安科瑞 繆凱(kai)倫

摘 要(yao)：隨著科技水平(ping)和網絡信息技術的(de)快速發展，網絡信息技術在各個領域應用范圍越來越廣泛， 互聯網技(ji)術和云計(ji)算技(ji)術在(zai)(zai)環保用(yong)電監(jian)控方面應用(yong)越來越緊密(mi)，本(ben)文對云平(ping)臺(tai)的概念(nian)、特點以及云平(ping)臺(tai)在(zai)(zai)環保用電(dian)監控的應用進(jin)行介紹。

關鍵詞：環(huan)保用電；監控；云平(ping)臺(tai)；應用

1 云平(ping)臺(tai)概(gai)念和特點

云平臺是指存儲在網絡(luo)服務(wu)器上(shang)的數據庫，云平臺由硬件設(she)備(bei)和(he)軟(ruan)件組成(cheng)，硬件設(she)備(bei)包括 CPU、存(cun)儲器(qi)和(he)服務器(qi)等(deng)(deng)，軟件(jian)包括(kuo)集成開發軟件(jian)和(he)應用軟件(jian)等(deng)(deng)。云平(ping)(ping)(ping)臺(tai)把大(da)(da)量的數據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)處理(li)和(he)數據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)存(cun)儲工(gong)作交(jiao)給(gei)由(you)硬(ying)件(jian)和(he)軟件(jian)組成的數據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)庫(ku)來進(jin)行。云平(ping)(ping)(ping)臺(tai)的核心功能是(shi)對大(da)(da)量數據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)進(jin)行并(bing)行處理(li)和(he)存(cun)儲，云平(ping)(ping)(ping)臺(tai)的突出(chu)特點是(shi)能夠(gou)脫離人工(gong)操作，云平(ping)(ping)(ping)臺(tai)可以實現自動管理(li)和(he)維護云平(ping)(ping)(ping)臺(tai)中的大(da)(da)量數據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)和(he)資源。云平(ping)(ping)(ping)臺(tai)包括(kuo)下面幾個(ge)特點：

（1）靈(ling)活(huo)性和(he)伸縮性，云平臺能(neng)夠按照不(bu)同的區域范圍、軟件(jian)性能(neng)和(he)硬件(jian)配置等多(duo)層面提供個性化、靈(ling)活(huo)性和(he)伸縮性的服務，同時能(neng)夠根據平臺訪問用(yong)戶數(shu)量(liang)對資(zi)源規模進行動態性伸縮調整，以此來滿足(zu)不(bu)同訪問客戶的需要。

（2）數(shu)據(ju)的(de)(de)池化，云平臺依托于計算(suan)機網絡(luo)虛擬(ni)化技術(shu)建(jian)立的(de)(de)云端(duan)服(fu)(fu)務(wu)器(qi)集群，具有并行處理(li)(li)存儲、分布(bu)式處理(li)(li)存儲和互聯網通(tong)信等一系(xi)列強大功能(neng)，訪(fang)問(wen)用戶不再受到地(di)理(li)(li)位置的(de)(de)限(xian)制，用戶可(ke)以隨時(shi)隨地(di)訪(fang)問(wen)數(shu)據(ju)池中(zhong)某個服(fu)(fu)務(wu)區域和資(zi)源中(zhong)心(xin)的(de)(de)數(shu)據(ju)資(zi)源。

（3）提供自主化(hua)(hua)(hua)服務，對于(yu)用戶來說云平(ping)臺上(shang)提供的(de)(de)(de)服務是透明(ming)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)，云平(ping)臺上(shang)的(de)(de)(de)硬件、軟件和數據等能夠按照用戶的(de)(de)(de)不同需(xu)(xu)求進行(xing)自主化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)配置，客戶可以(yi)根據自主化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)需(xu)(xu)要進行(xing)定制和購買。

