安科瑞电气股份有限公司杭州分公司

周颖(安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801)摘要：F5G具备大带宽、低时延、高可靠、海量接入的特点，EIoT是安科瑞推出的基于物联网数据中台的能源物联网云平台，本文结合F5G和EIoT，为分布广泛的互联网用户提供PAAS服务的平台。用户完成安科瑞物联网产品安装之后，可通过手机扫码便捷地实现产品接入平台，无需关注调试和平台运作过程，并可自主选择平台功能，获得到相应的数据服务, 更好地实现了电网可靠、经济、高效、绿色的目标和各种电力终端的全面感知和互联。关键词：F5G；EIoT；能源物联网；数据服务一、引言 随着互联网固定网络领域的代际演进，F5G悄然来临。在数字中国、智慧社会的数字化转型过程中，带宽、联接、体验的第五代提升将更好的实现人与人之间的情感传递，更全面的赋能新业务模式。 对电力行业来说，过去传统粗放、低效的能源生产和管理模式已经不能满足整个行业的快速发展诉求。实现电网可靠、经济、高效、绿色的目标和各种电力终端的全面感知和互联，通信技术是基础支撑。 同时随着电力行业数字化转型的深入，对网络带宽的需求呈爆炸式增长，亟待超大带宽的新技术赋能，传统网络已经无法满足需求，全面光纤化成为大势所趋。 F5G对电力行业的赋能，其实并非只是传输“介质”改变那么简单。 首先，超大带宽，近年来，在电力物联网背景下，通信承载网带宽需求持续提升，而F5G为电力行业提供超大带宽的全光承载网, 在保障关键生产业务高安全需求的同时，满足当前业务承载和未来持续扩容需求。 其次，兼容演进，目前中国的输变电生产网络主要是SDH解决方案。因输变电生产网络带宽颗粒普遍不大，但业务高安全、物理隔离、确定性低时延等严格要求，SDH等硬管道技术具有明显的技术优势。 第三，H-OTN创新, F5G 创新出H-OTN平台，支撑NHP原生硬管道端到端网络的构建，即将广域网的硬管道技术下沉至接入网，提升接入侧网络的可靠性。该平台支持将电力行业中的广域和接入两张网络合一，并通过硬管道技术实现不同业务的物理隔离，保证业务安全。 正是有了这些关键技术的保证，才确保了能源物联网的发展。Acrel-EIoT能源物联网云平台是一套基于安科瑞物联网数据中台，建立了上下行数据标准，为互联网用户提供能源物联网数据服务的平台。用户仅需购买安科瑞物联网传感器和互感器等设备，自行安装后无论是物联网仪表直传还是通过网关上传，都可以使用手机扫码即可得到所需的行业数据服务。二、需求分析 Acrel-EIoT能源物联网云平台的客户群体分为两类：第一类是互联网用户；第二类是智慧城市。互联网用户一般包括如下几个类型： （1）某个出租户有三五间公寓出租，需要计量收取水电费； （2）有几间连锁小超市，想要做能源管理、远程控制和电气安全管理； （3）某个小区的物业，想购买几台充电桩作为集中充电管理，需要收费运营； （4）某栋楼楼管，仅需几块表，对楼层进行能源计量管理； （5）某个小工厂，想要管理自家小工厂的电力计量； （6）某个物联网系统集成商想要直接获取物联网产品的数据，需要一个统一的管理平台； 传统的商业模式对这类互联网用户的弊端有一下几个方面： （1）数据系统价格偏高 （2）需要多样化数据服务 （3）调试过于专业 （5）系统硬件选型过于专业 （6）服务缴费不便捷 智慧城市的需求如下： （1）需要接入各种类型的海量硬件 （2）需要提取领导层关注的监管信息，结合GIS、BIM等数字孪生技术实现宏观监管 （3）提供统一的运营服务平台，向终端用户提供物联网数据服务三、系统结构 能源物联网以能源供应、能源管理、设备管理、能耗分析的能源流向为主线，将能源生产加工、分配传输、消耗、节能各个环节串联起来，结合人与物的互联，构成以安科瑞产品为媒介的能源物联网生态圈，其中物联网硬件和能源参与者分别以数据流形式和业务流的形式与平台交互。（1）组网结构 Acrel-EIoT能源物联网云平台采用分层分布式结构，主要由感知层（终端采集设备）、网络层（通讯管理终端）和平台层（能源物联网云平台）三个部分组成。 ① 感知层：连接于网络中的各类传感器，包括多功能仪表、预付费电表、多回路仪表、物联网电表、物联网水表、电瓶车充电桩、汽车充电桩、路灯控制器等。 ② 网络层：智能网关，采集感知层的数据，进行规约转换及存储之后将数据上传至能源物联网云平台。 ③平台层：包含应用服务器和数据服务器，可在PC端或移动端实现应用。（2）平台架构 Acrel-EIoT能源物联网云平台的系统网络结构采用分层分布式的结构，系统包括：感知层、数据层、应用层、表现层和运营层。系统架构图如图所示。 传感器层包括了我司的各类产品，是整个系统的最底层，也是构建该能源物联网云平台必要的基本组成元素，主要有多功能仪表、预付费电表、多回路仪表、物联网电表、物联网水表、电瓶车充电桩、汽车充电桩、路灯控制器等设备。 中间的数据处理平台主要完成数据处理、数据存储和数据交互的工作，为了保证整个综合平台的数据处理能力，我们将实时数据、历史数据和业务数据分别存储在不同的库中，并提供多种接口实现与第三方系统的数据交互。 上层的应用层是指Acrel-EIoT能源物联网云平台，主要实现各种功能应用，平台按照能源的流向分为能源供应、能源管理、设备管理和能耗分析4大板块，其中能源供应包括电力集抄、智能运维子模块，能源管理包括安全用电、电能质量子模块，设备管理包括智能照明、预付费、充电桩子模块，能耗分析包括能源管理、增值服务子模块。平台通过web和app的方式为用户提供人机交互的界面，运营层的各类用户可以通过这两种方式实现平台的访问与操作。四、平台功能（1）能源供应① 电力集抄功能模块 随着信息网络技术的不断发展，各类规模大小不等，设备种类、数量不同的含网络设备机房广泛分布于用户各分支机构所在地域，由于欠缺与运行网络的规模体系相对称的监控系统，数量众多的无人值守机房的物理运行环境状况、设备运行状况、人员活动状况以及消防状况的变化包括可能出现的危急状况，均无法得到及时的发现和处理，也就很难被有效预见、防范和避免。因此在配电室内安装环境监控系统，实现配电室内环境的在线监测，保障配电室设备的稳定运行很有必要。 电力集抄模块可以实现对各种监测数据的查询、分析、预警及综合展示，以保证配电室的环境友好。在智能化方面实现供配电监控系统的遥测、遥信、遥控控制，对系统进行综合检测和统一管理；在数据资源管理方面，可以显示或查询供配电室内各设备运行（包括历史和实时参数），并根据实际情况进行日报、月报和年报查询或打印，提高工作效率，节约人力资源。②智能运维功能模块 据统计全国高供高计的工商业用户数量达到200多万户，规模巨大，但是大部分日常的运行维护工作比较传统，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障抢修时间长、风险预防薄弱等问题。国网公司和众多电力运维公司正在抢占这块巨大的市场，这是一个千亿级别的市场。 智能运维模块采用多功能电力仪表、无线通信、边缘计算网关及大数据分析技术，通过智能网关采集现场数据并存储在本地，再定时向云平台推送数据。平台可同时接入数以千计的用户变电站数据。平台采集的数据包括变电所电气参数和环境数据，包括电流电压功率、开关状态、变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息，有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到指定人员手机上，并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环，提高运维效率，即时发现运行缺陷并做消缺处理。（2）能源管理① 安全用电功能模块 据应急管理部网站数据，2016~2018年期间因为电气原因导致的火灾占总数的30%~34%左右，其中2018年全国共接报火灾23.7万起，因违反电气安装使用规定引发的火灾占总数的34.6%，较大和重大火灾事故中，电气火灾的比例更高。国务院、公安部消防局以及各省市自治区直辖市纷纷出台文件推广使用智慧用电，从源头上预防电气火灾的发生，现安全用电管理平台已在九小场所、三合一场所、养老福利院、医疗场所、学校、金融网点等人员密集场所广泛开展。 安全用电管理模块对电气引发火灾的主要因素（线缆温度、漏电电流、负荷电流、电压）进行不间断的数据跟踪与统计分析，通过2G/NB-IOT/4G方式采集现场数据，实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患（如：线缆温度异常、过载、过压、欠压及漏电等）并通过短信、APP推送、自动语音呼叫等方式及时预警，有效防止电气火灾的发生。系统可以显示所有监测点位的漏电电流等电气参数和线缆温度，并支持巡检记录和派单操作，提供安全隐患分析报告，实时评估企业用电安全状态。②电能质量功能模块 电能质量问题越来越受到关注，已成为电力系统的研究热点之一。一方面，随着科学技术的发展，各种精密复杂用电设备的广泛应用，这些设备很大部分对电能质量非常敏感；另一方面，电力系统规模的不断扩大和用电需求的快速增加，导致电能质量变的非常不稳定。对电能质量分析的主要目的是确定电能信号扰动的类型和范围，并对相应的扰动源进行有效的调节和补偿。因此，改善和提高电能质量的关键在于及时、准确地获取各种扰动信号源的信息。 电能质量监测，包括三项不平衡度、谐波、功率因数，以矢量图的形式展示三相不平衡度。三项不平衡或功率因数过低时产生报警，触发APP、手机短信、邮件、钉钉、语音等多种方式提醒。（3）设备管理①智能照明功能模块 随着人们生活水平的不断提高，人们对工作和生活环境的要求越来越高，同时对照明系统的要求也越来越高。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例，节约能源和提高照明质量是当务之急。照明用电作为电力消耗的重要部分，已经占到了电力消耗的10%左右，并随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，照明用电还将不断增加。 智能照明通过物联网技术对安装在城市各区域照明回路的用电状态进行不间断地数据监测。平台通过监测照明线路的电流和电压值来判断灯具的工作情况，任何不正常的工作状态，平台都能进行监测，预警和报警，预警和报警信息通过手机APP推送，短信，语音外呼、邮件、微信小程序、微信公众号、钉钉等，快速到达责任人的身边，提醒运行人员接触器跳闸，电源失压等等。② 预付费水电功能模块 预付费水电功能可以针对各商业综合体、小区、写字楼、办公楼、酒店式公寓等物业，学校、工厂宿舍的后勤管理部门以及连锁超市、大型物业分布式财务操作，在线支付，总部财务扎口等。目前预付费水电已经成功在上述各场景得到广泛的应用并已经稳定运行多年，适用于物业公司对小区、办公和商铺租户的水电预付费管理，或者学校对学生宿舍的用电预付费和用电安全管控系统。