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基于云平臺的環(huán)保用電監(jiān)控的應用研究

來源:江蘇安科瑞電器制造有限公司   2022年10月12日 15:07  

 要:隨著科技水平和網絡信息技術的快速發(fā)展,網絡信息技術在各個領域應用范圍越來越廣泛, 互聯(lián)網技術和云計算技術在環(huán)保用電監(jiān)控方面應用越來越緊密,本文對云平臺的概念、特點以及云平臺在環(huán)保用電監(jiān)控的應用進行介紹。

關鍵詞:環(huán)保用電;監(jiān)控;云平臺;應用

1 云平臺概念和特點

云平臺是指存儲在網絡服務器上的數(shù)據(jù)庫,云平臺由硬件設備和軟件組成,硬件設備包括 CPU、存儲器和服務器等,軟件包括集成開發(fā)軟件和應用軟件等。云平臺把大量的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲工作交給由硬件和軟件組成的數(shù)據(jù)庫來進行。云平臺的核心功能是對大量數(shù)據(jù)進行并行處理和存儲,云平臺的突出特點是能夠脫離人工操作,云平臺可以實現(xiàn)自動管理和維護云平臺中的大量數(shù)據(jù)和資源。云平臺包括下面幾個特點:

  1. 靈活性和伸縮性,云平臺能夠按照不同的區(qū)域范圍、軟件性能和硬件配置等多層面提供個性化、靈活性和伸縮性的服務,同時能夠根據(jù)平臺訪問用戶數(shù)量對資源規(guī)模進行動態(tài)性伸縮調整,以此來滿足不同訪問客戶的需要。

  2. 數(shù)據(jù)的池化,云平臺依托于計算機網絡虛擬化技術建立的云端服務器集群,具有并行處理存儲、分布式處理存儲和互聯(lián)網通信等一系列強大功能,訪問用戶不再受到地理位置的限制,用戶可以隨時隨地訪問數(shù)據(jù)池中某個服務區(qū)域和資源中心的數(shù)據(jù)資源。

  3. 提供自主化服務,對于用戶來說云平臺上提供的服務是透明化的,云平臺上的硬件、軟件和數(shù)據(jù)等能夠按照用戶的不同需求進行自主化的配置,客戶可以根據(jù)自主化的需要進行定制和購買。

  4. 安全性高,云平臺可以利用本地和地域復制功能對數(shù)據(jù)中的垃圾信息和多余信息進行過濾處理或者減少,還能合理克服網絡高并發(fā)和網絡擁堵的困擾,利用流量管理器對數(shù)據(jù)流負載進行相應的均衡化處理,具體包括流量的拆分、配置和故障轉移等。

2 云平臺在環(huán)保用電監(jiān)控中的應用

安科瑞環(huán)保用電監(jiān)管云平臺依托物聯(lián)網和電力參數(shù)傳感技術,數(shù)據(jù)采集終端獲取設備用電回路的電力參數(shù),通過DTU或數(shù)采儀上傳至云平臺,通過Web頁面或APP把監(jiān)控數(shù)據(jù)直觀表現(xiàn)在用戶眼前。

整個方案對用電和環(huán)境指標進行檢測和數(shù)據(jù)采集,把參數(shù)保存并打包形成標準化數(shù)據(jù)包,然后利用LoRa途徑傳送到云平臺,云平臺具有的模板式組件能夠進行監(jiān)控軟件開發(fā),將動態(tài)參數(shù)直觀反映到應用軟件的界面。云平臺集成了報警功能,能夠做到對報警信息的實時發(fā)布與推送。

該系統(tǒng)除了可以監(jiān)控環(huán)保治理設備的工作情況及企業(yè)停限產期間的生產狀態(tài)以外,在VOCs、煙塵、廢水等環(huán)境監(jiān)控等方面也非常適用,還可以集成視頻或門禁監(jiān)控,值得應用與推廣。

(1)全電參量測量智能模塊ADW400:



● 有功電能精度:1級,無功電能精度:2級,電壓、電流精度:0.5級

● 電壓規(guī)格:3×57.7/100V、3×100V、3×380V、3×220/380V

● 電流規(guī)格:3×1.5(6)A,3×20(100)A,3×80(400)A,3×120(600)A

● 工作溫度:-25℃~+55℃

● 相對濕度:≤95℅(無凝露)

● 支持470Mhz Lora無線通訊、RS485通訊

● 支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F)

● 支持正反向有功、無功電能

● 支持標準DIN35導軌安裝

(2)無線網關AF-GSM500:



● 支持460Mhz~510Mhz Lora無線通訊,頻道和擴頻因數(shù)可設置

● 工作頻段:TD-LTE/ FDD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/ GSM/ EVDO/CDMA2000,包含聯(lián)通、移動、電信4G網絡

