CN115034619A - 一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，具体涉及电力能耗数据应用技术领域，工业互联网云平台包括：感知层，感知层主要实现统一感知接入和边缘智能处理；网络层，网络层主要构建协同一体化电力泛在通信网；平台层，平台层主要基于一体化云平台实现物联管控和能力开放共享；应用层，应用层主要打造智慧能源服务平台；平台层包括信息展现层，应用功能层，共用基础层，通用服务层，服务层和数据层；平台层还包括概况、环境监测、电能质量、运维管理、报表管理、档案管理、用电监测、安全用电、WEB SCA DA、节能分析、故障告警、系统设置。本发明实现了减人增效的目的和降低谐波、三相不平衡的危害。

Description

一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台
技术领域
本发明涉及电力能耗数据应用技术领域，更具体地说，本发明涉及一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台。
背景技术
国家发改委近日发布《关于加快推动重点用能单位能耗在线监测系统建设并报送进展情况的通知》。可见，“节能减排”依然是我们现阶段的重点工作之一，国家要求高能耗企业通过“能耗在线监测”，进而实现“节能降耗”，降低企业成本。
“低压用户侧”的电力数据触目惊心。电压偏高，断路器经常跳闸，零线铜排经常烧毁，变压器匝间拉弧、短路，互感器二次炸开路，变压器缺油、高温状态带病运行，三相电流不平衡导致电机烧毁，功率因数过低导致吸收太多无功，变频器或中频炉发出谐波危及其他工厂设备，谐波导致工厂电缆起火烧毁的，等等问题层出不穷，造成了很大的经济损失。
工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台。工业互联网平台作为工业全要素链接的枢纽和工业资源配置的核心，在工业互联网体系架构中具有至关重要的地位。工业互联网平台是推动制造业与互联网融合发展的重要抓手，基于工业互联网平台的制造业生态正成为产业竞争的“风口”，发展的机遇稍纵即逝，需要在技术研发、标准研制和产业应用等方面尽早部署。
现有工业互联网平台依托现代物联网技术实现电力系统中终端设备的数据灵活实时接入，实现数据互联互通，对物联网数据进行实时分析应用并为其他数据平台提供数据共享融合接口，运用本平台能够提升电网运行的智能化服务水平，提高设备的智能化运维管理水平；但是依然存在问题与不足：
一、物联网技术标准不统一，后期提升和管理有难度；由于采购主体不一,未实现统一的标准管理和标准要求,不同的采购来源导致了工业企业电力物联网更多的是体现分散的点状分布,无法实现统一的合力,阻碍了物联网技术优势的发挥,对电力的生产运行提升作用不明显；
二、电力企业接受和应用物联网的时间有所延迟；由于物联网在电力行业的应用较多且较为复杂,不同的领域需求不一致,电力行业现有的通信、信息等标准不能完全满足物联网大规模应用的需要，工业企业由于自身特点对电力物联网应用的需求很大,但是由于行业的封闭性,新技术的接受能力不高,加上新技术的应用意味着原有的设备等投入需要废弃或者中断改进,导致整体的应用和推动无法实现真正的高效和统一,在一定程度上阻碍了平台在工业企业应用的进步。
因此，需要建立一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，帮助企业控制生产、运营过程中电能的管控，提高生产过程中的安全性，保障员工的健康，对企业的电能进行24小时不间断的监测和管控，做到有问题立刻报警，减少不必要的电能浪费情况。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，所述工业互联网云平台包括：
感知层，所述感知层主要实现统一感知接入和边缘智能处理；
网络层，所述网络层主要构建协同一体化电力泛在通信网；
平台层，所述平台层主要基于一体化云平台实现物联管控和能力开放共享；
应用层，所述应用层主要打造智慧能源服务平台；
所述平台层包括信息展现层，应用功能层，共用基础层，通用服务层，服务层和数据层，通过标准规范体系、安全管理体系、运维支撑体系来运营和维护工业互联网云平台；
所述平台层还包括概况、环境监测、电能质量、运维管理、报表管理、档案管理、用电监测、安全用电、WEB SCA DA、节能分析、故障告警、系统设置，用于变压器超负荷逾值报警、电流和电压畸变率逾值报警。