③ 汽车/电瓶车收费运营功能模块 电动汽车现已成为广泛使用的绿色能源交通工具，同时电动自行车数量越来越多，解决了老百姓短距离出行问题，但是和电动自行车相关的安全和火灾事故新闻也屡见不鲜，有逐年增长的趋势，给社会带来了很大的损失，成为人民生命和财产安全的一个隐患。基于电动自行车火灾的危害和特点，各级政府部门发文对电动自行车火灾的整治对象都放在规范停放和充电行为上。汽车/电瓶车收费运营功能模块通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控，同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警；用户通过微信小程序扫描二维码，进行支付后，系统发起充电请求，控制二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电过程。充电桩可选配WIFI模块或GPRS模块接入互联网，配合加密技术和秘钥分发技术，基于TCP/IP的数据交互协议，与云端进行直连。 该功能模块为汽车/电瓶车充电桩客户提供充电安全管理、资产管理和交易管理的一揽子解决方案，解决充电难、管理难和收费难的问题，可应用于商业楼宇、小区、学校、医院等场所设置的电动自行车充电场所的运营管理。（4）能源分析① 能源管理功能模块 为了稳步推进双碳目标，在能源消费强度和消费总量的“双控”背景下，企业需要考虑如何应对能耗双控以保障正常生产。现有大部分企业依然采用电、水、气、冷、热等各种能源供应系统“单独规划、单独设计、独立运行”的模式。普遍存在计量检测到配备不足；计量设备计量精度不高、计量数据不准确；人工抄表可靠性低；难以有效监测和评估主要耗能设备的用能效率；缺少决策数据支持，对于节能评估无法提供可靠参考数据；缺乏有效的企业能效评估指标体系，能耗管理措施难以落地等情况。 能源管理模块采用自动化、信息化技术，实现从能源数据采集、过程监控、能源介质消耗分析、能耗管理等全过程的自动化、科学化管理，使能源管理、能源生产以及使用的全过程有机结合起来，运用先进的数据处理与分析技术，进行离线生产分析与管理，实现全厂能源系统的统一调度，优化能源介质平衡、有效利用能源，提高能源质量、降低能源消耗，达到节能降耗和提升整体能源管理水平的目的。① 增值服务功能模块（1）工业组态 传统的工业自动化组态应用开发方式要求开发人员具备代码编写的能力、理解相关的开发框架的概念和使用方式，这种开发方式开发周期长、对开发人员要求非常高。同时，传统的工业自动化组态应用部署在工业现场，部署便捷性和可访问性都很低。 伴随着工业互联网的快速发展，应用需求往往更新迭代非常快，而设备厂商往往没有相关的工业组态软件开发背景，使得工业组态软件的开发和更新速度非常缓慢，往往无法满足快速业务增长的需要。同时，对于工业组态软件的访问不再止于工业现场，来自于工业现场外部的访问需求也在日益增长。 Acrel-EIoT能源物联网云平台中的工业组态模块解决了传统工业自动化组态应用的部署和可访问性低的问题，通过用户在开发工具中使用鼠标拖拽的方式调整组态画面元件的属性、位置、尺寸等，并内置丰富的组态元件库，使得用户无需代码的编写能力，无需工业自动化组态软件开发的技术背景，也可以方便的开发出工业组态界面，同时也支持数据展示、远程控制等功能。（2）3D可视化 3D可视化技术通过虚拟仿真实现多维度可视化，为客户提供数字化服务，助力企业能源经济双向管理，提升能源管理水平。可以实现的功能主要有：各区域信息实时同步；全局掌握各区域能源消耗情况；可视化监视设备运行状态；智能巡检，自动分析巡检路径上的设备运行、电能质量、电气安全、用能异常等情况，并记录巡检结果。五、总结 梅特卡夫定律告诉我们，一个网络的价值等于该网络内的节点数的平方，而且该网络的价值与联网的用户数的平方成正比。这代表着，接入网络的设备越多，网络的价值就会越大。所以，F5G也意味着能源物联网未来将会承载更大的经济价值。F5G的光路更宽、更广，让接入网络的设备更多，智慧也就更多。F5G作为新一代网络基础设施，为能源数字化转型提供一张面向未来的智慧光路。参 考 文 献[1] 刘俊勇,潘力,何迈.能源物联网及其关键技术[J].物联网学报[2] 常生强.智慧园区能源物联网发展模式[3] 郑凯. F5G铸就面向未来的能源物联网作者简介：周颖，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email：2880956070@qq.com 手机：18721095851（微信同号） QQ：2880956070证书报告​

摘 要：根据《重点用能节能办法》（国家发展改革委等第七部委2018年15号令）、《重点用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》（发改环资[2017]1711号）和《关于加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设的通知》（发改办环资[2019]424号）要求，湖南省发改委同省市场监督管理局研究制定了湖南省端系统推广建设方案，目的是到2020年底“百家”、“千家”重点用能单位基本实现接入，到2021年底实现“万家”重点用能单位接入。安科瑞依据《NHJC--01-2018重点用能单位能耗在线监测系统》开发的Acrel-5010重点用能单位能耗在线监测系统助力湖南三立集团股份有限公司实现重点用能单位端系统建设。关键词：重点用能单位；在线监测；百千万；0. 引言 根据国家发展改革委、国家质检总局关于印发《重点用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》的通知（发改环资〔2017〕1711 号）要求，以物联网、云计算等技术为支撑，大力推动重点用能单位能耗在线监测系统建设，加快推进重点用能单位完善能源计量体系、提高能源管理精细化水平，使互联网与节能工作相结合，提高节能宏观调控能力，推动完成能源消费总量和强度“双控”目标任务。 2019年4月4日，根据《国家发展改革委办公厅 市场监管总局办公厅关于加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设的通知》（国家发改委发改办环资〔2019〕424号）的要求，加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设工作，要求各省、自治区、直辖市发展改革委、市场监管局（厅、委），有关地区工信委（厅）、能源局，落实目标责任、加快推进系统建设、切实提高数据质量、加强督促监管、强化政策保障。 安科瑞依据《NHJC--01-2018重点用能单位能耗在线监测系统》开发的Acrel-5010重点用能单位能耗在线监测系统助力湖南三立集团股份有限公司实现重点用能单位端系统建设。1. 项目概况 湖南三立集团股份有限公司是中国西部一家集有色金属采、选、冶为一体的综合型股份制民营企业。公司地处湘黔渝三省交界处，坐落在花垣县，是主要从事有色金属冶炼的一家大型股份制民营企业。 该项目是重点用能单位在线监测及上传项目，端系统覆盖一纟及、二级能源消耗的计量，电、水经由现场仪表进行自动采集；煤及柴油采用人工填报，确定数据上传至省重点用能单位能耗在线监测系统平台。2. 企业能源状况分析 湖南三立集团股份有限公司的生产用能主要是电、燃煤、柴油等，耗能工质为水。其中电、煤、柴油、水为外购。水是通过自来水公司提供自来水和抽取河水供厂区生产、办公或生活使用。 企业外购电力用于各分厂动力、电解、物质输送等耗电设备，车间辅助动力、照明等；燃煤主要用于食堂生活用煤和冬季余热锅炉蒸汽供应不足时燃煤锅炉用煤；柴油主要为沸腾炉焙烧点火使用和辅助生产系统中铲车运输和叉车输送动力使用；蒸汽自产自用，主要用于电解锌生产系统制液及电解工序；水主要用于各分厂生产用水及其他办公、生活用水等。（1）电力流向 企业电力主要由厂区110kV变电站和县电力公司提供1路10kV电源供电。电锌厂、硫酸厂、综合回收厂及铸型车间从公司110kV变电站取电，基地电解和生活办公用电从县电力公司10kV线路上取电，具体如下：（2）柴油流向 企业柴油主要流向沸腾炉点火及厂内运输车辆使用。（3）煤炭流向 企业煤炭主要用于电锌厂冬季余热锅炉蒸汽供应不足时锅炉补充蒸汽使用以及食堂生活用煤。（4）水的流向 企业自来水由主要用于硫酸厂生产、电解车间冷却、软水站以及生活办公用水，具体如下： 分析结果： 依据能源在线监测要求以及企业现场情况，纳入监测的数据以及方式如下： 电、水的一纟及和二级计量经由现场仪表进行自动采集；煤及柴油的一纟及和二级计量采用人工填报，确定数据上传至省重点用能单位能耗在线监测系统平台。 为端系统覆盖一纟及、二级能源计量，能耗数据实时采集、监测、传输的要求，目前存在的主要问题：（1）三立厂区目前仅1块总水表具有数据自动采集功能，其他水表为机械表，需进行更换。目前正在安排水表的采购及更换工作。（2）县供电总电能表2路485通讯接口均已使用，需协调新增1个附表，以满足自动采集要求。（3）监测采集点比较分散，需在各点就近接入220V电源。3.组网方案 重点用能单位能耗在线监测系统从结构上一般可以分为三层。 采集层：采集层主要是通过在现场安装电表、水表等能耗计量表计来计量各厂区能源消耗。所有仪表采用带有通讯接口的智能远传仪表。仪表可使用RS485现场总线进行组网，通过Modbus协议进行数据传输。 传输层：传输层主要是通过使用我司ANet系列智能网关，智能网关主要作用是通过RS485总线和多种通讯协议采集计量表计的数据，通过网关的协议转换功能将数据通过运维协议传输到网闸中。网关的主要功能特点支持协议转换、数据加密传输、支持断点续传。 平台管理层：平台管理层主要是在网闸上位机中部署不同的服务。平台管理层提供一系列服务来满足数据处理、在线监测以及实时上传等需求。4. 平台功能介绍（1）全场看板：全厂看板页面概要显示企业的基本信息；全厂用能展示日、月、年消耗能源折算的吨标煤量，同时饼图展示企业不同能源消费占比情况；用能趋势展示同分类能耗的逐日用能趋势；上传信息显示重点用能单位上传情况。（2）参数查询页面可以根据时间查询不同计量器具的功率、电流、电压等参数。​（3）平台可以根据采集的能源消耗量以及录入的产品产量计算产品单耗。（4）实时在线监测全厂配电情况（电压、电流、功率、电能）（5）记录数据上传日志5.推荐设备5.1 端设备 能耗在线监测端设备放置于重点用能单位，实现数据接入、安全隔离、数据处理存储及上传、运维管理等功能，内网主机和外网主机通过安全隔离数据交互单元连接，确保生产网络安全，信息安全保护应符合相关标准以及企业自身需求，结构如下图所示：5.2端设备硬件参数 单主板采用低功耗处理器； 单主板内存大小4G； 硬盘：128G 固态硬盘 独立双主机“2+1”架构非IP物理隔离； 带VGA接口，可外接显示器，便于现场维护操作； 双冗余开关电源，互为备用、支持热插拔，保障端设备的可靠性，具有电源故障声光报警功能； 8路RS485串口； 6路千兆以太网； 4个USB接口，可用于CA证书接口； 5.3产品认证安全 产品通过公安部计算机信息系统安全产品质量监督检验中心的网络隔离检测认证，取得了计算机信息系统安全专用销售许可证和电磁兼容证书。 