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    智能用电安全监管解决方案

    时间:2020-11-09 16:06:59 来源:星星阅读网 本文已影响 星星阅读网手机站

     最新 智能用电安全监管解决方案 V3.0

      最新 ·

     智能用电安全监管

     解决方案

     V3.0 最新智能用电安全监管解决方案 2

      目录 1 用电安全背景分析 .................................................................................. 4 1.1 智能用电安全系统背景意义 ............................................. 4 1.2 物联网技术兴起助力安全用电 ........................................... 5 1.2.1 什么是物联网技术 ............................................... 5 1.2.2 物联网技术发展空间 .............................................. 5 1.3 物联网技术能力研究 .................................................. 5 1.3.1 传统物联网传输协议技术探究 ....................................... 6 1.3.2 LPWAN 物联技术相比传统技术分析 ................................... 9 2 LPWAN 物联网技术在智能用电安全建设中的影响 ...................... 11 2.1.1 变革智能用电安全建设模式 ....................................... 11 2.1.2 提升智能用电安全管理效率 ....................................... 12 2.1.3 智能用电计量节能分析 ........................................... 13 2.2 物联网用电安全系统建设现状与难点 ..................................... 13 2.2.1 基础网络建设不完善 ............................................. 14 2.2.2 各类技术存在孤岛效应 ........................................... 14 2.2.3 传统物联改造难度大 ............................................. 14 3 智能用电安全解决方案 ......................................................................... 14 3.1 物联网技术整体架构 ................................................. 14 3.1.1 接入感知层 .................................................... 15

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      3.1.2 物联传输层 .................................................... 16 3.1.3 物联平台层 .................................................... 16 3.2 智能用电安全与节能趋势分析 .......................................... 20 3.2.1 智能安全用电管理 .............................................. 21 3.2.2 用电节能减耗与大数据分析 ....................................... 27 4 互联网 +智能空开介绍 ........................................................................... 29 4.1 互联网 + 空开与传统空开的对比 ........................................ 29 4.2 空开列表 .......................................................... 30

     最新 智能用电安全监管解决方案 V3.0

      1 用电安全背景分析

     1.1 智能用电安全系统背景意义

     现在市面上基于传统断路器加继电器开关联网模式的电气管理平台,虽然能 够远程通断线路或作线路的电气数据监控, 但同时也存在很大的安全隐患。

     继电开关是通过直流电控制交流电,

     只有触点通断和长时过载能力, 极限短路分断最大只有 2KA无法达到空气开关 4.5KA 短路通断能力, 更不具备有漏电、短时过载、过压、欠压、短路、打火、过温,灭弧等保护功能,瞬时大电流的冲击就可以把 它烧坏引发火灾。

     其构架是安装在传统断路器前端, 是无法提供精准的线路电能 数据,而后台所采集的数据同样会存在不稳定因素,可靠性和精准度大大降低。无法满足校园用电的精细化管理。

     利用创新技术 ( 数字化断路 ) 软件硬件智能化结合在未端源头,提升安全级别,细化线路管理,为线路提供更精准,更快速,更可靠的保护措施,防止电气 事故发生。通过互联网技术高度集成多种电气能源管理模式如计量、 预警、排查、漏电、线路自检,定时管制、远程控制等。数字化管理手段解管电和用电安全之 优,提供多种可能,实现无人值守或少人值守。

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      1.2 物联网技术兴起助力安全用电

     1.2.1 什么是物联网技术

     物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 也是" 信息化 " 时代的重要发展阶段,物联网就是物物相连的互联网,涵盖了两层意思:其一,物联网的核心和基

     础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二, 其用户端扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。

     物联网通过 智能感知、识别技术与普适计算等通信传感技术,广泛应用于网络的融合中,

      也因此被称为继计算机、 互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

     物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。

     物联网是全球公认的继计算机、互联网、移动互联网之后世界信息产业的又 一次信息化浪潮,将给人类的生活质量、 生产效率带来巨大提升, 具有十分广阔的市场前景。

     物联网是新一轮世界经济和科技发展的制高点, 物联网技术可以有效推动金融行业向着融合化、创新化、生态化、集群化方向加快发展,在物联层

     次极大推动生产效率,在用户层次提升用户体验。

     1.2.2 物联网技术发展空间

     物联网产业发展空间巨大, 2013 年物联网连接数为 121

     亿台, 2018 年预计连接数将达 249 亿台,超过世界上所有 PC、智能手机和平板电脑的总和, 到2025 年连接数量可望达 498 亿台。预测,物联网在未来 20 年内将创造 2 万亿美元增加值。

