建模，實現能耗數據采集、統計分析、智能報警、節能決策等系統功能組態，幫助管理者便捷地觀察耗能狀態、耗能指標和經濟效益。不僅提升設備互聯運行的協同效率，也大幅提升工人及運維人員工作效率，實現減少用工成本的同時提高生產效率。

[1]王保云.物聯網技術研究綜述[J].電子測量與儀器學報,2009,23(12):1-7.

[2]張文亮,劉壯志,王明俊,等.智能電網的研究進展及發展趨勢[J].電網技術,2009(13):1-11.

[3]歐海清,曾令康,李祥珍,等.電力物聯網概述及發展現狀[J].數字通信,2012,39(5):62-64.

Power Internet of things based on IAP cloud platform

Luo Yizhao
(Fujian Net Technology Development Co., Ltd., Fuzhou Fujian, 350003)

Smart grid and Internet of things are the focus of research in many countries The power of IAP cloud platform based on network is committed to leveraging the change of productive forces, directly to the operation process automation system presents the collaborative services platform in the network, not only enhance the efficiency of collaborative Internet operation of equipment, can significantly enhance the efficiency of workers and the operation and maintenance personnel, reduce labor costs and improve production efficiency

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