网络隔离检测认证 销售许可证 电磁兼容5.4 ANet能源网关 ANet系列能源网关，可将企业内分散的能源计量器具集中采集后上传至端设备，满足国家办公机关、大型公共建筑、工业企业等能源管理系统中对于水、电、气、油、冷量、热量等各种形式的能耗计量及分项数据采集需求，搭配简单易用的数据配置软件工具，可以快速配置所需采集数据及上传数据中心等各项参数信息。 相关报告及证书 GB/T 17626.2-2018《电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》4级。 GB/T 17626.6-2017《电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度实验》3级。 GB/T 17626.4-2018《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》4级。 GB/T 17626.5-2019《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验》4级。 GB 9254-2016《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》合格。6结束语 自国家发布重点用能单位能耗在线监测政策以来，我司踊跃响应，本文介绍Acrel-5010重点用能单位能耗在线监测系统在湖南三立集团的应用，是依照国家标准建设，实现对企业能源消耗情况的在线监测和数据上传。同时系统实现对采集数据的分析、能耗趋势、能耗报警，各种数据报表分析曲线、图形等，便于数据分析、研究、挖掘节能潜力。 参考标准： 《NHJC-01-2018 重点用能单位能耗在线监测系统-总体架构规范》 《NHJC-02-2018 重点用能单位能耗在线监测系统-基础信息与格式规范》 《NHJC-03-2018 重点用能单位能耗在线监测系统-系统平台接口协议规范》 《NHJC-04-2018 重点用能单位能耗在线监测系统-端设备接口协议规范》 《NHJC-05-2018 重点用能单位能耗在线监测系统-省级平台机房与硬件配置规范》 《NHJC-06-2018 重点用能单位能耗在线监测系统-端设备技术规范》 《NHJC-07-2018 重点用能单位能耗在线监测系统-能源品种采集规范》 《NHJC-08-2018 重点用能单位能耗在线监测系统-系统安全规范》 《NHJC-09-2018 重点用能单位能耗在线监测系统-省级平台功能规范》 《GB/T15587-2008 工业企业能源管理导则》 《GB/T23331-2012 能源管理体系要求》 《GB/T2598-2008 综合能耗计算通则》 《GB/T3484-2009 企业能量平衡通则》 《GB/T38692-2020 用能单位能耗在线监测技术要求》作者简介：周颖，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email：2880956070@qq.com 手机：18721095851（微信同号） QQ：2880956070​

周颖安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定【摘要】本文介绍了在社会经济水平不断提升的背景下，用户对10kV变电所的电力系统有了越来越高的要求，系统的复杂度在不断提高，而电网运维管理的难度也在逐步加大，为了帮助用户有效管理变电所和配电系统，自动化、智能化、的电力运维管理云平台是未来电力相关企业发展的要趋势。而我司通过提供现代化智能构建方案——变电所运维云平台，在各类智能传感器、仪表与设备的基础上，以信息化手段实现了用能监测、实时报警、环境监测、视频监控、月度报告、运维管理、用电分析、设备控制等功能，切实解决了传统运维系统中存在的痛点和缺陷，降低了变电所的运维成本、简化了运维流程、提升了运维效率。【关键词】10kV变电所；电力运维；云平台；用电分析；环境监测；1 引言 电力是关系国计民生的基础产业，电力供应和安全事关国家安全战略，事关经济社会发展全局。“十三五”文件明确表示，十三五是深化改革的攻坚期，也是电力工业加快转型发展的重要机遇期。同时，根据近年来中国电力企业联合会、电力设计规划总院等发布的相关报告可知，我国能源消费以持续增长态势稳定发展。由此可知，我国电力行业和电力系统是在不断发展完善的，其规模也在不断扩大，而配电相关设备又是电网稳定可靠运行的关键，努力提高电网安全运行能力、维护电力系统安全稳定成为能源安全的然要求。庞大的电网规模和输变电设备存量，使得电力系统智能运维成为保证电力设备健康安全运行的要手段。2 市场现状 随着我国社会经济的不断提升与发展，各行各业对电力系统的稳定性、安全性、合理性、易用性需求在不断地攀升中，同时为了缓和日益突出的能源问题，各地开始重视起电力系统的稳定运行及节能增效管理工作，而变配电站的供电可靠性是企业正常运作的重要保障，它的运行维护工作也越来越受到重视。但由于变电所站点分散，运维企业为了实现站点的统一管理需要投入大量资源，而专业运维人员的人工成本又较高，合理调度人力资源的问题就尤为突出。同时为了有效监测变电所的运行情况，变电所内通常安装了各种电气设备，这些设备的品牌多、型号杂、维护难。而且很多变电所安装的设备老旧，对运行环境的监测量远远不够，对于一些传统的机械式表计还需要人工完成抄表工作，人员的工作量庞大。后变电所的各项监测数据不能实现整体分析，用户缺乏对自己站点状况的有效认知。这些都是市场的传统运维中存在的种种不便，为了解决以上缺陷，提升变电所运维的智能化程度，切实满足用户对于现代化运维方式的需求，我司提供了安全、可靠、的现代化智能运维平台构建方案。3 产品方案 AcrelCloud-1000变电所运维云平台，利用现代互联网通信技术、云计算、大数据分析等多种信息化手段和综合管理策略为用户提供安全的变电所线上线下运维监控服务。 平台使用高算力边缘计算网关将智能仪表与传感器采集的数据进行统一化、标准化处理后以有线/无线的网络传输模式上传到云服务器统一存储。通过平台提供的电能实时监测、用能情况分析、设备精益管理、任务运维调度、月度报表展示、环境视频监控等功能，可协助用户达到分析变电所运行环境、减少故障停电时间、保障电网稳定供电与设备安全运行的目的。 AcrelCloud-1000变电所运维平台采用分层分布式结构进行设计，平台可以部署在用户购买的硬件服务器上，也可以部署在用户租赁的云服务器（如阿里云、腾讯云、华为云等）。云服务器所需资源如下(推荐)：自购服务器架设私有云推荐配置： 系统拓扑结构如下： 变配电室装设一套智能网关，采集变电室智能设备的数据，经过协议转换、压缩加密后定时上传或触发式上传平台，平台可完成对变配电室内所有智能设备完成数据交换，能实时监测变电站内变压器、断路器等重要运行设备的运行状态；实时监测变配电室内各回路的运行数据及环境温度等数字量；通讯管理单元与厂内局域网连接，把数据传至数据处理端。 系统可分为四层：即感知层、传输层、应用层和展示层。 感知层：包含变电所安装的多功能仪表、温湿度监测装置、摄像头、开关量采集装置等。除摄像头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。 传输层：包含现场智能网关和交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至指定的服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。 应用层：包含应用服务器和数据库服务器，若变电所数量小于30个则应用服务器和数据库服务器可以合一配置。服务器须具备固定IP地址，以接收各智能网关主动传送过来的数据。 展示层：用户通过手机、平板、电脑等多终端的方式访问平台信息。4 核心功能用能月报 用能月报支持用户按总用电量、变电站名称、变电站编号等查询所管理站所的用电量，大查询跨度为月。站点监测 站点监测包括概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。变压器状态 变压器状态支持用户查询所有或某个站所的变压器功率、负荷率、等运行状态数据，支持按负荷率、功率等升、降序排名。运维 运维展示当前用户管理的有关变电所在地图上位置及总量信息。配电图 配电图展示被选中的变电所的配电信息，配电图显示各回路的开关状态、电流等运行状态及信息，支持电压、电流、功率、等详细运行参数查询。视频监控 视频监控展示了当前实时画面（视频直播），选中某一个变配电站，即可查看该变配电站内视频信息。电力运行报表 电力运行报表显示选定站所选定设备各回路指定采集间隔运行参数和电能抄表的实时值及平均值行统计。报警信息 对平台所有报警信息进行分析。任务管理​ 任务管理页面可以发布巡检或消缺任务，查看巡检或消缺任务的状态和完成情况，可以点击查看任务查看具体的巡检信息。用户报告 用户报告页面主要用于对选定的变配电站自动汇总一个月的运行数据，对变压器负荷、配电回路用电量、功率因数、报警事件等进行统计分析，并列出在该周期内巡检时发现的各类缺陷及处理情况。APP监测 电力运维手机支持“监控系统”、“设备档案”、“待办事项”、“巡检记录”、“缺陷记录”、“文档管理”和“用户报告”七大模块，支持一次图、需量、、用电量、视频、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件报警查询，设备档案查询、待办事件处理、巡检记录查询、用户报告、文档管理等。 5.适用产品参考文献：[1] 张国兵, 冯明利, 管霄. 我国变电站设计的研究与发展趋势[J]. 科技与生活, 2011(17):210-210.[2] 李斌. 智能变电站技术及其应用研究[D]. 华北电力大学(北京), 2011[3] 李江辉. 10kV变电所自动构建研究[D]. 华东交通大学.作者简介：周颖，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email：2880956070@qq.com 手机：18721095851（微信同号） QQ：2880956070