     1.3 物联网技术能力研究

     物联网技术概念早在 1999

     年就已经提出,但受物联技术发展限制和信息技术发展限制,物联网技术并没有在各行各业大规模化、深入化使用, 在为数不多的一些场景如智能楼宇、智能安防、智能管廊等场景,采用有线管理、电力载波

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      等有线物联技术运用较多; 随着无线通信技术的发展, 出现了基于蓝牙、 Zigbee 、

     RFID、GPR、 S WiFi 等无线通讯的物联网应用场景,主要使用在智能家居、智慧

     仓储、智慧城市等场景。

     由于通讯技术的差异性,不同的无线通信协议在各个场景的使用程度和场景深入成都也不同,随着物联网发展,物联网设备接入场景趋于远距离、高并发、低功耗的接入要求,新一代的物联网技术逐渐兴起。

     1.3.1 传统物联网传输协议技术探究

     有线网络 IP 、电力载波通讯 有线物联网协议是最早的一代物联网设备接入使用方式,通常采用有线

     IP 协议或者电力载波技术实现物联网传感器、 控制终端进行数据回传和制控, 有线传输相比较于无线传输具有以下优势:

     信号稳定。有线控制信号通过网线、电线传输信号,外界干扰想对较少,信 号稳定性强, 适用于对于控制传输工序要求十分严谨的场景, 如工厂自动化机器生产。

     数据传输安全。通过网线传输的通讯控制信号不像无线信号暴露在空气中, 数据安全更有保障。

     随着物联网通讯技术的发展和物联网安全技术的成熟,以及各种移动应用场 景的使用和远距离的物联网终端设备的接入需求, 有线物联网传输受限于很多场景,相比较于无线通讯具有以下劣势:

     (1)

     机动性差。不适用于移动终端接入场景,如扫码枪、移动标签、动产管理等对接入终端移动接入需求要求较高的场景。

     (2)

     部署成本高。有线物联网通讯需要在建筑设计阶段就要把物联网相关 的走线设计、有线物联接入设备等设计在内, 所有传感器都需要走有线, 工程成本较高。

     (3)

     维护困难。做过智能化设计工程的建筑,线路全部埋在大楼墙体内, 若出现线路损坏等情况,后期维护维修线路成本很高。

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      (4)

     不易扩展。对于已经做好智能化设计的建筑,线路已经埋好,后期若 想增加其他智能化设备,需做补充设计、规划设计走线、重新装修等工作,智能化改造成本太大,不易适应未来庞大的物联网需求拓展。

     Zigbee 协议 zigbee 目前在工业控制领域应用广泛, 在智能家居领域也有一定应用。

     它有以下主要优势:

     (1)

     低成本。

     zigbee 协议数据传输速率低,协议简单,所以开发成本也比 较低。

     (2)

     低功耗。由于 zigbee

     协议传输速率低,节点所需的发射功率仅 1mW,并采用休眠 +唤醒模式,功耗极低。

     (3)

     自组网。通过 zigbee 协议自带的 mesh功能,一个子网络内可以支持 多达 65000 个节点连接,可以快速实现一个大规模的传感网络。

     (4)

     安全性。使用 crc 校验数据包的完整性,支持鉴权和认证,并且采用 aes-128 对传输数据进行加密。

     zigbee 协议的最佳应用场景是无线传感网络, 比如水质监测、 环境控制等节点之间需要自组网传输数据的工业场景中。在这些场景中 zigbee 协议的优势发挥的非常明显。目前国内外很多厂商也将 zigbee 运用在智能家居方案中,比如小米发布的“小米智能家居套装”。

     但是 zigbee 协议也有不足,主要就是它虽然可以方便的组网但不能接入互联网,所以 zigbee 网络中必须有一个节点充当路由器的角色(比如小米智能家 居套装中的智能网关)

     ,这提高了成本并且增加了用户使用门槛。

     同时由于 zigbee 协议数据传输速率低,对于大流量应用如流媒体、视频等,基本是不可能。

     相对 wifi 和蓝牙协议这些年的快速发展和商业普及,

     zigbee 协议尽管在技术设计和架构上拥有很大优势, 但是技术更新太慢, 同时在市场推广中也被竞争对手拉开了差距。后续 zigbee 协议在行业领域还是有很大空间,但是家用及消 费领域要挑战 wifi 及蓝牙协议不是那么容易了。蓝牙技术 蓝牙目前已经成为智能手机的标配通信组件,其迅速发展的原因包括:

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      (1)