（4）安全性高，云平臺可以利用本地和(he)地域復制(zhi)功能(neng)對(dui)數據(ju)中的(de)垃圾信(xin)息和(he)多余信(xin)息進行(xing)過濾處(chu)理或者減(jian)少，還(huan)能(neng)合理克服網絡高并發和(he)網絡擁堵的(de)困擾(rao)，利用流量(liang)管理器對(dui)數據(ju)流負載進行(xing)相(xiang)應的(de)均衡(heng)化(hua)處(chu)理，具體包括流量(liang)的(de)拆分、配置和(he)故障轉移等(deng)。

2 云(yun)平臺在環保用電(dian)監控中的應用

安科瑞(rui)環(huan)保用電(dian)監管云平臺(tai)依托(tuo)物聯(lian)網(wang)和電(dian)力參數傳(chuan)感技術(shu)，數據采集(ji)終(zhong)端獲(huo)取設備(bei)用電(dian)回路的電(dian)力參數，通過(guo)DTU或數(shu)采儀上傳至云平臺，通過Web頁面或(huo)APP把監(jian)控數據直(zhi)觀表現在用戶眼前(qian)。

整個方(fang)案對用電和環境指標進行(xing)檢測和數(shu)據(ju)采集，把參數(shu)保存并打包形成標準化(hua)數(shu)據(ju)包，然后(hou)利用LoRa途徑傳送(song)到(dao)(dao)云(yun)(yun)平(ping)臺，云(yun)(yun)平(ping)臺具有的模板式組件(jian)能夠進行監控軟(ruan)件(jian)開(kai)發，將動態參數直觀反映到(dao)(dao)應(ying)用軟(ruan)件(jian)的界(jie)面。云(yun)(yun)平(ping)臺集成了報警(jing)功能，能夠做到(dao)(dao)對(dui)報警(jing)信(xin)息的實時發布與推(tui)送(song)。

該系(xi)統(tong)除了可以監控環保治理設備的工作情況(kuang)及企業停限產(chan)期(qi)間的生產(chan)狀態以外，在(zai)VOCs、煙(yan)塵、廢水等環境監控等方面也非常(chang)適(shi)用，還可(ke)以集成視頻(pin)或門禁監控，值得應用與推廣。

（1）全電(dian)參量測量智(zhi)能模塊ADW400：

●  有(you)功電(dian)能精(jing)(jing)度(du)：1級(ji)(ji)，無功電(dian)能精(jing)(jing)度(du)：2級(ji)(ji)，電(dian)壓(ya)、電(dian)流精(jing)(jing)度(du)：0.5級(ji)(ji)

●  電(dian)壓規格(ge)：3×57.7/100V、3×100V、3×380V、3×220/380V

●  電(dian)流規格：3×1.5(6)A，3×20(100)A，3×80(400)A，3×120(600)A

●  工作溫度：-25℃~+55℃

●  相(xiang)對(dui)濕度：≤95℅（無凝露）

●  支持470Mhz Lora無線通(tong)訊、RS485通(tong)訊

●  支持(chi)全電力參數測量（U、I、P、Q、S、PF、F）

●  支持(chi)正(zheng)反向有(you)功(gong)、無(wu)功(gong)電(dian)能

●  支持標(biao)準(zhun)DIN35導軌安裝(zhuang)

（2）無線網關AF-GSM500：

●  支持460Mhz~510Mhz Lora無(wu)線(xian)通訊(xun)，頻(pin)道和(he)擴頻(pin)因數可(ke)設(she)置

●  工(gong)作頻(pin)段：TD-LTE/ FDD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/ GSM/ EVDO/CDMA2000，包含聯通、移動、電信4G網絡(luo)

●  傳輸速率：4G網(wang)速上行(xing)2Mbps，下(xia)行(xing)68Mbps

●  工作溫度(du)：-40度(du)~85度(du)