前 言：根据轧钢行业能源管理现状，分析了轧钢企业能源管理存在的问题，从能源管控平台建设与行业高能耗设备节能分析，对现代轧钢行业能源管控制进行推进。关键词：节能降耗；能源计量；节能诊断；碳排放；能耗强度；轧钢；1.背景分析 在能源消费强度和消费总量的“双控”背景下，企业需要考虑如何应对能耗双控以保障正常生产。现有大部分企业依然采用电、水、气、冷、热等各种能源供应系统“单独规划、单独设计、独立运行”的模式。普遍存在计量检测到配备不足；计量设备计量精度不高、计量数据不准确；人工抄表可靠性低；难以有效监测和评估主要耗能设备的用能效率；缺少决策数据支持，对于节能评估无法提供可靠参考数据；缺乏有效的企业能效评估指标体系，能耗管理措施难以落地等情况。本文介绍的企业能源管控平台，采用自动化、信息化技术，实现从能源数据采集、过程监控、能源介质消耗分析、能耗管理等全过程的自动化、高效化、科学化管理，使能源管理、能源生产以及使用的全过程有机结合起来，运用先进的数据处理与分析技术，进行离线生产分析与管理，实现全厂能源系统的统一调度，优化能源介质平衡、很大限度地高效利用能源，提高能源质量、降低能源消耗，达到节能降耗和提升整体能源管理水平的目的。2.轧钢行业能源管理现状 目前，轧钢行业企业在安全、质量、技术、环保等方面的管理已得到逐步加强与规范，但在能源管理方面仍较为粗放，比如大多轧钢企业仍采用人工 “月底抄表、月初分析”的管理模式，这势必给企业 成本核算造成诸多不便。随着企业的不断发展壮大，其能源成本却越来越高，尤其在2021年限产限电的情况下，经济效益明显下滑，究其原因主要是能源分配不合理，存在严重浪费能源的现象，从而导致生产成本不断上升，企业能源管理水平亟待提高。2.1 计量装备落后 目前，大多轧钢企业配备的能源计量装置较为落后，如水、电表大多采用机械式，不具有信号采集功能。2.2 计量方式落后 因计量装置配备落后，只能实行人工抄表方式，导致计量效率低下。2.3 计量信息滞后 因人工抄表后还需进行大量的手工记录填报、 汇总及数据分析，同时抄表还需要时间，有些地方还存在安全隐患，时效性差。2.4 计量调度时效性不强 因管理层获得的计量信息滞后，导致调度决策不具有时效性，能源分配调度较为困难。2.5 高能耗设备较多 因大多企业建设较早，设备选型较为落后，同时因为前期规划不足，企业大多都会选择大功率设备以满足生产，能耗较大，因此还有较大节能改造空间。2.6 能源计划粗放 大多企业能源计划只有年、月的能源生产、消 耗计划，且未形成闭环管理，仅对能耗指标计划进行了统计分析和评价，能源消耗预测全凭人工经验判断。2.7 能源控制自动化水平较低 能源控制自动化水平低主要表现在： （1)三级计量各种能源报表信息量较大，人工处理费工、费时； （2)缺乏完整、客观的能源消耗数据体系； （3)缺乏以客观数据为依据的能源绩效评价考核体系，实绩分析缺乏系统性； （4 )能源数据采集平衡流程不完整，执行有偏差； （5)条块分割的能源监控和调度 利于集中管控，造成执行有偏差； （6 )以电话为主要手段的能源调度方式单一落后； （7)经验型调度 平衡方式，导致能源利用效率低欠缺预警系，调度人员不能迅速掌握能源产、输 、配 、耗过程中的异常情况，对突发事件反应不及时；3.企业能源管控平台的构建图1 依据GB 17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理要求》，现场通过边缘计算网关采集各类能源数据，将数据传输至平台前置采集服务器，平台搭建在客户自己配置的服务器或云服务器上。平台也可以将企业原有的PLC、DCS等数据进行采集，还可以对接企业内部的ERP、MES等信息化系统，结合生产数据进行产品单耗、万元产值能耗等数据分析。搭建完成之后，企业用户可以通过有权限的账号登陆网页以及手机APP查看整个厂区的能源数据。图2(1)能源管控平台功能架构 系统的设计方向涵盖了企业能源管理的四大方向： 能源供应，从变电所到分支回路的能源进行实时监控，并提供运维和巡检功能。 能源管理，对各个回路进行电能质量监测和分析，对用电安全进行实时监测和预警；并同时对三级能源体系进行实时的监测和数据分析。 设备管理，对主要生产设备、工艺流程、照明、空调、电梯等进行实时的监控，并分析设备能效。 能耗分析，所有的监测分析数据进行汇总，进行节能分析、能耗预测、能效分析等，为节能诊断服务提供数据依据。3.1 三级计量各种能源报表 企业能源管控平台将多功能仪表安装在企业进线端、关键工序、工艺、重点用能设备上，助力企业形成能源的多级计量体系，配合多种报表，能实时展示企业的能源消耗情况，助力企业强化能源管理，提高能源管理效率。3.2 辅助设备能效分析 企业能源管控平台采集压缩空气末端压力，采集空压机出气量，循环水末端压力等信息，判断轧钢企业辅助生产设备功率是否合理，为企业节能分析报告。3.3 生产设备能效评估 计算生产单位产品所需要的电单耗，水单耗，结合生产设备的生产数据，分析哪种生产参数下，生产设备能效高，为节能提供依据。3.4 第三方对接接口 企业能源管控平台具有开放性，可扩展，提供标准的第三方运用接口。随着企业的发展，能源管理系统各个子系统的功能将不断增强，功能模块也将不断增加，所以，系统需要具有较好的开放性，为今后系统的扩展留下接口。3.5 节能诊断 企业能源管控平台归一化各种影响能耗因数，计算节能实施前，实施后的能耗差值，评估节能措施实际节能效果，为企业节能诊断提供依据。图83.6 秒级数据诊断 对于加装的节能装置，系统提供秒级数据，为诊断节能设备效果提供支持。3.7 工业组态 系统集成了工业组态编辑平台，企业可根据自身行业特性和主要工艺设备，绘制自身的工艺流程图，达到设备能效数据实时监控和预警的目的，例如空压器系统、工艺冷却水循环系统、制冷系统等。3.8 3D大屏展示 3D可视化技术的应用，帮助企业建设可定制化的驾驶舱，直观展示企业的能源数据。3.9报警管理 针对于限电和能耗双控，实现能耗超标报警、限电报警、碳排放超标报警等，帮助企业提前预警，避免发生用能异常导致用能成本过高。支持分级分类报警，可对报警进行派发与闭环处理。4 结语 企业能源管控平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理，监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况，帮助企业加强能源管理、提高设备运行效率和能源利用效率、保证设备经济运行、挖掘节能潜力，成本低，回收期短，经济效益明显，不仅可以提高企业的核心竞争力，同时是保护环境和社会可持续发展的基础和源泉，积极响应国家对于节能降耗的政策，为轧钢行业能源管理提供坚实的基础。。参考文献[1]赵世运, 付学强, 唐文浩,等. 一种工业智能优化节能系统:, CN109426205A[P]. 2019.[2]GB/T 40063-2021《工业企业能源管控中心建设指南》.[3]毕克刚, 吴岚, 蔡玲,等. 基于工业节能诊断提升企业能效水平的运用[J]. 节能, 2021, 40(9):3.[4]李宁, 田伟健, 何天,等. 基于动态数据分析的工业锅炉节能诊断模型[J]. 工业炉, 2020, 42(1):8.[5]张伟, 金文成, 龚春明,等. 一种工业冷端循环水优化节能控制系统:, CN204203757U[P]. 2015.[6]刘宁宇,张玉军能源管理中心平台在现代制药企业能源 管理中的应用;[7]张建堂. 工业节能诊断现状——以甘肃某耗能企业为例[J]. 广西节能, 2021(3):3.[8]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版作者简介：周颖，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email：2880956070@qq.com 手机：18721095851（微信同号） QQ：2880956070

周颖安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801摘要：伴随当前环保理念的不断发展，绿色节能理念也在逐步深入校园。为响应国家建设节约型校园的号召，本文以校园智能化综合能效管理平台建设为主题，介绍了平台建设方案，比较了某高校平台建设前后学生宿舍、教学及实训楼用能情况，分析结果表明高校综合能效管理平台应用后，校园整体节能效果明显。文中也针对高校节能监管平台建设给出了建议，希望为绿色校园建设起到促进作用。关键词节约型校园 节能监管 行为节能 综合能效管理平台0 引言 高校教育工作对于社会发展起着重要推进作用，但高校扩招过程中，能源浪费也一直与之相伴。这主要由于我国高校建设经费及相关能源支出由学校财政统一支付，与院系师生利益不挂钩，校园内公共设施也一直处于粗放管理状态，导致大量学生及老师节能意识淡薄，常常存在教室无人，设备长明的现象，浪费严重。截止当前，据统计，高校年耗能量当前已占据社会总能耗的8%，那么作为国家节能战略的重要组成部分，对于高校的节能减排工作必然需要引起重视。 当前节能管理方式主要以行为节能、管理节能、科技节能为主。其中行为节能指通过宣传与管理，来让人们从意识上形成不浪费的品质，时刻避免身边的浪费现象，从而减少不必要的能源浪费，树立“有权使用，无权浪费”的良好时代观念。这种方式也是被广泛认可的投资少，见效快的管理方式。 那么本文中主要就是以某职业学院为例，通过对比接入能效管理平台前后经典时间段用能数据，对其行为节能管理的方案和效益进行分析，以期补充当前缺失的高校长期节能管理措施借鉴和相关数据量化分析。1 案例分析 以某职业学院为例，该学院由于近年来持续扩张，校内建筑及在校师生规模持续扩大，建筑面积已达29万平米，在编教职工656人，在校生达一万余人。而与之相对的是，相应能耗及污染排放也都在逐步增多，有鉴于此，该校与相关供应商合作构建智能化高校节能监管平台来对全校能耗实现实时动态监控，以更好发现用能问题，帮助建设低碳、节约型校园。 该项目取得建设资金后，共计安装普通电表及预付费电表2669块，水表33块。实现了对学校配电房的电能质量监测和能耗监控并分项计量，对学生宿舍安装宿舍专用智能管理终端，实现了能耗监测及预付费管理，对校园内商铺安装了预付费智能电表，实现了预付费管控，对学校水管网适当位置安装水表。实现校园用水量管控。以上设备数据再通过网络上传至校园综合能效管理平台，实现了校园内各项耗能统一平台分项展示，统一管控。 大学校园建筑种类多、分布广，人员高度密集，能源种类繁杂，能耗总量较大，用能情况复杂。但该校在校园综合能效管理平台初步建成后，通过每年同期用电量对比，成功摸清了该校能耗现状，基本掌握了学校场所的用能规律。如下图1所示，通过平台应用上一年及当年用电数据对比，可以看出学校用能主要为学生宿舍、实训楼和行政楼，其中尤以学生宿舍用电量远远超出其他场所用电，这也是一般高校的用能特点。其次是行政楼，而教学楼、图书馆、体育馆则用电量相对较少。通过这样的比较也就可以更有针对性地进行节能降耗。图1 不同建筑类型上一年和当年10月用电总量比较 由上图还可以发现，相较上一年，当年学生宿舍节能效果明显，如果考虑到学生有增加的情况，宿舍用电量下降更加明显。究其原因，除了可能的天气原因，更主要的还是高校综合能效管理平台的系统管控，以及在宿舍推行用电预付费以及大功率限电措施所带来的成果。通过实现缴费用电，有效促进了学生节能意识，大功率限电以及恶性负载禁用等功能在节能的同时还进一步保障了寝室的用电安全。 另外在照明智能管控、空调节能管控等平台策略下，实训楼、行政楼、教学楼等建筑用能也有所降低，精细的时间控制有效弥补了同学老师们可能忘记关闭公共用电设施的问题，当然节能减排的意识宣传也需要渗透到学生素质教育的方方面面。