     低功耗。我认为这是蓝牙 4.0 的大杀器 ~使用纽扣电池的蓝牙 4.0 设备可运行一年以上, 这对不希望频繁充电的可穿戴设备具有十分大的吸引力。

     当前基本世面上的可穿戴设备基本都选用蓝牙 4.0 方案。

     (2)

     智能手机的普及。近年来支持蓝牙协议基本成为智能手机的标配,用户无需购买额外的接入模块。

     值得关注的是蓝牙 4.2 版本近期推出,加入 mesh组网功能,向 zigbee 发出了强有力的挑战。

     劣势:虽然蓝牙技术有低功耗的优势,但是蓝牙工作在 2.4G 频段,传输距离比较近一般在 10 米以内,若想实现蓝牙信号全覆盖,需要部署很密集的蓝牙 发射器,成本较高,不适用于大型场合和企业场景。

     RFID 射频技术 RFID( Radio Frequency Identification )技术,又称无线射频识别,是一种通信技术, 可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据, 而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

     射频的话,一般是微波, 1-100GHz,适用于短距离识别通信。

     RFID读写器也分移动式的和固定式的,目前 RFID技术应用很广,如:图书馆,门禁系统,食品安全溯源等。

     RFID主要应用的场景为资产管理和资产定位场景;由于射频通信距离较短, 所以不适用于远距离、实时物联接入、大并发的物联网场景。

     WiFi 技术 wifi 协议和蓝牙协议一样,目前也得到了非常大的发展。由于近几年家用

     wifi 路由器、企业 WIFI 部署以及智能手机的迅速普及,wifi 协议在互联网金融领域也得到了广泛应用。

     wifi 协议最大的优势是可以直接接入互联网,并且给 金融办公人员、 营业点顾客提供便捷的接入网络服务, 同时也为未来打造智能无人营业网点做好了基础网络部署。相对于 zigbee ,采用 wifi 方案省去了额外的网关,相对于蓝牙协议,省去了对手机等移动终端的依赖。

     WiFi 虽然传输容量大, 传输数据稳定, 但是功耗成为其在物联网领域应用的 一大瓶颈,同时 WiFi 传输距离比较近介入终端数量也较少,所以, WiFi 非常适

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      用于办公、营业网点大并发、 大流量终端如平板电脑、 无线取号机等设备接入使 用,但是不适用于传输距离远、终端数量多、 低功耗的物联网传感器终端接入场景。

     红外传感技术 红外传感技术在实现远距离温度监测与控制方面,红外温度传感器以其优异 的性能, 满足了多方面的要求。

     随着便携式红外传感器的体积越来越小, 价格逐渐降低,在食品、采暖空调和汽车等领域也有了新的应用, 红外传感具有小型化、数字通信、维护简单等优点。

     红外传感技术可以感应人体信息,并且也能控制空调、加湿器、投影仪等, 相比较于 WiFi 稳定性更强,能耗更低、维护更简单;劣势在于使用场景想对单一。

     1.3.2 LPWAN 物联技术相比传统技术分析

     低功耗广域物联网( LPWA)

     N ,以 NB-IOT 与 LoRa为代表。

     上述的几种传输技术各有各的优势,但是都无法适用于远距离、大并发、低 功耗的物联网场景, 物联网的快速发展对无线通信技术提出了更高的要求, 专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的 LPWA(N low-power Wide-Area Network ,低功耗广域网)也快速兴起,而 LoRa和 NB-iot 是其中的典型代表,也是最具发展前景的低功耗广域网通信技术之一。

     物联网应用需要考虑的因素有很多,例如节点成本,网络成本,电池寿命, 数据传输速率 ( 吞吐率 ) ,延迟,移动性,网络覆盖范围以及部署类型等。可以说没有一种技术可以完全满足 IoT 所有的需求。

     1.3.2.1 NB-IOT 与 LoRa技术对比

     NB-IoT 和 LoRa两种技术具有不同的技术和商业特性,在应用场景方面会有不同。以下将针对二者区别展开阐述,并且对各自适合的应用场景进行说明。

     (1)

     频段,服务质量和成本

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      LoRa工作在 1GHz以下的非授权频段,在应用时不需要额外付费, NB-IoT 和蜂窝通信使用 1GHz以下的频段是授权的,是需要收费的。

     LoRa模块在处理干扰、 网络重迭、可伸缩性等方面具有独特的特性,但却不 能提供像蜂窝协议一样的服务质量。

     NB-IoT

     出于对服务质量的考虑,不能提供类似 LoRa一样的电池寿命。如果需要需要确保应用场景,推荐使用 NB-IoT,而低成本和大量连接是首选项的话 LoRa是不错的选择。

     (2)

