李明君
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1.系统结构
智慧能源物联网云平台系统通常采用分层分布式结构进行设计，即现场设备层、网络通讯层和站控管理层：绿色建筑能耗监控系统
现场设备层
现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电系统必要的基本组成元素。肩负着采集数据的重任，这些设备可为本公司各系列带通讯网络电力仪表等。
网络通讯层
网络通讯层主要是由通讯服务器、接口转换器件及总线网络等组成。该层是数据信息交换的桥梁，不同的接口转换器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太网等各种接口，组网方式灵活，支持点对点的通讯、现场总线网络、以太网等类型的组态网络。通讯服务器主要用于直接对现场仪器仪表转达上位机的各种控制命令，并负责对现场仪器仪表回送的数据信息进行采集、分类和存储等工作，避免网络中不稳定信号对其造成的干扰或破坏；接口转换器件则是由于现场仪表或其它系列的装置与上位机的通讯接口存在差异，需要进行转换方可进行数据交换。
站控管理层
站控管理层是针对配电网络的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的上层部分，主要是由电力监控系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机、UPS等。其中软件部分具有良好的人机交互界面，通过数据传输协议读取前置机采集的现场各类数据信息，自动经过计算处理，以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，并可接受管理人员的操作命令，实时发送并检测操作的执行状况，以保证供用电单位的正常工作；电能计量管理功能设计各种符合用户的报表格式，报表内数据严格按照各种标准进行计量，用户只需查找打印即可，大大的方便了操作，提高了工作效率。
四层示意图如下图：
2 现场设备层仪表
智慧能源物联网云平台现场设备层层设备主要是低压配电柜的电能计量仪表，仪表采用屏蔽双绞线RVVSP2*1.0手拉手连接至通讯管理机。每条总线仪表数量在25台以内，同一条总线只能接入同一品牌的仪表。
现场设备层设备选型原则
现场设备层设备选型按照满足用户电能管理系统要求的原则，同时结合公司多年配电自动化系统工程经验进行配置。
PZ系列仪表采用交流采样技术，能分别测量电网中的电流、电压、功率、功率因数和电能等参数，可通过面板薄膜开关 设置倍率。带RS-485通讯接口，采用Modbus协议；也可将电量信号转换成标准的直流模拟信号输出；或带开关量输入/输出， 继电器报警输出等功能。
技术参数 | 指标 | ||
输入 | 网络 | 三相三线、三相四线； | |
频率 | 45～65Hz； | ||
电压 | 额定值：AC 57.7V/100V(100V)、220V/380V(400V)、380V/660V(660V) | ||
过负荷：1.2 倍额定值（连续）；2 倍额定值/1 秒； | |||
功耗：＜ 0.2VA（每路）； | |||
电流 | 额定值：AC 1A、5A； | ||
过负荷：1.2 倍额定值（连续）；10 倍额定值/1 秒; | |||
功耗：＜ 0.2VA（每路）； | |||
输出 | 电能 | 输出方式：集电极开路的光耦脉冲； | |
脉冲常数：4000imp/kWh（5A）、8000imp/kWh（1A），详见接线图； | |||
通讯 | RS485 接口、Modbus-RTU 协议；Profibus 协议；DLT645 规约 | ||
开关量输入 | 干接点输入，内置电源； | ||
开关量输出 | 输出方式： 继电器常开触点输出； 触点容量：AC 250V/3A DC 30V/3A | ||
测量精度 | 频率 0.05Hz、无功电能 1 级、其它 0.5 级； | ||
电源 | AC/DC 85～270V； 功耗≤4VA； | ||
安全性 | 工频耐压 | 外壳与辅助电源、各输入、输出端子组之间的工频耐压为 AC 4kV/1min； 辅助电源与各输入端子、各输出端子组之间的工频耐压为 AC 2kV/1min； 电压输入与其他输入输出端子组之间的工频耐压为 AC 2kV/1min； 电流输入与其他输入输出端子组之间的工频耐压为 AC 2kV/1min； 继电器输出与其他输入输出端子组之间的工频耐压为 AC 2kV/1min； 开关量输入、通讯、模拟量输出、脉冲输出各端子组之间的工频耐压为 AC 1kV/1min； | |