方案建议图2 AcrelEMS-EDU校园综合能效管理平台功能拓扑 首页/综合数据:综合展示校园能源用能概况，包括异常报警情况（数据异常/设备异常）、水、电等能源用能情况、校园3D模型定制、并可加入校园用能数据动态展示。图3 AcrelEMS-EDU校园3D模型图 用电综合监控：对校园35KV-10KV-0.4KV各级用能进行监测和分析；对进线电能质量及关键实验室电能质量进行监测分析；对变配电室内的环境进行监测和报警；能够对变压器进行监控，保证用电安全和稳定。 用水综合监控：对覆盖校区所有建筑的总进水量进行一级计量；对单栋建筑进水量进行二级计量。个别实验楼进行三级计量监测。通过一级、二级、三级水表计量数据实时分析水平衡情况，存在异常水情时能够立即发出警情。 商业/宿舍预付费：对校园内的各类商铺用水、用电进行预付费管理。对学生宿舍用电进行定时用电控制、违规电器使用监测和预付费管理。 空调节能监管：实现对中央空调的用能监测和分体式空调的用电监测及控制。 路灯/照明智能监管：实现对室内照明和室外路灯照明的用电监测和照明控制，可按照预先设定的逻辑进行自动管理或远程群控管理。 校园能耗分析：能够实现能耗监管、能耗查询、能耗报警、能耗公示、能耗审计等功能，能够帮助学校清晰、直接的了解到用能情况，并辅助学校做好审计公示工作。 校园用能分析报告：能够对整体用能、整体监管和计量设备工作状态、同比数据、环比数据等进行专业分析，帮助校方了解到校园综合能效情况。 综合手机端：相关人员可通过手机客户端的方式随时登陆能源管控系统，实现对校内各类能源系统进行计量、监测、控制、状态反馈、报警等功能，对校园水电等能耗进行实时监管。2 讨论及思考 绿色校园建设中，传统能耗采集管理方式存在即时性差、采集繁琐、自动化程度低等等缺陷，远远无法满足当前节能减排管理需求。而AcrelEMS-EDU高校综合能效管理平台等市场上已有的学校能耗监测平台完善了能源计量数据的采集、统计、分析体系，实现了宿舍商铺用电预付费管理、路灯空调等公用设备管控、宿舍大功率电器及恶性负载设备限制、用水综合监管等功能，对校园节能减排具体重要现实意义。因此建立功能完善、计量准确、可靠高效的高校综合能效管理平台是改变高校用能粗放式管理、实现校园节能减排大目标的迫切需求。 同时学校作为新技术、新理念传播的重要基地，将节约理念通过这样的管理方式贯穿于校园建设、学生教育，使节能成为习惯，让节俭成为美德，也具有着深远的教育意义。参考文献[1] 安科瑞高校综合能效解决方案2022.5版.[2] 安科瑞企业微电网选型手册2021.10版.作者简介：周颖，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email：2880956070@qq.com 手机：18721095851（微信同号） QQ：2880956070

周颖安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定【摘要】：随着国民经济的发展和人们生活水平的不断提高，我国工业用电和家庭用电量逐年增加，这使得发生电气事故的概率也随之增大。因供电线路或用电设备的损坏引发的接地电气火灾的例子不胜枚举，据统计分析，电气故障引发的火灾造成的损失占各类火灾的较高位置，达到 50%以上，电气火灾造成的损失巨大，时刻威胁着人们的生命及财产。为了对供电线路中的隐患进行有效点监测，电气火灾监控系统应​运而生，并且随着建筑设计防火规范的完善而在工程中不断普及和应用。【关键词】：电气火灾；电气火灾监控系统；探测器0 . 前言 随着科技的发展，人类的进步，人民的物质生活水平也发生了翻天覆地的变化，电能的应得到了越来越广泛的应用。电能的应用既造福了社会大众，同时也给人类带来了电击和电气火灾事故的危险。随着电能的广泛应用与开发，不论是在乡村还是在城镇，电气火灾都在猛增。在电气火灾中，电气线路火灾约占60%，而低压电气线路火灾又占电气线路火灾的90%以上。很显然，在低压电气线路的利用上，我们存在着很多问题，因此我们需要对低压线路的漏电进行很好的检测，通常我们用电气火灾监控系统进行监控。1. 项目介绍 1.1 项目简介 此次项目是某科技公司的创意园工程的设计，由于创意园大多数为厂房，建筑规模较大，建筑类别属于高层厂房，在高层建筑内，用电设备越多，电气线路维护管理也越困难，引发电气火灾的几率也越大，当电气回路中的设备年久失修或者施工不当，从而造成线路中产生漏电，就会引发火灾。厂房内工作人员密集，一旦发生火灾，必会造成巨大的财产损失和人员伤亡。 1.2 设计依据 《建筑设计防火规范》（GB50016-2014 2018年版） 《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013） 《火灾自动报警系统施工及验收标准》（GB50166-2019） 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-2014) 1.3 设计分析 现场的部分设计图纸如下：① 配电箱② 电气火灾监控系统图2、应用标准 电气火灾监控系统的应用标准： 1）电气火灾监控系统的设置不应影响供电系统的正常工作，不宜自动切断供电电源。 2）剩余电流式电气火灾监控探测器应以设置在低压配电系统首端为基本原则，宜设置在第一级配电柜（箱）的出线端。在供电线路泄漏电流大于500mA 时，宜在其下一级配电柜（箱）设置。 3）剩余电流式电气火灾监控探测器不宜设置在IT 系统的配电线路和消防配电线路中。 4）选择剩余电流式电气火灾监控探测器时，应考虑供电系统自然漏流的影响，并选择参数合适的探测器；探测器报警值宜在300mA～500mA 范围内。3、用户需求 ①电气火灾监控主机功能： 监控设备应能接收来自电气火灾监控探测器的监控报警信号，并在10s内发出声、光报警信号，指示报警部位，显示报警时间，并予以保持，直至监控设备手动复位。 具备消音及消音指示功能，当有报警或故障时声讯号可恢复输出，方便现场调试和维护 ②监控功能 监控设备应至少设有两级操作级别，第一级（最低级别）只允许消除声报警信号和查询信息。进入二级以上操作级别应采用钥匙或操作密码，用于进入高操作级别的钥匙或密码可用于进入低操作级别，但用于进入低操作级别的钥匙或密码不能用于进入高操作级别。 ③易操作、易维护 操作页面采用图形化的显示方式，直观地展现了各电气火灾监控探测器的工作状态，操作界面简单、方便，软件运行稳定可靠，具有良好的扩展性和可维护性。4、产品选择4.1 Acrel-6000电气火灾监控系统 上海安科瑞电气股份有限公司自主研发和生产的电气火灾监控系统，包括Acrel-6000电气火灾监控系统软件及ARCM系列电气火灾监控探测器组成。它是一种应用于民用建筑和工业建筑双重领域的新一代电气火灾监控产品，具有超早期、高智能、小型化、多功能、高可靠性、简单实用等特点。 Acrel-6000电气火灾监控系统是用于接收剩余电流式电气火灾监控探测器等现场设备信号，以实现对被保护电气线路的报警、监视、控制、管理的运行于计算机的工业级硬件/软件系统。 本系统适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家主要消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域，对分散在建筑内的探测器进行遥测、遥调、遥控、遥信，方便实现监控与管理。 系统组网图如下图所示：4.2 Acrel-6000/B3（485）电气火灾监控设备4.3 电气火灾监控探测器 我们公司的电气火灾探测器按照安装方式分为嵌入式和导轨式，嵌入式适合于新建项目，导轨式适用于改造项目，根据此科技公司创意园项目类型及实地需求，选用了ARCM300型探测器。ARCM300型电气火灾监控探测器是针对0.4kV以下的TT、TN系统设计的，通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理，从而预防电气火灾的发生。5、产品现场安装图5.1 主机安装 主机专用于消防设备电源监控系统，独立安装在消防控制室，壁挂安装，如图所示。用膨胀螺钉将主机四个安装脚固定。现场安装图如下：5.2 探测器安装 ARCM300型探测器安装方式为导轨式安装，现场安装图如下所示：6、结束语 相信在互联网飞速发展的今天，电气火灾监控系统可以向更多的方向发展。同时伴随着社会对电气火灾的逐步重视，人们对电气火灾提前防范的重要性意识也在不断提高。电气火灾监控系统提供了很好的预警和监控作用，减少了人力的使用，节省了巡查时间，为人们生命和财产安全提供了有力保障，也对确保公司建筑电气的正常运行，具有十分积极的意义。参考文献 [1].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气2010.6 [2].安科瑞电气股份有限公司产品选型手册.2020.08 [3].GB50116-2014 建筑设计防火规范[S]. [4].GB14287-2014 电气火灾监控系统[S].作者简介：周颖，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email：2880956070@qq.com 手机：18721095851（微信同号） QQ：2880956070

周颖安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201800摘 要：目前，微机保护装置广泛应用于电力系统中，该类装置能够有效监测电力系统的运行状况，并实时记录电力系统出现故障的位置及性质，从而为故障的快速处理提供有效的参考信息。本文介绍的AM5系列微机保护装置，可以针对横店影视产业园三期建设摄影棚配电工程中不同保护对象提供对应的保护功能，能大大提高变电站运行的可靠性、安全性、提高供电质量，有利于实现变电站综合自动化，实现无人或少人值班。关键词：可靠性；安全性；综合自动化；供电质量；微机保护1 项目概况 浙江横店影视城有限公司成立于2001年10月24日，是横店集团成员企业，公司专业从事影视旅游经营，公司下属影视拍摄基地、旅游景区、饭店、旅游营销、制景装修等21家子公司，影视旅游从业人员2000多人。横店影视城是国家旅游局首批AAAAA级旅游景区、全球规模较大的影视拍摄基地、中国的“国家级影视产业实验区”。 本项目为横店影视产业园三期建设摄影棚配电工程，本工程地点为东阳市横店镇影视大道以西、华夏大道以北，项目主要内容为横店影视产业园三期15-22#棚的高低压配电柜及配套的3#、4#开闭所。含两个开闭所的联络电缆，从开闭所至各栋楼配电房的电缆、管沟、窨井，及开闭所、配电房的电缆沟、高、低压柜、变压器、DTU柜及环控柜等设备的采购安装、调试并经东阳市供电公司验收合格并送电运行。本工程共有开闭所2个、高低压配电房6个，主要设备材料有：室外高低压电缆及管道敷设、变压器、高低压配电柜、连接母线、配电房接地及附属设备。