     电池寿命 关于电池寿命方面有两个重要的因素需要考虑,节点的电流消耗以及协议内容。LoRa是一种异步的基于 ALOHA的协议,也就是说节点可以根据具体应用场 景需求进行或长或短的睡眠,

      NB-IoT 为同步协议的节点必须定期地联网,这样就额外的消耗了电池的电量。

     所以对于需要频繁通信、 较短的延迟或者较大数据量的应用来说 NB-IoT 或许是更好的选择,而对于需要较低的成本、较高的电池寿命和通信并不频繁的场景来说 LoRa更好。

     (3)

     网络覆盖和部署时间表 NB-IoT 标准在 2016 年公布,除网络部署之外,相应的商业化和产业链的建立还需要更长的时间和努力去探索。

     LoRa的整个产业链相对已经较为成熟了, 也处于”蓄势待发”的状态, 同时全球很多国家正在进行或者已经完成了全国性的网络部署。

     (4)

     设备成本 对终端节点来说, LoRa协议比 NB-IoT 更简单,更容易开发并且对于微处理器的适用和兼容性更好。同时低成本、技术相对成熟的 LoRa模块已经可以在市场上找到了。

     (5)

     物联网数据安全 NB走的是运营商物联网信号,跟 4G一样,数据汇总到运营商机房,而 LoRa 采用自组网形式, 数据保存在本地私有服务器上, 更适用于对于数据安全性要求 较高,并且对未来物联网大数据分析有业务需求的金融行业。

     综上对比, LoRa技术比 NB-IOT 更适用于未来物联网+场景。

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      2 LPWAN 物联网技术在智能用电安全建设中的影响

     物联网技术在智能用电安全系统中起到智能用电安全、能耗分析等作用,相比较于传统的组网方式, LPWAN物联网技术在建设场景中具有前期建设改造成本低、建设过程工作量小,后期运问管理效率高等特点。

     2.1.1 变革智能用电安全建设模式

     智能用电安全系统核心支撑是数据计量,

     传统的数据计量采用的均是有线的方式进行数据采集和管理,方式比较麻烦, 建设成本较高, 新物联网 LPWAN变革了过去传统智能用电安全系统建设方式,建立了低功耗、远距离、 大并发的物联网无线接入方式,降低了前期工程布线成本、

      后期维护成本, 同时利用物联网技术提升了数据传输的可靠性,变革了传统的智能用电安全、数据采集方式。

     物联网技术为智能用电安全系统提供海量、客观的数字化信息,与互联网数 据、能耗数据等形成有益补充并进行交叉验证, 使用户获得对智能用电安全更加深刻、更加立体的洞察。

     2.1.1.1 从有线传输走向无线传输

     传统能源数据采集通常采用有线、 GPR、 S 433 等方式,这些方式需要在楼宇

     工程设计、 综合布线阶段就需要对智能用电安全系统进行智能化改造, 在应对新楼宇建设场景使用比较多,对于旧楼改造场景,会存在很大的改造成本。

     随着技术的改进,采用

     LPWAN无线物联网技术进行智能用电安全,传感器和网关之间均采用物联无线 LORA协议,不需要核算综合布线成本,同时后期运维管理效率更高,维护成本不涉及线路维护,维护成本更加低廉; 针对旧楼宇物联网改造类型的项目,综合布线非常麻烦,采用物联网无线协议,相比较于传统的走线方式,成本则更佳低廉。

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      2.1.1.2 开启新的平台对接模式

     在数据管理平台层面,传统平台如用电安全、能耗、安防、监控各个系统相 对独立, 并且实现功能有限大多是状态的查看和监管; 通过物联网平台可实现灵活的数据对接、策略联动、数据管理和查看,同时打破传统物联系统信息孤岛, 起到灵活的策略管理联动功能,帮助客户实现灵活的物联网监管、控制。

     2.1.1.3 降低后期维护成本

     传统物联网传输后期运维,包括线材老化更换、物联网传感改造,增添传感 器等问题,需要对场景进行重新走线、 装修等改造, 给用户来来了许多麻烦和建设、施工成本。

     因此采用无线 LPWAN传输,能够降低后期维护管理、物联网改造等场景的成 本。

     2.1.2 提升智能用电安全管理效率

     预防触电事故:

     采用数字断路技术,把断路时间控制在 0.005 秒以内,通过软硬件结合建立用电安全防火墙, 从而避免了因触电导致的人体伤害, 保障全校师生的生命安全。

     预防电气火灾事故:

     电器、线路老化、非合规用电、非合规电器及非法接线 等情况,保护负荷侧器材设备烧坏,保障生命和财产安全。

     线路自检测:

