一、引言

深圳拓撲未來基于物聯(lián)網的電力運維系統(tǒng)將云計算、大數(shù)據與人工智能對采集的數(shù)據進行挖掘整合、共享交換，并以數(shù)字全息投影的信息技術手段將數(shù)據立體化呈現(xiàn)。滿足用戶監(jiān)測眾多電力回路運行狀態(tài)和參數(shù)、配電室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境視頻場景等需求，實現(xiàn)一個數(shù)據中心，統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，工單處理等管理工作。
深圳拓撲未來電力運維系統(tǒng)已商用到多個企業(yè)客戶的園區(qū)和工廠，這里例舉一個成功案例來說明該系統(tǒng)的功能。

電力運維系統(tǒng)架構圖

二、背景介紹

客戶是某上市企業(yè)旗下子公司，工廠位于廣州市南沙區(qū)，該企業(yè)擁有完善的管理體系，并積極響應國家號召，推進數(shù)字化能源管理，制定企業(yè)旗下工廠能源監(jiān)控，節(jié)能減排制度。深圳拓撲未來承接了電力運維管理系統(tǒng)的設計與實施，旨在通過該系統(tǒng)實現(xiàn)集中管理和檢測，實現(xiàn)智能化數(shù)字化配電系統(tǒng)。

化工園區(qū)

三、系統(tǒng)實現(xiàn)

實時組態(tài)監(jiān)控

• 變配電系統(tǒng)的電氣主接線圖展示，實時監(jiān)測并直觀呈現(xiàn)全電量參數(shù)以及開關斷路器狀態(tài)。
• 基于高低壓開關柜平面，可視化實時展示全電量、開關狀態(tài)信息、溫濕度、電量數(shù)據等數(shù)據。
• 變電站/配電室環(huán)境參數(shù)實時監(jiān)測，越限告警。
• 重要用能設備/系統(tǒng)運行狀態(tài)及用能參數(shù)的實時監(jiān)測。

• 對外接口提供多種開放式接口，可以和其他程序實現(xiàn)數(shù)據交換。包括 WebService、OPC UA Server、Modbus Server等。

  
  
  在線組態(tài)

設備管理功能

設備支持查看設備詳情，屬性值，告警等信息。每個設備都會有幾個系統(tǒng)定義好的屬性，例如在線狀態(tài)，上一次在線時間點等。這些屬性不需要用戶在產品或者設備中定義。遙測數(shù)據是時間序列值，是特殊的屬性值，系統(tǒng)會記錄每次上報的值和時間綴，以便后面通過曲線之類查看該"屬性"歷史變化。

數(shù)據分析與查詢

• 設備實時及歷史數(shù)據查詢，企業(yè)自主添加多個設備多個變量，通過曲線對比查詢。
• 支持曲線、表格等樣式數(shù)據展示，支持對比分析和導出。

• 用戶可自定義報表，報表時間和格式均可根據實際需求進行自定義和配置。

  
  
  變量曲線

能源管理功能

• 分時用能計量，支持分時方案設置，支持分時費率設置。
• 支持費率設置，以及多成本核算方案的設置與綁定
• 成本趨勢展示，包括綜合成本概覽、分類成本占比、支路成本等.
• 每月能源統(tǒng)計，數(shù)據匯總生成報表，支持報表導出。

四、項目實施

設備連接和數(shù)據采集

• 多功能電力儀表都具備RS485接口，使用專門RS485通信線以手拉手方式連接，大部分線路在低壓開關柜出廠前已鋪設好。拓撲未來 RS485 物聯(lián)網關每個RS485接口最多支持32個終端設備，該項目有4排低壓開關柜，每排有20-30個多功能電力儀表，采用一臺4口的拓撲未來 RS485 物聯(lián)網關能把所有多功能電力儀表連接起來。

• 高壓開關柜母線溫感負責測量母線溫度，采用交流取電方式供電，使用433MHz無線通信方式傳輸數(shù)據。因為都在同一個配電室內，只需要一臺433MHz接收設備即可。接收設備再通過 RS485 與物聯(lián)網關連接，使用Modbus協(xié)議，接收設備作為從端設備，網關作為主端設備。

• 配電室多個溫濕度傳感器使用RS485方式與物聯(lián)網關通信，實時采集環(huán)境數(shù)據。在南方，空氣濕度大時，需要打開風機來降低濕度。

6通道NTC有線溫感

網絡架構

數(shù)據在局域網內傳輸，服務器與網關之間的距離也比較近，使用交換機把兩臺網關和服務器部署在同一個子網。服務器向客戶的網絡管理員申請靜態(tài)IP，網關則使用DHCP獲取動態(tài)IP。因此，整個系統(tǒng)設備之間的網絡鏈接手段包括433MHz無線通信，RS485串口通信，以太網通信。

網絡連接方式

系統(tǒng)部署

系統(tǒng)采用一臺 DELL PowerEdge R350 機架式服務器，配置參數(shù)：
CPU - 英特爾? 至強? E-2324G 3.1GHz, 8M 緩存, 4C/4T, Turbo (65W), 3200 MT/s
內存 - 16GB UDIMM, 3200MT/s, ECC
硬盤 - 500 GB 固態(tài)硬盤 + 8 TB 7200轉機械硬盤 * 2
在拓撲未來研發(fā)辦公室安裝好Centos操作系統(tǒng)(Linux)后，安裝部署電力運維系統(tǒng)。服務器進客戶現(xiàn)場后做配置和測試，與網關一起做設備與數(shù)據鏈路調試，確保所有設備連接成功，需要的數(shù)據都能順利采集，系統(tǒng)運行正常。

DELL R350 服務器

五、問題與挑戰(zhàn)

項目是在新冠疫情時期部署的，期間太多不確定性，我們做好心理準備，以應對各種困難，同事們頂住了壓力，最后順利按時交付完成。

六、總結

經過團隊的不懈努力和緊密合作，我們成功交付了基于物聯(lián)網的電力運維系統(tǒng)。系統(tǒng)穩(wěn)定的網絡連接性能，高效的數(shù)據處理能力，實用的業(yè)務功能，為客戶提供了卓越的智能解決方案。也讓我們對于物聯(lián)網在工業(yè)，電力行業(yè)的應用前景充滿信心。

(END)