本工程新装KYN28-12型高压柜17台，SCB13-2000KVA变压器4台，SCB13-1600KVA变压器3台，SCB13-1250KVA变压器1台，SCB13-630KVA变压器2台，SCB13-630KVA变压器2台，SCB13-500KVA变压器2台，SCB13-400KVA变压器2台，高压柜20套，GCS型低压柜18套。高压柜要求IP30及以上防护，具备"五防"要求，所有柜体应当有开关合闸、分闸指示，并安装相关指示灯，进线柜后门打开后不能合进线开关。2 产品需求 本次针对浙江横店影视城有限公司横店影视产业园三期建设摄影棚配电工程中3#和4#开闭所中的进、出线柜配置AM5-F线路保护装置，后期将对分配电室配置AM5-T变压器保护装置，主要通过以下保护功能实现对高压柜的设备运行情况实时监视和保护：3 产品方案 本工程共有2个10kV开闭所，4个高压配电室，采用32面高压开关柜，10kV开闭所和高压配电室均两段母线，均采用单母线系统，整个配电室共设32台AM5-F线路保护装置，上图方案如下：图1 电气主接线图图2 高压柜1上图图3 高压柜2上图图4 高压柜3上图图5 高压柜4上图4 现场安装图片 本项目AM5-F线路保护装置就地分散安装在各个高压开关柜上，现场安装如下图所示，该项目已于2022年送电使用，运行正常。图3 AM5-F线路保护装置在横店影视产业园三期配电工程现场安装图片5 结语 在10kV电力系统中采用微机保护装置是电网智能化发展的必然趋势，尽管微机保护的价格比传统继电器高出了许多，但它能大大提高变电站运行的可靠性、安全性、提高供电质量，有利于实现变电站综合自动化，实现无人或少人值班，以另一种方式大大节约了成本。本文介绍的横店影视产业园三期建设摄影棚配电工程通过对各个保护对象装设对应的保护装置，不但使整个配电工程实现了综合自动化，还有效地降低了工作人员的劳动强度，提高了设备运行的可靠性。参考文献[1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.6月版[2] 安科瑞35KV以及下变电所智能配电系统设计与产品二次原理图集.2020.10月版[3] 安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2021.11月版作者简介：周颖，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email：2880956070@qq.com 手机：18721095851（微信同号） QQ：2880956070

周颖（江苏安科瑞微电网研究院有限公司）摘要：随着物联网技术的快速发展，同时考虑到能源互联网的重要性以及传统电力通信技术的不足，本文提出了一种基于物联网技术的能源物联网数据服务平台，可为分布广泛的互联网用户提供PAAS服务。用户完成安科瑞物联网产品安装之后，可通过手机扫码便捷地实现产品接入平台，无需关注调试和平台运作过程，并可自主选择平台功能，获得到相应的数据服务, 更好地实现了电网可靠、经济、高效、绿色的目标和各种电力终端的全面感知和互联。关键词：能源物联网；物联网电表；数据服务；物联网技术一、引言 近几年来，物联网概念加快与产业应用融合，成为智慧城市和信息化整体方案的关键性技术思维。当前，物联网已由概念炒作、碎片化应用、闭环式发展进入跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段，与中国新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化建设深度交汇，在传统产业转型升级、新型城镇化和智慧城市建设、人民生活质量不断改善方面发挥了重要作用，取得了明显的成果。 国家十三五规划中提出“加快建设数字中国”之后，十四五规划中又提出“互联网-物联网线上线下融合对生活方式的变革”。到2020年，物联网预计将产生3440亿美元的额外收入，同时还会降低1770亿美元的经营成本。物联网和智能设备已经在提高全球主要工厂的性能指标，并将生产率水平提高40-60%。中商产业研究院预测到十四五期间，我国物联网产业仍然保持高速增长，年均复合增长率约达23%-26%。 能源互联网在能源侧涵盖了供能侧管理（如水电、火电、核电、风电和太阳能）、储能侧管理（如相变储热、冰蓄冷、水储冷、各类新能源电池等），以及用能测管理（如工业用电、商业用电、新能源电动汽车等），实现上述三类主体与能源调度中心的信息传递，实现能效管理、互联网支付、数据监控等功能，实现互联网与能源的生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合。为国家电网建设“三型两网”提供解决方案，使用户在任何时间、地点、人、物之间实现信息连接和交互，产生共享数据，从而为电网、发电、供应商、用户服务。 Acrel-EIoT能源物联网云平台是一套基于安科瑞物联网数据中台，建立了上下行数据标准，为互联网用户提供能源物联网数据服务的平台。用户仅需购买安科瑞物联网传感器和互感器等设备，自行安装后无论是物联网仪表直传还是通过网关上传，都可以使用手机扫码即可得到所需的行业数据服务。二、关键技术2.1 物联网技术 物联网（internet of things，IoT）技术作为嵌入式技术、网络技术与软件技术的交叉领域，被定义为利用红外感应器、射频识别、GPS等通信技术，按照一定协现智能交互的网络［3］。 一般认为物联网结构可分为感知层、网络层与应用层3个层次：感知层主要包括计量传感设备；网络层包括网络的协议栈及其软硬件实现；应用层包括集中式或分布式的云计算平台以及用户应用软件等，是“物”与用户直接进行交互的部分［3］。 物联网通信协议分为接入协议和传输协议。接入协议主要指底层感知层设备间进行通信的协议，如Lora。传输协议基于互联网的TCP/IP协议，面向应用层进行数据交换，常见的物联网传输协议为MQTT协议。MQTT采用“推送”机制，减轻服务器短时并发接收数据请求的负担，提供3种服务质量，能在资源受限的网络中，实现设备同远方系统进行异步高效的通信，是本文采用的协议［3］。2.2 MQTT协议 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport, 消息队列遥测传输协议)，是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的"轻量级"通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为远程连接设备提过实时可靠的消息服务，作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用 MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如:机器与机器（M2M）通信和物联网(loT)。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。 MQTT 协议提供一对多的消息发布，可以降低应用程序的耦合性，用户只需要编写极少量的应用代码就能完成一对多的消息发布与订阅，该协议是基于<客户端-服务器>模型，在协议中主要有三种身份：发布者（Publisher）、服务器（Broker）以及订阅者（Subscriber）。其中，MQTT消息的发布者和订阅者都是客户端，服务器只是作为一个中转的存在，将发布者发布的消息进行转发给所有订阅该主题的订阅者；发布者可以发布在其权限之内的所有主题，并且消息发布者可以同时是订阅者，实现了生产者与消费者的脱耦，发布的消息可以同时被多个订阅者订阅。 MQTT通信模型示意图如下：三、基于物联网技术的能源物联网数据服务平台框架 能源物联网以能源供应、能源管理、设备管理、能耗分析的能源流向为主线，将能源生产加工、分配传输、消耗、节能各个环节串联起来，结合人与物的互联，构成以安科瑞产品为媒介的能源物联网生态圈，其中物联网硬件和能源参与者分别以数据流形式和业务流的形式与平台交互。3.1 组网结构 Acrel-EIoT能源物联网云平台采用分层分布式结构，主要由感知层（终端采集设备）、网络层（通讯管理终端）和平台层（能源物联网云平台）三个部分组成。● 感知层：连接于网络中的各类传感器，包括多功能仪表、预付费电表、多回路仪表、物联网电表、物联网水表、电瓶车充电桩、汽车充电桩、路灯控制器等。● 网络层：智能网关，采集感知层的数据，进行规约转换及存储之后将数据上传至能源物联网云平台。● 平台层：包含应用服务器和数据服务器，可在PC端或移动端实现应用。3.2 平台架构 Acrel-EIoT能源物联网云平台的系统网络结构采用分层分布式的结构，系统包括：感知层、数据层、应用层、表现层和运营层。系统架构图如图所示。 传感器层包括了我司的各类产品，是整个系统的最底层，也是构建该能源物联网云平台必要的基本组成元素，主要有多功能仪表、预付费电表、多回路仪表、物联网电表、物联网水表、电瓶车充电桩、汽车充电桩、路灯控制器等设备。 中间的数据处理平台主要完成数据处理、数据存储和数据交互的工作，为了保证整个综合平台的数据处理能力，我们将实时数据、历史数据和业务数据分别存储在不同的库中，并提供多种接口实现与第三方系统的数据交互。 上层的应用层是指Acrel-EIoT能源物联网云平台，主要实现各种功能应用，平台按照能源的流向分为能源供应、能源管理、设备管理和能耗分析4大板块，其中能源供应包括电力集抄、智能运维子模块，能源管理包括安全用电、电能质量子模块，设备管理包括智能照明、预付费、充电桩子模块，能耗分析包括能源管理、增值服务子模块。平台通过web和app的方式为用户提供人机交互的界面，运营层的各类用户可以通过这两种方式实现平台的访问与操作。四、平台功能4.1 能源供应4.1.1 电力集抄功能模块 随着信息网络技术的不断发展，各类规模大小不等，设备种类、数量不同的含网络设备机房广泛分布于用户各分支机构所在地域，由于欠缺与运行网络的规模体系相对称的监控系统，数量众多的无人值守机房的物理运行环境状况、设备运行状况、人员活动状况以及消防状况的变化包括可能出现的危急状况，均无法得到及时的发现和处理，也就很难被有效预见、防范和避免。因此在配电室内安装环境监控系统，实现配电室内环境的在线监测，保障配电室设备的稳定运行很有必要。 电力集抄模块可以实现对各种监测数据的查询、分析、预警及综合展示，以保证配电室的环境友好。在智能化方面实现供配电监控系统的遥测、遥信、遥控控制，对系统进行综合检测和统一管理；在数据资源管理方面，可以显示或查询供配电室内各设备运行（包括历史和实时参数），并根据实际情况进行日报、月报和年报查询或打印，提高工作效率，节约人力资源。4.1.2 智能运维功能模块 据统计全国高供高计的工商业用户数量达到200多万户，规模巨大，但是大部分日常的运行维护工作比较传统，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障抢修时间长、风险预防薄弱等问题。国网公司和众多电力运维公司正在抢占这块巨大的市场，这是一个千亿级别的市场。 智能运维模块采用多功能电力仪表、无线通信、边缘计算网关及大数据分析技术，通过智能网关采集现场数据并存储在本地，再定时向云平台推送数据。