     实时检测线路老化造成的打火, 短路,漏电, 过载, 有害电器, 雷击浪涌等不良用电全安现象进行自动保护, 线路异常时, 系统在安全信息界面上跳出预警信息,及时告之管理人员,校区内哪条线路,发生什么类型的故障, 需要及时检修。如果无法及时检修, 当线路安全超过预警值时, 未端的智慧空开会自动跳断保护。

     在日常管理中可以通过查询整个校区线路的历史报警记录, 对频繁发生预警或跳电的线路进行及时检修和优化。

     线路远程控制:

     可通过平台客户端实时查询用电情况和远程控制通断。

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     2.2 物联网用电安全系统建设现状与难点

     随着互联网的崛起和移动通信网的飞速发展,非计算机设备大规模接入互联

     网,物联网由此应运而生。但物联网早在 1999 年就被提出, 2009 年经温家宝总理之口火遍中国,到现在已经过去了 8 年多了,物联网信息革命, 在物联网用电安全领域的应用, 仍缺少一套成体系的、完成的应用案例, 但这不表示物联网技术不值得用电安全行业深入探索。

     是什么阻碍了物联技术在智能用电安全领域的完善?通过以下几点分析银 行在“互联网+用电安全”向“物联网+用电安全”转型中遇到的难题。

     功率限定功能:

     可监测违规使用超大功率电器,超出预设值立即触发报警信 息,并自动断电,保护线路安全。可设定和监测电气的功率波动变化,通过大数 据自动分析电气的工作运行状态, 发出设备维修预警, 提前发现设备异常可有效 降低因设备故障引起的安全事故的发生。

     2.1.3 智能用电计量节能分析 电表计量的精准度非常高, 适用于需要精准计量收费的场景, 对于其他场景, 经常只是需要达到智慧能源管理的需求,并且协助节能趋势分析。

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      2.2.1 基础网络建设不完善

     物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网 络,基于移动互联网的快速发展,基础网络包括有线、无线、物联网等网络建设 情况相对较慢,主要体现在有线出口带宽不足、 无线覆盖不全面、 物联网建设空缺几个方面。

     2.2.2 各类技术存在孤岛效应

     无论是用电安全管理、监控技术、门禁技术、安防消防、机房运维管理、无 线网络、业务系统等金融场景中的各类技术彼此相对孤立, 各类系统均独立运行, 无法使系统高效协作、数据信息互通,降低管理、运维、数据分析效率;同时技 术孤岛也不利于未来信息互通、数据综合分析的物联网技术发展。

     2.2.3 传统物联改造难度大

     目前大多楼宇、学校、医院、商场等场景已经完成基础建筑、网络等工程建

     设,并且大多数已经投入时候多年, 若物联网改造继续采用有线物联智控的方式, 无疑难度很大; 因此,采用低功耗、远距离、大并发接入的无线物联网接入技术, 实现低成本、“零”工程量、高效的智慧物联金融场景改造。

     3 智能用电安全解决方案

     3.1 物联网技术整体架构

     物联网技术整体架构由物联网平台层、物联网传输层、接入传感层三大平台构成,解决物联网终端设备接入、信息传输以及设备管理、策略联动、数据分析等功能。

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      无线物联网 ALL IN ONE 架构图

     3.1.1 接入感知层

     物联接入感知层是物联网络架构中的底层架构,通过

     WiFi 、LoRa网关等设备,作为固定资产终端扩展联入物联网的通路, 将原本无法联网、 统一监控管理的设备,实现统一联网管理、控制、生命周期监控等。

     另一方面,智能空开、智能插座、红外控制器、温湿度传感器、 PM2.5等设 备,将原有分布零散的数据统一采集起来, 并且回传到物联网平台中做数据汇总, 为后续设备策略联动、大数据分析、运营分析报告提供基础物联数据支持。

     智能空开、智能开关、红外控制器等设备,是接入传感层中的控制终端,主要是对于电器、空调、灯、投影仪、电视等设备的智能远程管控。

     物联网整体架构图

     16 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

     3.1.2 物联传输层

     物联网传输层在整体组网架构中的作用是承上启下,是传感层和平台层交付的桥梁。传输层由有线、无线、 LoRa、WiFi 、GPRS等协议组成;在智能用电安 全场景,依托各个场景中、办公网中的 WiFi 网络,结合企业物联网 LoRa组网, 实现底层物联数据采集以及终端设备的控制。