●  濕度范(fan)圍：0~95% 無凝露(lu)結霜

●  支(zhi)持LORA無線(xian)組網，通過將(jiang)通訊數據在無線(xian)信號之間互(hu)轉，LORA監測支(zhi)持中繼器模式，滿足用于(yu)增強主(zhu)、從站之間的LORA信號強度

●  支持不低于(yu)100臺監測設備(bei)的數據采(cai)集

●  支(zhi)持(chi)固定IP和動態域(yu)名解(jie)析方式連接數據中心(xin)

●  支持HJ212-2017污染源在(zai)線自動監控(kong)（監測）系統數據傳輸(shu)標準

●  支(zhi)持一址(zhi)多發，數據可同時上(shang)傳到3個以上(shang)不(bu)同的(de)平臺

●  寬范(fan)圍直流電(dian)源(yuan)輸入，工業(ye)級設計(ji)

●  數據采集器支持服務器遠程(cheng)升級，版本更新時(shi)無需到現場升級

●  邊(bian)緣計算(suan)：對采(cai)集的數據進(jin)行(xing)實時分(fen)析、處理和(he)運算(suan)，分(fen)擔主站數據處理壓(ya)力，節省網絡帶(dai)寬

●  具備就地(di)顯示屏，可查看實時(shi)數據，歷史數據，并且(qie)具備一(yi)定的人機交互能力，可直接修改(gai)一(yi)些參數

●  具備數(shu)據存(cun)(cun)儲功(gong)能(neng)，存(cun)(cun)儲時(shi)間1年(nian)

●  具備斷點(dian)續傳

●  支持(chi)遠程修(xiu)改配置、遠程查看實時數(shu)據和歷(li)史數(shu)據，歷(li)史數(shu)據主動補(bu)傳

（3）數據采集傳輸儀AF-HK100：

●  支持460Mhz~510Mhz Lora無線通訊，頻道和擴頻因數可設置
●  工作頻(pin)段：LTE-FDD/LTE-TDD/CDMA，包含聯通、移(yi)動、電(dian)信(xin)4G網絡
●  傳輸速(su)率：4G網速(su)上行50Mbps，下行150Mbps
●  工(gong)作溫度：-20℃～+60℃

●  儲存溫(wen)度：-40℃～+80℃

●  相對濕(shi)度：≤95%RH
●  電(dian)磁兼容(rong)：GB/T 17626.2靜電(dian)放(fang)電(dian)抗擾性試(shi)驗 3 級；GB/T 17626.4電(dian)快(kuai)速瞬變脈沖群抗擾性試(shi)驗 3 級；GB/T 17626.5沖擊（浪涌(yong)）抗擾性試(shi)驗 4 級
●  具備不少(shao)于6路RS485/RS232 串(chuan)口(kou)，8路模擬量輸(shu)入通道（電(dian)流電(dian)壓信號可(ke)配(pei)置(zhi)），8路開關量輸(shu)入通道（有源濕接點（DC12V）/無源干接點可(ke)配(pei)置(zhi)）以及(ji)4路開關量輸(shu)出通道（無源干節點，觸點容量 DC30V/5A、AC250V/5A）
●  ;支持LORA無(wu)線組(zu)網(wang)，通(tong)過將(jiang)通(tong)訊數據(ju)在(zai)無(wu)線信號(hao)之(zhi)間互轉，LORA監測支持中繼器(qi)模式(shi)，滿足(zu)用于增(zeng)強主、從站之(zhi)間的LORA信號(hao)強度
●  ;支持固(gu)定(ding)IP和動態域名(ming)解(jie)析方式連接數(shu)據中心

●  支持(chi)HJ212-2017污染(ran)源在線自動監控（監測）系統(tong)數據傳(chuan)輸標準

●  支(zhi)持一址多發，數據可同時上傳到3個以(yi)上不同的(de)平臺(tai)