平台可同时接入数以千计的用户变电站数据。平台采集的数据包括变电所电气参数和环境数据，包括电流电压功率、开关状态、变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息，有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到指定人员手机上，并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环，提高运维效率，即时发现运行缺陷并做消缺处理。4.2 能源管理4.2.1 安全用电功能模块 据应急管理部网站数据，2016~2018年期间因为电气原因导致的火灾占总数的30%~34%左右，其中2018年全国共接报火灾23.7万起，因违反电气安装使用规定引发的火灾占总数的34.6%，较大和重大火灾事故中，电气火灾的比例更高。国务院、公安部消防局以及各省市自治区直辖市纷纷出台文件推广使用智慧用电，从源头上预防电气火灾的发生，现安全用电管理平台已在九小场所、三合一场所、养老福利院、医疗场所、学校、金融网点等人员密集场所广泛开展。 安全用电管理模块对电气引发火灾的主要因素（线缆温度、漏电电流、负荷电流、电压）进行不间断的数据跟踪与统计分析，通过2G/NB-IOT/4G方式采集现场数据，实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患（如：线缆温度异常、过载、过压、欠压及漏电等）并通过短信、APP推送、自动语音呼叫等方式及时预警，有效防止电气火灾的发生。系统可以显示所有监测点位的漏电电流等电气参数和线缆温度，并支持巡检记录和派单操作，提供安全隐患分析报告，实时评估企业用电安全状态。4.2.2 电能质量功能模块 电能质量问题越来越受到关注，已成为电力系统的研究热点之一。一方面，随着科学技术的发展，各种精密复杂用电设备的广泛应用，这些设备很大部分对电能质量非常敏感；另一方面，电力系统规模的不断扩大和用电需求的快速增加，导致电能质量变的非常不稳定。对电能质量分析的主要目的是确定电能信号扰动的类型和范围，并对相应的扰动源进行有效的调节和补偿。因此，改善和提高电能质量的关键在于及时、准确地获取各种扰动信号源的信息。 电能质量监测，包括三项不平衡度、谐波、功率因数，以矢量图的形式展示三相不平衡度。三项不平衡或功率因数过低时产生报警，触发APP、手机短信、邮件、钉钉、语音等多种方式提醒。4.3 设备管理4.3.1 智能照明功能模块 随着人们生活水平的不断提高，人们对工作和生活环境的要求越来越高，同时对照明系统的要求也越来越高。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例，节约能源和提高照明质量是当务之急。照明用电作为电力消耗的重要部分，已经占到了电力消耗的10%左右，并随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，照明用电还将不断增加。 智能照明通过物联网技术对安装在城市各区域照明回路的用电状态进行不间断地数据监测。平台通过监测照明线路的电流和电压值来判断灯具的工作情况，任何不正常的工作状态，平台都能进行监测，预警和报警，预警和报警信息通过手机APP推送，短信，语音外呼、邮件、微信小程序、微信公众号、钉钉等，快速到达责任人的身边，提醒运行人员接触器跳闸，电源失压等等。4.3.2 预付费水电功能模块 预付费水电功能可以针对各商业综合体、小区、写字楼、办公楼、酒店式公寓等物业，学校、工厂宿舍的后勤管理部门以及连锁超市、大型物业分布式财务操作，在线支付，总部财务扎口等。目前预付费水电已经成功在上述各场景得到广泛的应用并已经稳定运行多年，适用于物业公司对小区、办公和商铺租户的水电预付费管理，或者学校对学生宿舍的用电预付费和用电安全管控系统。4.3.3 汽车/电瓶车收费运营功能模块 电动汽车现已成为广泛使用的绿色能源交通工具，同时电动自行车数量越来越多，解决了老百姓短距离出行问题，但是和电动自行车相关的安全和火灾事故新闻也屡见不鲜，有逐年增长的趋势，给社会带来了很大的损失，成为人民生命和财产安全的一个隐患。基于电动自行车火灾的危害和特点，各级政府部门发文对电动自行车火灾的整治对象都放在规范停放和充电行为上。汽车/电瓶车收费运营功能模块通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控，同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警；用户通过微信小程序扫描二维码，进行支付后，系统发起充电请求，控制二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电过程。充电桩可选配WIFI模块或GPRS模块接入互联网，配合加密技术和秘钥分发技术，基于TCP/IP的数据交互协议，与云端进行直连。 该功能模块为汽车/电瓶车充电桩客户提供充电安全管理、资产管理和交易管理的一揽子解决方案，解决充电难、管理难和收费难的问题，可应用于商业楼宇、小区、学校、医院等场所设置的电动自行车充电场所的运营管理。4.4 能源分析4.4.1 能源管理功能模块 为了稳步推进双碳目标，在能源消费强度和消费总量的“双控”背景下，企业需要考虑如何应对能耗双控以保障正常生产。现有大部分企业依然采用电、水、气、冷、热等各种能源供应系统“单独规划、单独设计、独立运行”的模式。普遍存在计量检测到配备不足；计量设备计量精度不高、计量数据不准确；人工抄表可靠性低；难以有效监测和评估主要耗能设备的用能效率；缺少决策数据支持，对于节能评估无法提供可靠参考数据；缺乏有效的企业能效评估指标体系，能耗管理措施难以落地等情况。 能源管理模块采用自动化、信息化技术，实现从能源数据采集、过程监控、能源介质消耗分析、能耗管理等全过程的自动化、科学化管理，使能源管理、能源生产以及使用的全过程有机结合起来，运用先进的数据处理与分析技术，进行离线生产分析与管理，实现全厂能源系统的统一调度，优化能源介质平衡、有效利用能源，提高能源质量、降低能源消耗，达到节能降耗和提升整体能源管理水平的目的。4.4.2 增值服务功能模块（1）工业组态 传统的工业自动化组态应用开发方式要求开发人员具备代码编写的能力、理解相关的开发框架的概念和使用方式，这种开发方式开发周期长、对开发人员要求非常高。同时，传统的工业自动化组态应用部署在工业现场，部署便捷性和可访问性都很低。 伴随着工业互联网的快速发展，应用需求往往更新迭代非常快，而设备厂商往往没有相关的工业组态软件开发背景，使得工业组态软件的开发和更新速度非常缓慢，往往无法满足快速业务增长的需要。同时，对于工业组态软件的访问不再止于工业现场，来自于工业现场外部的访问需求也在日益增长。 Acrel-EIoT能源物联网云平台中的工业组态模块解决了传统工业自动化组态应用的部署和可访问性低的问题，通过用户在开发工具中使用鼠标拖拽的方式调整组态画面元件的属性、位置、尺寸等，并内置丰富的组态元件库，使得用户无需代码的编写能力，无需工业自动化组态软件开发的技术背景，也可以方便的开发出工业组态界面，同时也支持数据展示、远程控制等功能。（2）3D可视化 3D可视化技术通过虚拟仿真实现多维度可视化，为客户提供数字化服务，助力企业能源经济双向管理，提升能源管理水平。可以实现的功能主要有：各区域信息实时同步；全局掌握各区域能源消耗情况；可视化监视设备运行状态；智能巡检，自动分析巡检路径上的设备运行、电能质量、电气安全、用能异常等情况，并记录巡检结果。五、总结 作为传统能源产业与物联网技术相结合的产业发展形态，能源物联网是国家能源革命与数字革命融合发展的重要战略支撑。能源物联网是物联网向能源生产、配置和消费过程的延伸应用，伴随“大云物移智链”等现代信息技术的快速发展，电力物联网将信息、通信、数字技术与电力系统发、输、变、配、用电的各个环节深度融合，实现状态多方位监测、信息智能化处理及智能互联、人机交互、智慧服务。参考文献[1] 刘俊勇,潘力,何迈.能源物联网及其关键技术[J].物联网学报[2] 常生强.智慧园区能源物联网发展模式[3] 华煌圣,甘霖,伍竹林,林今,赵长飞,何仲潇.基于物联网技术的能源互联网数据支撑平台[J].证书报告​

周颖安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定【摘要】：医院是一个需要时刻保持运行并且设备完整安全的公共场所，在医院的工作环境中，照明设备具有无可比拟的优越性和不可替代性。近年来，随着现代科技的发展，照明设备的种类、体现出来的方式都各有不同，而智能照明系统是有巨大发展潜力的科技，不仅可以满足现代医疗建筑中的照明需求，提升环境品质，还可以充分利用和节约能源，使建筑物更加节能、环保。【关键词】：医院；照明；节能。0.前言 随着日新月异的现代智能化的照明技术，为社会的发展和人们的生活带来了较大的便利，智能照明控制系统的开发和应用充分体现了这个时代发展的特点，从上世纪开始智能系统开始出现，到现代智能化的技术在各行各业都有体现，人们经历的巨大的创新阶段、应用阶段，每个时期都具有划时代的意义。但从医院对智能照明控制系统的应用来看，这是未来发展的趋势，也是做好医院工作的保障。1.功能需求（1）住院部，门诊楼等区域①　护士站 各科室护士站安装智能控制面板，就地控制科室内走道、护士站等公共区域的照明，同时还可以对整个病区病房的照明进行统一管理。②　楼梯间，电梯厅 此类区域采用红外感应传感器，感应到人后短时间开启此区域照明灯光，没人后自动关闭。③　公共通道/电梯厅 公共通道和电梯厅的灯光可采用定时与人体感应相配合的方式进行控制。白天人流量大的时间段内定时开启全部或大部分灯光;午夜后门诊楼关闭大部分灯光，同时启动人体感应，有人出现时，开启相应区域的灯光，不仅能使患者产生舒适的视觉效果，还能达到节能效果。 在有自然光的公共通道或电梯厅中，也可使用人体感应器中的光线感应功能，在自然光较亮的时候，人体感应不起作用;当自然光较暗时，人体感应自动启动，实现有人开灯的功能。 在阴天时，可通过调节各照明回路灯具的数量改变现场灯光照明效果，增加医疗主街的照明效果。当门诊结束后，可分段关闭筒灯、槽灯，直至灯光切换到夜间“节能状态”。④　儿科病房和老年病房等特殊区域 儿科病房照明强度应适当减弱，灯具应采用柔和系光源并进行智能化控制。老年科病房应适当增强光线强度，这些特殊区域应联合应用灯光场景现场控制及联动控制、计算机集中监控等多种手段。⑤　员工办公区 由于员工办公区域面积大，可以将整个员工办公区域分成若干个独立的照明区域，工作站采用分时控制开关，根据各科室需要，在不同时段开启相应区域的照明。由于出入口较多，为方便使用人员操作，可实现办公区内多点现场控制。（2）监控中心 考虑现场模块分布较广，距离过长，除了现场的控制方式外，还可用电脑端实现集中控制，实时远程监控院区所有区域的照明情况，必要时可直接远程控制所有区域的照明。