     互联网 +智能空开 LoRa模块为空开传输通讯模块, 可实时监测每一条线路用电情况、提升用电安全、计量功能,结合物联网平台以及传感器可实现联动功 能。

     3.1.3 物联平台层

     互联网 +物联网平台拥有机房动环、环境监测、智慧安防、智慧消防监测、节能减排、安全用电六个子系统应用,互联网 +研发团队在现有的应用“菜单” 上,还会不断研究“新菜式”,后续用户可以享受自己随心定义的“美味的新菜 式”,安全用电系统只是其中的一个子系统,可扩展其他系统应用,无需额外部 署其他平台。

     无论是智能空开,还是智能插座,这只是其中一个传感器,平台可扩展其他 传感器,并可与窗帘、照明、温湿度、门锁等传感器联动。

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     3.1.3.1 丰富传感器接入

     互联网 +提供自有传感器 、智能硬件,同时支持第三方传感器和物联网硬件快速接入,通过平台部署,市场上 90% 的传感器都可以接入,同时将不断丰富传感器库数量。

     无论是智能空开,还是智能插座,这只是其中一个传感器,平台可扩展其他传感器,并可与窗帘、照明、温湿度、门锁等传感器联动。

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     3.1.3.2 大屏展示,直观明了

     通过智能空开、智能插座等硬件接入和多协议组网,数据回传到物联网平台

     后,我们可以对有价值的数据挖掘进行分析, 并通过图形化展示, 让用户更直观了解各子系统运行状态,包括用电安全状态,同时实现大屏展示,一览全局。

     图:场景大屏展示

     3.1.3.3 完善的二次开发 API接口以及个性化服务

     若有个性化需求, 用户可直接调用互联网 +API 接口,把传感器的数据传到自己的系统,如办公 OA 系统、医院 HIS 系统, 让用户更专注于自身的业务系统, 同时,平台支持个性化设置,包括对顶部

     LOGO 、浏览器标题、背景图片、底部信息,能个性化设置修改。

     19 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

     图:互联网 +物联后台展示图 移动 APP可以对相同类型的设备进行集中控制, 在移动终端中设置物联策略, 并分配策略至相对应的设备,

     可实现移动端与

     WEB平台一致的功能设置, 分配物联策略联动控制物联网终端设备,实现智能用电、动环监控、动产管理、温湿管 控、环境监测等智能化系统。

     3.1.3.5 智能告警平台

     互联网 +物联网平台的用电安全子系统,可实现项目中的用电线路管理,智能分析, 用电安全以及用电数据监测等功能。

     当用电异常时,系统可自动判断并发出预警信息, 可实现故障快速预警、 快速响应, 同时针对用电安全可以直接快 3.1.3.4 互联网 +物联移动 APP管理 目前提供的物联网物联移动 APP,主要是面向 B端 IT 运维场景, 未来可结合 用户 OA系统和办公 APP实现定制研发,面向 C端,向具体使用用户、部门开放 管理权限,让每一个用户都可以自由控制自己的物联网设备。

     物联网 APP可以在苹果 App Store 或者安卓市场下载, 安装至移动终端之后, 通过账号密码登陆。

     物联 APP能够管理物联平台, 实现比如:

     排插、插座通断电、传感设备上下线、 设备告警通知处理、实时状态监控等功能, 打开了网络管理员 的局限性,使得运维管理更加的灵活多变。

     20 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

     图:用电安全告警列表展示图

     3.2 智能用电安全与节能趋势分析

     通过对政府单位楼宇、学校、医院等场景部署物联网 LoRa环境,连接智能插排、智能空开、空调面板、温湿度传感器、红外遥控、红外人体感应,打造智 速设定基础告警(过压告警、欠压告警、过流告警、短路告警、漏电告警、温 度告警等),同时也可以设定自行根据需要进行高级告警(市电电压不稳告警 偏差大于 xx%),同时可以日历式/列表式进行告警展示并消警处理。

     图:用电安全告警日历展示图

     21 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

     图:组网示意图

     3.2.1 智能安全用电管理

     预防触电事故:

     采用数字断路技术,把断路时间控制在 0.005 秒以内,通过软硬件结合建立用电安全防火墙, 从而避免了因触电导致的人体伤害, 保障全校师生的生命安全。

     预防电气火灾事故:

     电器、线路老化、非合规用电、非合规电器及非法接线 等情况,保护负荷侧器材设备烧坏,保障生命和财产安全。

     线路自检测:

     实时检测线路老化造成的打火, 短路,漏电, 过载, 有害电器, 雷击浪涌等不良用电全安现象进行自动保护, 线路异常时, 系统在安全信息界面上跳出预警信息,及时告之管理人员,校区内哪条线路,发生什么类型的故障, 需要及时检修。如果无法及时检修, 当线路安全超过预警值时, 未端的智慧空开会自动跳断保护。