●  數(shu)采儀支(zhi)持服(fu)務器遠程升(sheng)(sheng)級，版本更新時無需到現(xian)場升(sheng)(sheng)級

●  數采儀(yi)具(ju)備不小于7英寸觸(chu)摸顯示屏(ping)，并且具(ju)備一定的人機交互能力，可于本地進行監測參數管理設置，實時(shi)，歷史(shi)數據(ju)查詢，采集周期自定義等功能

●  數(shu)采儀(yi)具備至少16GB本地(di)存儲空間并支持外置SD卡(ka)擴(kuo)容

●  具備數(shu)據存儲(chu)功(gong)能，存儲(chu)時(shi)間不低于6個(ge)月，監測數(shu)據記錄存儲(chu)需(xu)滿足至少存儲(chu)14400條記錄，且支持歷(li)史記錄通過(guo)U盤等形式導出

●  ;數據(ju)采集誤差(cha)≤1‰，系統時(shi)(shi)鐘計時(shi)(shi)誤差(cha)±0.5‰

●  具備ups后(hou)(hou)備電池，要求外(wai)部電源斷電后(hou)(hou)，可持續供電至少(shao)6小時(shi)

●  設備具(ju)備斷點續傳（無(wu)法(fa)聯網(wang)的情況下 將數據先保存起來(lai)，等網絡恢(hui)復后(hou)再上傳）

●  支(zhi)持(chi)遠程修改配置、遠程查看(kan)實時(shi)數(shu)據(ju)和歷史數(shu)據(ju)，歷史數(shu)據(ju)主動補傳

●  支(zhi)持(chi)本地操作日志存儲管理

●  具備用(yong)戶(hu)管理功能，支持分(fen)系統管理員及一般操(cao)作人員兩種權限，可根據用(yong)戶(hu)名密(mi)碼登(deng)錄

3 平臺主要功能

建立產污(wu)、治(zhi)污(wu)設(she)施運(yun)行耦合(he)聯動關(guan)系，及(ji)時(shi)(shi)發現治(zhi)污(wu)設(she)施非正常(chang)運(yun)行。同時(shi)(shi)通過企(qi)業總生產用(yong)(yong)電、車間用(yong)(yong)電的數據采集，合(he)理解決惡劣天(tian)氣下以及(ji)行政處罰企(qi)業停限(xian)產無法實時(shi)(shi)量化監管的問題(ti)。主要包括(kuo)：一方面可實時(shi)(shi)監控(kong)治(zhi)污(wu)設(she)施運(yun)行情況；另一方面，動態監控(kong)重污(wu)染(ran)天(tian)氣下應急管控(kong)措施落實情況。

提供信息化管理手段，為(wei)企(qi)業提供治污(wu)設(she)(she)(she)施異常(chang)、停限產異常(chang)、設(she)(she)(she)備故障(zhang)告警功能，避免企(qi)業因設(she)(she)(she)施停運造成的超標(biao)排(pai)放，合理降(jiang)低設(she)(she)(she)備停機及(ji)生產事故風險(xian)。

為(wei)企業(ye)提(ti)供(gong)業(ye)務應用(yong)、數(shu)據挖掘分析及增(zeng)值服務，統計設備用(yong)電情況，提(ti)升企業(ye)的能源使用(yong)效(xiao)率。

4 結語

云(yun)(yun)平(ping)(ping)臺應用于環保用電(dian)監(jian)控具有容錯(cuo)性和伸縮性等(deng)優點，同時具有云(yun)(yun)端存儲功能，依托(tuo)于云(yun)(yun)平(ping)(ping)臺可以完成環保用電(dian)監(jian)控包括數(shu)據收集、數(shu)據分(fen)析、數(shu)據管理、網(wang)絡傳輸、狀態(tai)展示等(deng)一系列監(jian)控活動，基于云(yun)(yun)平(ping)(ping)臺技術提(ti)供的數(shu)據快速(su)分(fen)析和存儲等(deng)強大服務，環保用電(dian)監(jian)控和云(yun)(yun)平(ping)(ping)臺相互結合的模式已成功應用在多個項目中(zhong)。

參考文獻

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