在一个优选的实施方式中，所述信息展现层包括数据大屏、桌面电脑、移动终端和短信报警，所述应用功能层包括数据支撑、火灾预警防控、数据挖掘和预警防控，所述服务层包括地理信息、数据安全、通知消息、分析模型和可视展现，所述数据层包括直接数据、遗传数据、第三方交换数据。
在一个优选的实施方式中，所述概况包括运行拟揽、地图导航，所述环境监测包括视频监控、温度监控、湿度监控、烟感，所述电能质量包括谐波、功能因素、线损，所述运维管理包括日常巡检、故障派单、运维人员，所述报表管理包括用电参数表、负荷统计表、电量统计表、其他报表，所述档案管理包括企业档案、配电房、变压器、设备，所述用电监测包括用电参数、指标关联、实时报警、电容监测，所述安全用电包括漏电监测，所述WEB SCA DA包括高压电气图、低压电气图、设备状态图，所述节能分析包括电量分析、监测分析、能效排名，所述故障告警包括开关量报警、模拟量报警，所述系统设置包括用户权限、用户角色、系统菜单。
在一个优选的实施方式中，所述感知层包括电能质量采集仪、电力变压器、三项电能表、单项电能表、变频器、烟雾感应器、温控仪、液压表、电机控制器、断路器、漏电保护器、液位仪。
在一个优选的实施方式中，所述网络层包括通信网、互联网、物联网。
在一个优选的实施方式中，所述应用层包括网页PC端和手机APP端，所述网页PC端包括地图导航显示、派单管理、事件追踪、资产管理、定制化数据看板、设备实时数据单线图看板，所述手机APP端包括接收工单、定位故障、扫码访问、资产快查、记录拍照、处理留档。
与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：
1、通过电力能耗数据应用场景的工业互联网平台的电力监测得到用电轨迹和电能质量数据我们可以实现用电修正、节能研究和电能治理，通过该平台做到“电力无人值守”，借助“运维APP”的“风险报警”和“可溯源”功能，实现“电力远程值班”辅助“现场值班”，以达到“减人增效”的目的；
2、通过增加主动报警功能以及提供每日谐波电流和零线电流的电能损耗等电能的参考数据，通过精准测算企业总体的运行使况，选用电能质量治理产品降低谐波和三相不平衡的危害，还可以实施削峰填谷优化用电项目，与企业一起共享电力物联科技带来的便利；可以给“低压电器”行业的企业增加营业收入，提升产品附加值和竞争力，提升客户的体验感和满意度，增加利润。
附图说明
图1为本发明所述工业互联网云平台的原理示意图；
图2为本发明所述感知层的结构示意图；
图3为本发明所述网络层的结构示意图；
图4为本发明所述平台层的框架图；
图5为本发明所述平台层的结构示意图；
图6为本发明所述应用层的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1-6所示的一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，所述工业互联网云平台包括：
感知层，所述感知层主要实现统一感知接入和边缘智能处理；
网络层，所述网络层主要构建协同一体化电力泛在通信网；
平台层，所述平台层主要基于一体化云平台实现物联管控和能力开放共享；
应用层，所述应用层主要打造智慧能源服务平台；
所述平台层包括信息展现层，应用功能层，共用基础层，通用服务层，服务层和数据层，通过标准规范体系、安全管理体系、运维支撑体系来运营和维护工业互联网云平台；
所述平台层还包括概况、环境监测、电能质量、运维管理、报表管理、档案管理、用电监测、安全用电、WEB SCA DA、节能分析、故障告警、系统设置，用于变压器超负荷逾值报警、电流和电压畸变率逾值报警。
工业互联网云平台共包含四个层次，分别是感知层、网络层、平台层、应用层，通过感知层搜集工业企业的电力使用的相关数据，将数据自动传入网络层，通过网络层汇聚到平台层，平台层将数据及情况上传至应用层，进行远程的维护和调度；
感知层在输电业务涉及架空输电线路监测、输电电缆在线监测、输电线路无人机巡检、雷电定位、电缆及通道防外破等；在变电业务涉及变电站视频监控、变电站智能巡检机器人、变电站安全防护、输变电在线监测、现场作业管理、智能工具管理、变电检修作业安全管控等；在配电业务涉及配电自动化、线路故障定位及报警、配网抢修平台、配电网隐患监控、电能质量检测、大用户负荷控制、柱上变压监测、配电线路巡检等；在用电业务涉及用电信息采集、电动汽车智能充换电服务、重点用电设施安全防护、用户自助购电等；在经营管理涉及实物资产统一身份编码、人员车辆统一管理、电力设施建设过程可视化、数字仓储、数字物流全链路监控、设备实物资产自动盘点等；