     在日常管理中可以通过查询整个校区线路的历史报警记录, 对频繁发生预警或跳电的线路进行及时检修和优化。

     线路远程控制:

     可通过平台客户端实时查询用电情况和远程控制通断。功率限定功能:

     可监测违规使用超大功率电器,超出预设值立即触发报警信 息,并自动断电,保护线路安全。可设定和监测电气的功率波动变化,通过大数

     能物联、互利互通的完善的物联网络,实现场景环境内的环境监控、人体感应、 设备控制的统一物联管理。

     (智能空开推荐用 LoRa方式组网,需部署 LoRa网关)

     22 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

     图:智能空开设备管理配置图 针对具体常用设备(如空调、饮水机、打印机、排插、照明、投影仪)进行

     智能管控, 具体如下所示, 同时可以通过互联网 +智能 LoRa空开对线路进行统一管控,安全用电管理, 让安全用电管控“从整体抓,也从细节控”。

     据自动分析电气的工作运行状态, 发出设备维修预警, 提前发现设备异常可有效 降低因设备故障引起的安全事故的发生。

     图:用电安全子系统后台展示图 互联网 +物联网平台的用电安全子系统,可以远程查询空气开关线路电压、 漏电电流、线路功率、线路电流、开关状态等用电数据,同时设置漏电保护功能 自动检测, 以及区域内所有用电线路开关远程集控管理, 自由分组设置定时开关 等。

     23 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

     图:智能空开后台可视化操作示意图 大功率告警断电和远程控制功能可以进行联动设置,将日常用电隐患防范于

     未然,当排插 / 插座监测到超额功率,并且平台和移动端 APP推送告警信息并断电,网络管理员接到告警后及时处理告警事件, 如果是电器损坏了导致的功率过大,则更换对应设备之后可远程开启电源重新工作; 若是员工使用大功率电器导致,则警告改人员后远程启动排插 / 插座。

     3.2.1.1 智能通电控制-“整体抓,细节控” 安全用电管控“整体抓,细节控”,“整体抓”可以通过智能空气开关进行 线路整体控制,“细节控”可以通过智能插座等设备进行控制。

     针对空间区域内所有用电线路开关可通过空气开关远程集控管理,自由分组 设置定时开关, 只需在场景展示中选择开跟关, 同时也可以设定策略自动开跟关, 例如早上 8 点钟自动打开办公室相关照明线路。

     24 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

      图:智能照明三大招智能管控互联网 +智能照明第一招:采用主流物联网技术 互联网 +智能开关采用物联网主流技术——先进的窄带广域网技术建设,通过智能网关和 LoRa智能开关实现照明系统的整体联动。该功能可实现对灯光的远程和集中智能化控制。

     互联网 +智能照明第二招:不布线,不挖“坑” 传统开关需要布线费钱费事费神,互联网 +利用无源无线技术,彻底解决了 自电灯发明 130 年来, 开关布线难的问题,让你拿着开关随时随地管控灯光。

     同时,无须开槽埋线管, 节省人工, 安装部署上使用智能开关面板替换原有的旧开关面板即可,让照明工程造价大大降低,工程施工进度大大加快。

     3.2.1.2 智能照明三大招

     25 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

      一键情景模式控制:

     可以在系统设置各种情景,通过执行情景来实现灯光的控制。根据预设的情景控制室内所有受控的灯光。比如:上课,下课开投影等不同情景,可根据习惯预设各个照明灯的工作状态。需要时,一键轻触,所有照明灯即进入相应状态。

     定时智能照明:

     可以对室内外的灯光系统进行定时功能。在控制方式上节约 能源时, 还能体现照明系统的人性化。

     例如学校放假, 统一时间段关闭教学楼栋的灯光; 且通过互联网 +物联 APP即可实现远程管理和控制, 所有状态一目了然。

     ■ 互联网+智能照明第三招:不只管控照明,还能知照明所以然 智能照明不仅仅需要管控,也需要具备用电安全(例如漏电保护、过载过流保护、短路保护)、节能等特性,能知照明所以然。面对用电量异常情况时,互联网+智能空开可实现告警,照明度监管(负载报警),以及开关远程遥控。

     该平台还可以远程设置漏电保护功能自动检测,直观反映各照明线路是否处 于稳定的工作状态, 如果某线路中有部分灯光损坏而影响到展示效果时, 系统可自动识别并发出维修预警信息,同时还能了解到每个月该线路照明耗电情况。