主要控制方式： 手动控制，电脑集中控制、自动感应控制和定时控制。2.现场应用产品介绍护士站 在强电箱内安装开关驱动器ASL220Z-S12/16A，以及面板ASL220-F3/6来实现对科室内走道、护士站等公共区域的照明。 在照明控制系统中，通过面板对开关驱动器的每个回路开关控制组合实现控制策略，面板配置灵活，回路和按键可以一对一、一对多、多对一、多对多自由组合，方便快捷；实现弱电控制强电，确保人身安全。 开关驱动器还具有定时功能（含天文时钟），预约功能，可以根据医院的实际情况来设置定时功能，来实现到点开对应的灯，和关对应的灯。 开关驱动器安装照片 智能面板安装照片楼梯间，电梯厅，公用通道 在强电箱内安装开关驱动器ASL220Z-S12/16A，楼梯间，走道安装红外移动以与照度感应传感器，当人进入感应范围时，红外传感器探测到人体红外光谱，自动控制开关驱动器的接通灯具回路，只要人不离开感应范围，便将持续接通，一旦人离开后，设定延时自动关闭灯具回路，传感器具有双色指示灯显示通讯及感应状态，可实时判断。传感器安装照片儿科病房和老年病房等特殊区域 通过智能面板来实现各种层次、明暗、光色、以及单灯、群组的开关或调光等，来实现病房内空间的营造、氛围的切换效果，使人处于良好的舒适环境，保持心情的愉悦，让身体更好恢复。监控中心 现场的开关驱动器，面板，传感器通过IP协议转换器接入ASL2000智能照明上位机软件后台，下传照明控制命令，对照明灯具进行控制，同时监控照明系统运行状态。并且把所有运行信息记录存档，以供查询、检测使用。ASL2000智能照明上位机软件也可通过ModBus-TCP/IP上传至AcrelEMS企业微电网综合能效管理云平台。IP协议转换器3.现场应用3.1 系统拓扑图图1 系统拓扑图3.2 系统接线图2 现场接线图3.3 配置清单3.4 系统主要控制功能3.4.1 手动控制 面板安装（86盒安装）在楼道、房间出入口，护士站等操作便捷的位置，方便上下班时间开启/关闭护士站以及楼梯间照明。面板的接线比较简单，只用一根通讯线将面板和配电箱内的模块手牵手连起来就可以了，走线少，接线简单方便。后期想要功能更改或者故障维护时，无需重新排线布线，只需更改配置程序并重新下载即可。现场的面板具体可实现分区控制，也可实现全开全关控制。 就地控制可实现单回路控制，分区域控制，及全开全关控制。3.4.2 定时控制 在开关驱动器上预设照明回路的定时控制策略，可根据病房的作息制度灵活地设定与修改，在为医护人员与病患提供良好的工作休息环境的同时节约照明能耗。3.4.3 自动控制 走廊，楼梯间，茶水间，杂物房等平常较少人员经过的地方安装人体感应传感器，感应到人后，开启相应回路灯光， 并延时关闭；还可检测现场室外光照度，当光照度够的情况，关闭相应回路，光照度不够的情况，打开相应回路。3.4.4 集中管理 对于所有的控制可实现实时监控并有效控制整个照明区域。使得控制方式更加方便快捷，节省人力电力。 电脑端可实现照明回路的时序控制，减少同时开灯时造成的电力损害。还可设置定时任务定时定点的开启预定回路；可查看智能照明系统的事件记录，包括操作控制，开关状态,登录退出等信息的记录。历史记录可通过日期进行过滤查看。3.4.5 系统联动 与第三方系统或上层BA系统对接进行数据交互和指令对接，能够实现诸如火灾报警强启、照明能耗数据上传、第三方控制指令接收等功能。4.结束语 采用智能照明控制系统，医院采用智能照明系统不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求，让人处于一个温馨舒适的空间环境中，而且由于可观的节能效果及光源寿命的延长，可降低运营费用，并提高医院管理效率。参考文献 [1].杜世成 智能控制系统在照明中的应用.电源技术应用.2013 [2].王波.关于智能控制小号名的分析研究.电源技术应用.2013 [3].安科瑞智能照明产品 2020.08作者简介：周颖，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email：2880956070@qq.com 手机：18721095851 QQ：2880956070

周颖安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定摘要：本文分析了我国煤炭行业的生产现状和发展趋势，并概述了煤炭行业中常见的电机类型和运行特点。并结合ARD3M系列智能电动机保护器，介绍了在煤炭行业内使用电动机保护器对电机进行保护、控制及运维记录的重要性。关键词：煤炭；马达保护；电动机保护器0 概述 煤炭是中国的基础能源，在一次能源构成中占比将近7成。近年来，国内经济稳步发张，中国煤炭工业将在相当长的一段时间里继续保持旺盛的发展趋势，中国煤炭行业的发展前景依旧广阔。但是，在中国煤炭工业取得巨大成就的同时，一些严峻的问题也亟需解决，其中“产能落后，整体技术水平低”和“安全生产形势严峻”这两个问题尤为突出。 当前，煤炭工业的整体生产技术急需迭代升级，现代化的生产工艺要求自动化程度较高，对电机设备的可靠性和稳定性都提出了更高的要求。同时，煤炭行业中易燃易爆场合较多，一旦发生事故后果不堪设想。基于这两大基本现状，低压智能电动机保护器逐步取代热继电器在煤炭行业大展身手，成为保护电机设备、维持生产稳定的中坚力量。 在煤炭行业中，低压电动机用量多、分布广，是生产所需的重要的机械动力来源。煤炭企业为了实现自动化生产，提高生产效率，对电机设备实现遥测、遥信、遥控、遥调、故障诊断和集中控制的需求十分强烈。。1煤炭行业电机的种类及特点 以煤炭洗选行业为例，主要的生产动力来源就是交流三相鼠笼式异步电动机，主要的低压电动机负载有：筛子，旋流器，浅槽，跳汰机，离心机，浮选机，压滤机，泵，加压过滤机，浮选柱、犁煤机、破碎机等设备。一般这类电动机都需要具备电流、电压等测量功能以及过载、电流不平衡、断相、短路等通用保护功能，但不同类型的电机，需要的保护、控制功能的侧重点也各有不同。（1）、对于煤泥泵、抽水泵等泵类负载，需要杜绝空转的现象发生。因为一旦水泵空转，就容易产生汽蚀，对泵体和过流件产生损害；空转还会导致水泵的密封形式加速磨损，同时转子部件和泵体会发热膨胀导致转子咬死烧坏电机，所以对于泵类负载都需要进行防空转保护或者低水位停机功能。（2）、煤炭行业还存在诸如皮带机、研磨机等需要进行重载起动的电机负载，此类电机起动阶段电流通常很大，且起动完成的时间也较长，需要在起动阶段提供完善的保护功能，比如堵转保护、起动超时保护等；（3）、煤矿井下，由于巷道狭窄潮湿，电缆和电气设备易发生老化和绝缘材料变质，容易引发漏电事故，而煤炭行业因其环境特殊性，存在大量易燃易爆物质和气体，一旦线路或者设备发生漏电，有可能引发瓦斯或者煤尘爆炸同时造成巨大的生命财产损失，因此煤炭行业对电机回路的漏电保护功能要求严格。（4）、煤矿现场还会有许多无人值守的场合，对于控制的可靠性也有严格要求，一旦发生母线电压暂降就有可能造成不必要的停机，影响生产效率，因此此类无人值守的电机大都需要配置“抗晃电”或者失压重启功能，减少人工检修，保证生产的连续性。2 ARD3M系列电机保护器的功能和应用 针对煤炭行业对于电机回路的功能需求，结合在该行业多年的使用维护经验，推荐在煤矿、选煤厂、煤化工等产业中使用ARD3M智能电动机保护器对电机回路进行保护、测量、控制及运维管理。ARD3M系列智能电动机保护器采用分体式结构，适用于额定电压至660V的低压电动机回路，具备电流、电压、功率、电能等完备的测量功能，针对矿井下常用的660V隔爆电机可以直接接入电压，无需加装电压互感器。此外，保护器还提供过载、堵转、断相、电流（电压）不平衡等电参量保护和起动次数限制、运行时间告警等非电参量保护 ，且所有的保护功能都可以自由投退和设置保护阈值，并实时记录已发生的故障参数，方便事故追忆，为检修提供依据。 ARD3M系列电动机保护器还提供10路可编程的开关量输入和6路可编程的继电器输出，满足现场的各类控制、故障输出需求；并内置了逻辑可编程的功能，可实现特殊且复杂的工艺连锁控制，比如液位控制、消防控制等；装置还标配两路Modbus_RTU通讯，满足现场对电机回路电参量、运行状态、故障信息的采集上传，并能接收后台控制指令进行远程启停、复位等动作，针对特殊的总线通讯需求，还具备额外的1-2路Profibus_DP、Modbus_TCP、Profinet通讯模块以供客户选配。 针对上文提到的煤炭行业电机回路的需求，装置提供的功能特点如下：（1）、欠载保护：泵类负载的使用过程中需要避免空转的发生，否则容易造成电机烧毁。欠载保护功能在起动和运行阶段检测电流，判断当前电流是否低于设定的欠载保护阈值，一旦电流低于保护阈值，且持续时间超过设定的保护延时，装置会输出脱扣信号断开接触器，防止水泵长时间空转。使用此项保护功能时，电机额定电流、欠载保护阈值和保护延时需要正确设置，一般保护阈值设置为额定电流的50%以内，延时时间3-5s。此外，现场如有液位控制器也可接入装置的开关量输入，以实现根据水位进行自动开停机。（2）、起动超时保护：电机起动后，首先会进入起动时间，起动时间结束时电流已低于110%的额定电流，则认为是正常起动，反之判断为起动超时，执行脱扣。重载起动的电机尤其需要注意这项保护，常规轻载起动的电机起动时间设置为10s已经足够，而重载起动的电机需视实际情况将保护延时适当延长至15-60s。（3）、漏电保护：装置通过专用漏电互感器采集电机回路的漏电流，当漏电流高于设定的漏电保护阈值时（默认300mA），装置在0.5s内脱扣，漏电保护建议通过跳断路器输出直接分断断路器。（4）、晃电再起动：装置内置抗晃电模块，在母线电压短时跌落或短时中断时，装置还可以通过内部超级电容供电，维持一段时间的正常工作。装置会先维持原有继电器输出状态，这段时间内电压恢复则接触器自动吸合，电机立即重起；反之装置进入延时再起阶段，此阶段继电器输出恢复至初始化状态，此时电压恢复则执行延时重起，实现电机分批再起动，保障井下电机无人值守状态下的连续运行。3 结语 煤炭行业正处于产业升级、资源整合的关键时期，大量的新建项目和改造工程都迫切需求功能完善、质量可靠的电动机保护器。相比于传统的采用热继电器对电机进行保护，智能电动机保护器在保护、控制、运维和通讯等各方面都更加适合当前向信息化、自动化、集成化发展的煤炭行业。本文介绍的安科瑞ARD3M系列电动机保护器，相比前代电机保护产品，在多个维度都进行了巨大升级，对提高煤炭企业生产运行的稳定性和可靠性提供了保障。参考文献：［1］刘喜.DZJ－Ⅲ型智能电机保护与欧姆龙 61F－G1 液位控制器在选煤厂的应用实践 [J].煤炭加工与综合利用，2019( 2) : 69－ 71．［2］安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.01版作者简介：周颖，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email：2880956070@qq.com 手机：18721095851 QQ：2880956070