● 傳輸速率:4G網速上行2Mbps,下行68Mbps

● 工作溫度:-40度~85度

● 濕度范圍:0~95% 無凝露結霜

● 支持LORA無線組網,通過將通訊數(shù)據(jù)在無線信號之間互轉,LORA監(jiān)測支持中繼器模式,滿足用于增強主、從站之間的LORA信號強度

● 支持不低于100臺監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)采集

● 支持固定IP和動態(tài)域名解析方式連接數(shù)據(jù)中心

● 支持HJ212-2017污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準

● 支持一址多發(fā),數(shù)據(jù)可同時上傳到3個以上不同的平臺

● 寬范圍直流電源輸入,工業(yè)級設計

● 數(shù)據(jù)采集器支持服務器遠程升級,版本更新時無需到現(xiàn)場升級

● 邊緣計算:對采集的數(shù)據(jù)進行實時分析、處理和運算,分擔主站數(shù)據(jù)處理壓力,節(jié)省網絡帶寬

● 具備就地顯示屏,可查看實時數(shù)據(jù),歷史數(shù)據(jù),并且具備一定的人機交互能力,可直接修改一些參數(shù)

● 具備數(shù)據(jù)存儲功能,存儲時間1年

● 具備斷點續(xù)傳

● 支持遠程修改配置、遠程查看實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),歷史數(shù)據(jù)主動補傳

(3)數(shù)據(jù)采集傳輸儀AF-HK100:



● 支持460Mhz~510Mhz Lora無線通訊,頻道和擴頻因數(shù)可設置
● 工作頻段:LTE-FDD/LTE-TDD/CDMA,包含聯(lián)通、移動、電信4G網絡
● 傳輸速率:4G網速上行50Mbps,下行150Mbps
● 工作溫度:-20℃~+60℃

● 儲存溫度:-40℃~+80℃

● 相對濕度:≤95%RH
● 電磁兼容:GB/T 17626.2靜電放電抗擾性試驗 3 級;GB/T 17626.4電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗 3 級;GB/T 17626.5沖擊(浪涌)抗擾性試驗 4 級
● 具備不少于6路RS485/RS232 串口,8路模擬量輸入通道(電流電壓信號可配置),8路開關量輸入通道(有源濕接點(DC12V)/無源干接點可配置)以及4路開關量輸出通道(無源干節(jié)點,觸點容量 DC30V/5A、AC250V/5A)
● 支持LORA無線組網,通過將通訊數(shù)據(jù)在無線信號之間互轉,LORA監(jiān)測支持中繼器模式,滿足用于增強主、從站之間的LORA信號強度
● 支持固定IP和動態(tài)域名解析方式連接數(shù)據(jù)中心

● 支持HJ212-2017污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準

● 支持一址多發(fā),數(shù)據(jù)可同時上傳到3個以上不同的平臺

● 數(shù)采儀支持服務器遠程升級,版本更新時無需到現(xiàn)場升級

● 數(shù)采儀具備不小于7英寸觸摸顯示屏,并且具備一定的人機交互能力,可于本地進行監(jiān)測參數(shù)管理設置,實時,歷史數(shù)據(jù)查詢,采集周期自定義等功能

● 數(shù)采儀具備至少16GB本地存儲空間并支持外置SD卡擴容

● 具備數(shù)據(jù)存儲功能,存儲時間不低于6個月,監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄存儲需滿足至少存儲14400條記錄,且支持歷史記錄通過U盤等形式導出

● 數(shù)據(jù)采集誤差≤1‰,系統(tǒng)時鐘計時誤差±0.5‰

● 具備ups后備電池,要求外部電源斷電后,可持續(xù)供電至少6小時

● 設備具備斷點續(xù)傳(無法聯(lián)網的情況下 將數(shù)據(jù)先保存起來,等網絡恢復后再上傳)

● 支持遠程修改配置、遠程查看實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),歷史數(shù)據(jù)主動補傳

● 支持本地操作日志存儲管理

● 具備用戶管理功能,支持分系統(tǒng)管理員及一般操作人員兩種權限,可根據(jù)用戶名密碼登錄

3 平臺主要功能

建立產污、治污設施運行耦合聯(lián)動關系,及時發(fā)現(xiàn)治污設施非正常運行。同時通過企業(yè)總生產用電、車間用電的數(shù)據(jù)采集,合理解決惡劣天氣下以及行政處罰企業(yè)停限產無法實時量化監(jiān)管的問題。主要包括:一方面可實時監(jiān)控治污設施運行情況;另一方面,動態(tài)監(jiān)控重污染天氣下應急管控措施落實情況。



提供信息化管理手段,為企業(yè)提供治污設施異常、停限產異常、設備故障告警功能,避免企業(yè)因設施停運造成的超標排放,合理降低設備停機及生產事故風險。



為企業(yè)提供業(yè)務應用、數(shù)據(jù)挖掘分析及增值服務,統(tǒng)計設備用電情況,提升企業(yè)的能源使用效率。



4 結語

云平臺應用于環(huán)保用電監(jiān)控具有容錯性和伸縮性等優(yōu)點,同時具有云端存儲功能,依托于云平臺可以完成環(huán)保用電監(jiān)控包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理、網絡傳輸、狀態(tài)展示等一系列監(jiān)控活動,基于云平臺技術提供的數(shù)據(jù)快速分析和存儲等強大服務,環(huán)保用電監(jiān)控和云平臺相互結合的模式已成功應用在多個項目中。

參考文獻

  1. 岳建偉.基于云平臺的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2019(4):71.

  2. 胡慧,王輝.云計算技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J].軟件導刊,2009(9):3-4.

  3. 時志強.關于工況用電監(jiān)測系統(tǒng)在環(huán)境管理中的應用研究[J].科學技術創(chuàng)新, 2020(10):189-190.


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