基于IAP云平台的电力物联网

罗义钊

（福建网能科技开发有限责任公司，福建福州,350003）

基于IAP云平台的电力物联网

罗义钊

（福建网能科技开发有限责任公司，福建福州,350003）

智能电网和物联网是当今各国的研究热点。基于IAP云平台的电力物联网致力于撬动生产力的变革，直接将自动化系统的运行过程呈现在网络化协同服务平台，不仅提升设备互联运行的协同效率，也大幅提升工人及运维人员工作效率，实现减少用工成本的同时提高生产效率。

物联网；智能电网；电力物联网；IAP云平台

0 引言

1998年，Kevin Ashton首次指出可以通过RFID技术和其他传感器技术将日常物品构造成一个网络，从而提出了物联网（IOT）的概念。2008年以后，各国政府开始纷纷将目光放在了物联网上[1]。与此同时，在绿色节能意识的驱动下，智能电网也成为世界各国竞相发展的另一个重点领域。我国智能电网的建设已经上升至国家战略层面的高度[2]。

电力物联网是物联网在智能电网中的应用，是信息通信技术发展到一定阶段的结果，其将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。

1 基于IAP云平台的电力物联网

1.1 能耗管控系统

能耗管控系统是节能管理链条中的一个重要环节，促进其从原始形态（人工监测）向信息化形态（在线监测）转变，实现对用户生产设施主要用能设备的同步精准实时测量，对能源、用能设备与用能过程进行实时监测、分析和管控，发现并消除无效能耗，鉴别并管控低能效行为，以实现用能效率的持续改善。

图1 科华能耗管控系统工作原理框图

厦门科华恒盛股份有限公司生产的3KW风光互补发电系统包括光伏发电阵列、风力发电机及磷酸铁锂蓄电池，该系统通过最大功率点跟踪原理，可以实现在有光照、有风能、无光照无风能、电池欠佳四种不同情况下自动采取不同的供电方案。其工作的原理框图如图1。

1.2 基于IAP云平台的电力物联网

云技术是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络等系列资源统一起来，实现数据的计算、存储、处理和共享的一种托管技术。物联网的发展依赖于云计算系统的完善，从而为海量物联信息的处理和整合提供可能的平台条件，云计算的集中数据处理和管理能力将有效的解决海量物联信息存储和处理问题。

拥有超强的软硬件解耦能力和跨平台兼容特性的IAP工业自动化通用技术平台非常适合打造成一个巨大的云平台，将一个完整大系统的诸多子系统集中在云平台上进行统一的监控调度，可以极大的提升资源利用率和控制效果。本文将IAP云平台应用到科华公司的能耗管控系统中，构建了一个基于IAP云平台的电力物联网。

IAP云平台是建立在互联网和大数据的基础上，采用虚拟化技术和云计算技术，为自动化行业的“云服务”提供新解决思路。IAP云平台致力于撬动生产力的变革，直接将自动化系统的运行过程呈现在网络化协同服务平台，不仅提升设备互联运行的协同效率，也大幅提升工人及运维人员工作效率，实现减少用工成本的同时提高生产效率。图2是IAP云平台的控制系统框架。

图2 IAP云平台控制系统架构

基于IAP云平台的电力物联网的硬件网络架构主要包括，设备层，数据采集层，数据存储及数据监控层，云端层。

电力物联网[3]不仅可以提供电力设备之间的连接，还实现了电力运营团队和客户的实时在线连接，承载了信息流和业务流为商业模式创新和运营效率的持续优化提供了新的驱动力，例如实时在线的用户服务，多种灵活的在线查询和付费充值应用，按需配置的能效管理自服务能力等等。

基于IAP云平台的电力物联网可以实现多种功能：

（1）数据采集：自动采集，无需用户在客户端与服务端进行通讯配置。

（2）能源监控：可模拟组建工艺电子地图，实时监控能耗指标，对能耗超标及异常情况能快速定位。

（3）多维数据统计：从不同的角度（区域、部门、用途、时间等）进行多维统计分析。

（4）成本核算：不同结算时间、不同分项进行成本计算，实现单位成本计算和成本对比分析，同时可对能耗成本进行分摊处理，生成关键能耗指标。

（5）报警及事件管理：包括实时报警和历史报警，报警事件记录保存于数据库。可手动确认报警记录，可根据时间段、报警类型等筛选条件进行查询。

（6）能耗质量分析：整体考量能耗质量与可靠性分析，包括：对比分析、负荷趋势分析、作业时间段能耗分析、生产能耗综合分析、标准煤耗分析等。

（7）智慧节能决策：通过用能分析、评价，对用能进行建模、预测，对节能目标进行管理，实现智能决策联动，来节省管理和时间成本。

（8）监测网络自诊断：数据采集器向系统服务器发送心跳标识，从而对通信网络自动检测。通过逻辑分析判断网络故障原因，并提供解决方法。

（9）报表中心：自动或手动生成各式简洁清楚的数据报表，获取管理所需的各类数据及格式。二次组态：IAP云平台的控制逻辑程序与人机界面均可由用户自由组态，其使用方法与IAP系统软件组态方法一样。

（10）操作中心：可查看能耗管控系统的操作记录，可根据时间段、操作站号、用户名等条件进行筛选查询操作记录。

（11）用户管理：可根据权限组合进行岗位配置和用户配置。

2 总结

能源结构的变化将给电网带来深刻影响。电力物联网将改变电力的未来。基于IAP云平台的电力物联网可以以合理化、定制化的方式，根据现场的实际情况进行节能减排和智能决策的建模，实现能耗数据采集、统计分析、智能报警、节能决策等系统功能组态，帮助管理者便捷地观察耗能状态、耗能指标和经济效益。不仅提升设备互联运行的协同效率，也大幅提升工人及运维人员工作效率，实现减少用工成本的同时提高生产效率。

[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009,23(12):1-7.

[2]张文亮,刘壮志,王明俊,等.智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术,2009(13):1-11.

[3]欧海清,曾令康,李祥珍,等.电力物联网概述及发展现状[J].数字通信,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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