网络层支持以太网、WIFI、移动网络等互联网络，支持电力载波、Lora、RS485、NB-IoT等物联网络；
平台层实现海量电力相关终端的物联管理，实现各类采集数据一次采集，处处使用，挖掘海量采集数据价值，提升平台支撑能力，实现联网设备的精细化管理，提升数据处理效率，实现平台的能力开放与共享；
应用层支持手动推杆控制通断，支持APP、Web终端管理；支持远程遥控，支持按键自动控制；支持远程漏电自检和定期漏电自检；支持定时控制，可支持定时开关、定期自检。
在一个优选的实施方式中，所述信息展现层包括数据大屏、桌面电脑、移动终端和短信报警，所述应用功能层包括数据支撑、火灾预警防控、数据挖掘和预警防控，所述服务层包括地理信息、数据安全、通知消息、分析模型和可视展现，所述数据层包括直接数据、遗传数据、第三方交换数据。
在一个优选的实施方式中，所述概况包括运行拟揽、地图导航，所述环境监测包括视频监控、温度监控、湿度监控、烟感，所述电能质量包括谐波、功能因素、线损，所述运维管理包括日常巡检、故障派单、运维人员，所述报表管理包括用电参数表、负荷统计表、电量统计表、其他报表，所述档案管理包括企业档案、配电房、变压器、设备，所述用电监测包括用电参数、指标关联、实时报警、电容监测，所述安全用电包括漏电监测，所述WEB SCA DA包括高压电气图、低压电气图、设备状态图，所述节能分析包括电量分析、监测分析、能效排名，所述故障告警包括开关量报警、模拟量报警，所述系统设置包括用户权限、用户角色、系统菜单。
通过平台层得到“用电轨迹”和“电能质量”数据，我们不但可以进行“用电修正”、“节能研究”和“电能治理”，它还可协助运维人员进行“远程值班”，对整个低压电器行业从生产过程到产品的电能进行智能化管控，实现用电数据可视化呈现，电气隐患故障精准定位，电气线路异常实时推送，确保企业用电实时情况的掌握，避免遗漏和误判。
在一个优选的实施方式中，所述感知层包括电能质量采集仪、电力变压器、三项电能表、单项电能表、变频器、烟雾感应器、温控仪、液压表、电机控制器、断路器、漏电保护器、液位仪；实时监测各线路运行状况，包括电压、电流、功率、温度、功率因数和报警信息等；详细展示某条线路的运行情况和告警信息。
在一个优选的实施方式中，所述网络层包括通信网、互联网、物联网。
在一个优选的实施方式中，所述应用层包括网页PC端和手机APP端，所述网页PC端包括地图导航显示、派单管理、事件追踪、资产管理、定制化数据看板、设备实时数据单线图看板，所述手机APP端包括接收工单、定位故障、扫码访问、资产快查、记录拍照、处理留档。
网页PC端应用于办公室管理人员，直观地图导航显示、派单管理、事件追踪、资产管理、定制化数据看板、设备实时数据单线图看板，帮助人员实时了解企业的电力情况；手机APP端应用于现场运维人员，拥有接收工单、定位故障、扫码访问、资产快查、记录拍照、处理留档等功能，帮助现场人员快速接受、解决问题。
综上所述，本发明提供一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，实时监测各线路运行状况，包括电压、电流、功率、温度、功率因数和报警信息等，详细展示某条线路的运行情况和告警信息；实现用电数据可视化呈现，电气隐患故障精准定位，电气线路异常实时推送，确保企业用电实时情况的掌握，避免遗漏和误判；支持手动推杆控制通断，支持APP、Web终端管理；支持远程遥控，支持按键自动控制，支持远程漏电自检和定期漏电自检；支持定时控制，可支持定时开关、定期自检；报警方式采用多种方式，包括语音、短信、微信报警，移动端推送通知，监控平台推送告警；提供24小时用电安全监控服务和专家支持服务，可远程监测定位故障隐患，通过派工方式对隐患进行排查、解决；前端设备定期自检，数据实时上报；设备及线路状态实时呈现、直观显示；远程关电，减少设备待机期间的用电浪费；对充电设备进行定时充电，减少火灾隐患；错峰供电，减少高峰期用电；用电电量统计；建立设备台账信息，对设备进行有效的使用管理；监控设备的运行状态，提前进行预防性的维护，降低设备的故障率；设备用电电量统计分析；对电气线路和电气设备安全性进行整体评估，分析用电能耗、效能和设备状态，提供安全用电建议；对用电设备进行能耗统计和分析，使用时间的统计，用于制定合理的设备使用规划；线路保护阈值设置：包括电压、电流、功率、温度等参数的保护阈值；线路保护时间设置：保护时间段内禁止任何操作；设备、线路分区域分权限管理，页面内集成各区域负责人信息，方便故障发生第一时间联系负责人；对电气设备历史用电状况直观展示，分析设备老化和变化情况，对设备进行全面监控分析；管理人员通过手机登录，实现查询