3 通讯网络层设备
网关ANet-2E8S
ANet智能通信管理机是一款采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，用于将一个目标区域内所有的智能监控/保护装置的通信数据整理汇总后，实时上传主站系统，完成遥信、遥测等能源数据采集功能。
同时，ANet智能通信管理机支持接收上级主站系统下达的命令，并转发给目标区域内的智能系列单元，完成对厂站内各开关设备的分、合闸远方控制或装置的参数整定，实现遥控和遥调功能，以达到远动输出调度命令的目标。
ANet智能通信管理机提供丰富的规约库支持，实现不同二次设备供应商的智能设备互联。作为自动化系统网络与监测设备之间的通信接口设备，ANet智能通信管理机实现了规约转换、接口匹配、数据转换等三项功能。
ANet智能通信管理机提供RS485通信端口，每个端口多可带25台仪表设备（对于低压综合保护建议每个端口挂接不超过10个）；可根据仪表设备的通信波特率、通信线路长度及客户对通信数据的刷新速度要求终决定每个通信端口所带的设备数量。
ANet智能通信管理机实时并行多任务处理与第三方设备的访问及上位系统的连接通信，支持软件组态。通过专门的配置管理软件，可为不同通道挂载设备选择不同的通信协议，并可通过更改配置文件来改变通信管理机所连接仪表设备的数量及数据信息，而不需更改软件程序。
ANet-2E8S1是安科瑞电器股份有限公司的一款通用型智能通信管理机，适用于国家公务机关、、社区公共机构、住宅商业楼宇、酒店餐饮商场等领域，可满足水、电、气、油、冷量、热量等各种形式的用量及能源能耗分项计量数据采集的需求。
软件篇 | |
设备配置 | C/S架构ANetCM配置管理软件，开放式模板管理，纯文本或excel工程信息管理 |
快速更新 | ANetOS提供1-3秒极速配置更新，3-7秒固件升级更新。 如更新错误配置，防损算法在3-5秒内将设备自动恢复到更新前配置状态。 如升级有问题固件，防损算法在5-10秒内将设备自动恢复到升级前状态。 |
Console配置 | RS232串行命令行简约命令集配置管理 |
网络通讯方式 | Socket方式，支持XML格式压缩上传，提供AES加密及MD5身份认证等安全需求 |
数据采集周期 | 秒 级自定义配置 |
自动上传周期 | 秒、分钟 级自定义配置，视上传协议而定 |
协议支持 | 除一般标准协议外，可支持对采集侧及上位机非标准协议的定制化开发 |
与上位机对时 | 实时保持与上位机同步对时 |
断点续传 | 实时检测，上传失败自动保存待传数据，支持外部存储介质的即插即用和空间扩容，网络恢复时待传数据自动上传 |
历史库存储 （断点续传） | 根据自动上传周期进行历史库存储， 可自定义历史库数据保存天数，到期先出， 存储空间自动防溢，近溢值先出 |
协议支持 | GBT19582-2008（Modbus、ModbusTCP）、DL/T645-1997、DL/T645-2007、 CJT188-2004、IEC60870-5（101、103、104）、DGJ08-2068-2012上海建筑能耗、DGJ32/TJ111-2010江苏建筑能耗、电力需求侧（需定制）、远程预付费、运维云平台、串-网透传等 |
4 站控管理层设备
监控计算机及电能管理软件负责完成对整个系统设备的数据采集、处理、显示和监视功能，并在满足权限和逻辑时，对相应的设备进行控制，还为运行人员提供各种控制管理功能，并提供多种外部系统接入接口。监控计算机是监控系统的主要人机界面，用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询，设备状态和参数的查询，操作控制命令的解释和下达，系统时钟校正等。通过该工作站，在允许的权限下实现对变电站生产运行设备的运行监视和操作控制，监控计算机通过鼠标能实现常规主控制屏的全部功能。
管理层负责完成对整个工程仪表设备的数据采集、处理、显示和监视功能，还为运行人员提供各种控制管理功能，并提供多种外部系统接入接口。监控计算机是监控系统的主要人机界面，用于图形及报表显示、电能统计分析、事件记录及报警状态显示和查询，设备状态和参数的查询等。
绿色建筑能耗监控系统
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