     3.2.1.3 打印机、饮水机开启

     智能排插 /

     插座,联动上层物联平台,打造日常用电智能化系统,为企业办公、生活用电等场景提供智能化用电, 人性化的物联网策略带来科幻的日常体验, 即高效节能,又满足体验性。个别智能排插 / 插座的联动策略也可按照用户的想法定制化, 便可覆盖某些角落设备无需长时间通电的特例, 需要上电时手动物力按键上电,或者通过平台、 移动 APP直接远程遥控上电, 灵活的组成模式可以满足大多数企业日常用电需求。

     26 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

      通过对于空调面板的管理策略调整,灵活设置空调开关闭时间,根据场景环

     境温度状态, 灵活的、动态的调整出风风速, 保证室内温度稳定在最合适区间内, 以达到灵活管控、管理节能的效果。

     3.2.1.4 中央空调安全调节管控 智能空调面板是互联网 +自主研发的支持 LoRa 远程控制的,支持空调温度、 风速、工作模式智能控制的智能空调面板。内置温度检测系统,通过 LoRa协议 传输实时温度数据, 物联平台判断并下发指令智能调节空调温度和运行模式, 兼 容市面上主流中央空调,配合互联网 +物联平台,为用户带来人性化的室内空调 系统。

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     中央空调风速管控

     中央空调风速实时控制,平台通过温度数据实时调整风速大小,无需人工控

     制便可实现室内温湿度控制, 始终营造一个适宜的温度环境, 员工可全身心参与工作,不会被室内温度过高或者过低而影响效率。

     3.2.1.5 日常办公用电智能化

     对于学校、政府、医院等场景,智能化用电可实现排插 / 插座开关控制,既可以定时开关, 又可以远程开关, 定时开关功能分组管理用电时间, 可节约电费; 远程开关功能同样可以节约电费, 同时还提高电器使用寿命。

     用电统计通过用电分析和趋势分析两方面,改善用电习惯,节约电费。智能排插

     / 插座大功率蜂鸣报警,自动断电预防员工使用大功率电器, 减少消防隐患和预防火灾, 延迟上电来防止瞬间电流过大而烧损电器。

     3.2.2 用电节能减耗与大数据分析

     用户日常用电情况可通过物联平台查询,并支持智能排插 / 插座和智能空开的用电统计和数据分析,可进行区域划分,将数据转换成图标的形式呈现出来, 管理员能够在平台上一目了然的知道各区域实时功率、用电,插座通电、断电、 离线状态等用电情况。

     平台将一个月的数据进行统计分析,转换为可视化图表的形式,可以直观的看出每天的用电量、用电异常的时间段、正常用电、同比上月/年的变化、区域 耗电量对比的规律等数据, 如图中 7 月 5 日用电量异常,而 7 月 8-9 日、7 月 15-16

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     图:用电量大数据可视化展示( 3)

     日、7 月 22-23 日为周末, 用电量为零, 则为正常现象, 通过分析一系列的数据, 可以预估以后的能耗,便于用户做节能减排工作。

     图:用电量大数据可视化展示( 1)

     图:用电量大数据可视化展示( 2)

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     4 互联网 +智能空开介绍

     4.1 互联网 +空开与传统空开的对比

     互联网 +物联网平台, 1 个平台多个应用,可直接扩展节能、动环应用,空开只是其中一个传感器,可与窗帘、照明、温湿度、门锁等传感器联动。

     图:与传统空开的对比图

     30 V3.0 最新智能用电安全监管解决方案

     4.2 空开列表

     以下是目前智能空开的列表,需结合实际场景工勘再进行选型,互联网 +智能空开自带

      LoRa模块可实时监测每一条线路用电情况、提升用电安全、计量功能,结合物联网平台以及传感器可实现联动功能。

     可以这么理解,空开 =电机空 开+节能神器 +电气火灾监控设备。(不推荐用于商业电表计费场景)

     智能空开主要能带来以下价值:

     漏电保护 :

     线路漏电流达到 30mA时,断路器 0.1s 断电保护; 短路保护:

     线路短路时,断路器 0.04s 断电保护; 过流(过载)保护; 过压保护:

     入户电压超过 260V,10S内断电保护。

     超过 250V预警,低于 190V 告警,低于 100V断路; 浪涌雷击保护:

     浪涌最大泄放电流 15KA; 功率限定:

     达到限定功率, 5s 后断路; 漏电保护功能自动检测:

     可设置漏电保护功能每月自动检测; 自动送电:

     漏电检测断电 5s 后自动送电; 耗电查询、分析:

     查询某个阶段线路用电电量、不同时间段耗电对比分析; 平台联动:

     空开接入平台后,底层设备可以相互联动,例如,打开门锁的时候,空间内的空开自动弹开通电。

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      图:空开列表

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