线路状态，设置定时开关、功率上限、漏电保护器自检时间等功能；方便运维人员实时掌握电路运行情况；通过手机也能及时方便的了解自己室内电路状态；本发明通过电力能耗数据应用场景的工业互联网平台的电力监测得到用电轨迹和电能质量数据我们可以实现用电修正、节能研究和电能治理，通过该平台做到“电力无人值守”，借助“运维APP”的“风险报警”和“可溯源”功能，实现“电力远程值班”辅助“现场值班”，以达到“减人增效”的目的；通过增加主动报警功能以及提供每日谐波电流和零线电流的电能损耗等电能的参考数据，通过精准测算企业总体的运行使况，选用电能质量治理产品降低谐波和三相不平衡的危害，还可以实施削峰填谷优化用电项目，与企业一起共享电力物联科技带来的便利；可以给“低压电器”行业的企业增加营业收入，提升产品附加值和竞争力，提升客户的体验感和满意度，增加利润。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，其特征在于：所述工业互联网云平台包括：
感知层，所述感知层主要实现统一感知接入和边缘智能处理；
网络层，所述网络层主要构建协同一体化电力泛在通信网；
平台层，所述平台层主要基于一体化云平台实现物联管控和能力开放共享；
应用层，所述应用层主要打造智慧能源服务平台；
所述平台层包括信息展现层，应用功能层，共用基础层，通用服务层，服务层和数据层，通过标准规范体系、安全管理体系、运维支撑体系来运营和维护工业互联网云平台；
所述平台层还包括概况、环境监测、电能质量、运维管理、报表管理、档案管理、用电监测、安全用电、WEB SCA DA、节能分析、故障告警、系统设置，用于变压器超负荷逾值报警、电流和电压畸变率逾值报警。
2.根据权利要求1所述的一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，其特征在于：所述信息展现层包括数据大屏、桌面电脑、移动终端和短信报警，所述应用功能层包括数据支撑、火灾预警防控、数据挖掘和预警防控，所述服务层包括地理信息、数据安全、通知消息、分析模型和可视展现，所述数据层包括直接数据、遗传数据、第三方交换数据。
3.根据权利要求1所述的一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，其特征在于：所述概况包括运行拟揽、地图导航，所述环境监测包括视频监控、温度监控、湿度监控、烟感，所述电能质量包括谐波、功能因素、线损，所述运维管理包括日常巡检、故障派单、运维人员，所述报表管理包括用电参数表、负荷统计表、电量统计表、其他报表，所述档案管理包括企业档案、配电房、变压器、设备，所述用电监测包括用电参数、指标关联、实时报警、电容监测，所述安全用电包括漏电监测，所述WEB SCA DA包括高压电气图、低压电气图、设备状态图，所述节能分析包括电量分析、监测分析、能效排名，所述故障告警包括开关量报警、模拟量报警，所述系统设置包括用户权限、用户角色、系统菜单。
4.根据权利要求1所述的一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，其特征在于：所述感知层包括电能质量采集仪、电力变压器、三项电能表、单项电能表、变频器、烟雾感应器、温控仪、液压表、电机控制器、断路器、漏电保护器、液位仪。
5.根据权利要求1所述的一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，其特征在于：所述网络层包括通信网、互联网、物联网。
6.根据权利要求1所述的一种电力能耗数据应用场景的工业互联网云平台，其特征在于：所述应用层包括网页PC端和手机APP端，所述网页PC端包括地图导航显示、派单管理、事件追踪、资产管理、定制化数据看板、设备实时数据单线图看板，所述手机APP端包括接收工单、定位故障、扫码访问、资产快查、记录拍照、处理留档。
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CN115796435A (zh) * 2023-02-08 2023-03-14 睿至科技集团有限公司 一种电力物联网数据管理方法及系统
CN116482714A (zh) * 2023-03-29 2023-07-25 国家电投集团郑州燃气发电有限公司 基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统

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