摘要

本章主要介紹EC-IoT在行業中的成功應用，包括智慧充電樁、智慧用能、物聯桿站和泛在電力物聯網。

智慧充電樁

客戶痛點電動汽車充電樁是當前熱點話題，也是國家新基建的重要內容。借助新基建帶來的發展機遇，充電樁的數量將有望實現快速增長。據有關數據統計，未來幾年充電樁保有量將達500萬，隨著這些充電樁大規模接入電網，電動汽車充電將對電網業務產生不可忽視的影響：

在企業和居民用電高峰期，若不對電動汽車充電進行有序引導，將導致變壓器超容等現象，威脅電網的安全穩定運行。

運維效率低：充電樁設備故障率高、互聯互通性差，無統一網管，海量終端難管理；出現故障需上站進行故障診斷和應用升級。

基于EC-IoT的智慧充電樁

為了應對充電樁帶來的挑戰，推出基于EC-IoT架構的智慧充電樁方案，架構如圖1-1所示，融合邊緣計算、有線無線通信等技術，實現充電樁基礎設施的數據化轉型，助力電動汽車基礎設施邁向更智能、更簡單、更高效的階段。

云：Agile Controller-IoT作為物聯網管理平臺，具備廣泛協議的南向接入能力，為各種終端設備提供接入和管理的功能，同時提供北向開放接口與充電樁運營管理平臺配合，支撐行業客戶靈活擴展、升級充電服務業務和各類增值服務業務。

管：各種傳感器/終端采用PLC-IoT、以太網等有線無線通信技術，滿足充電場站各類終端高可靠、低延時通信的接入需求；同時采用5G/LTE/3G無線回傳網絡或Internet專線回傳網絡，為充電場站遠程智能化管理提供高可靠、大帶寬的網絡通道，保障業務的實時性和良好的用戶體驗。

邊：邊緣計算網關基于“硬件平臺化、軟件APP化”的設計理念，業務應用APP按需部署，合作伙伴可靈活開發和擴展有序充電、充電監控、視頻聯動等APP應用。同時，邊緣計算網關還可與其他邊緣智能模塊協同，實現充電樁遠程運維、充電場站智能化管理、負荷預測、故障智能分析功能。

端：末端傳感器及各類物聯終端通過各種接入方式接入邊緣計算網關。

應用場景

電網用電負荷控制

如圖1-2所示，邊緣計算網關可實時采集配電變壓器負荷，然后通過安裝在邊緣計算網關中的業務APP實現對充電模式的控制（直接充電、預約充電、限制充電、負載均衡等），防止配電變壓器過載，智能調控充電/用電負荷，減少擴容。

充放電監控

邊緣計算網關可以基于調度命令，按預定充放電控制策略，實現電動汽車與電網雙向充放電控制，參與電網需求側響應，實現削峰填谷。

停車位管理

邊緣計算網關通過有線/無線接入多種傳感器，利用邊緣計算應用，實現車檢器、智能地鎖、車牌識別、充電樁啟停的綜合判斷與控制，實現油車占位智能告警，充電車位自動管理。

智慧用能

客戶痛點

綜合能源服務是一種新型的、為滿足終端用戶多元化能源生產與消費的能源服務方式，涵蓋能源規劃設計、工程建設、多能源運營及投融資服務。隨著物聯網的快速發展，綜合能源服務急需打造一套數字化平臺以解決當前面對的問題：

能源設備接入場景多，環境復雜

電/水/氣表、傳感器等采集終端接入場景多，設備存在不同的接口和協議，管理難度大；能源現場環境復雜，改造施工難度大。

海量終端管理難，運維成本高

海量能源終端缺少統一的管理平臺，缺乏遠程管理手段，故障定位難，運維效率低下?；贓C-IoT的智慧用能基于EC-IoT架構的智慧用能物聯網解決方案，如圖1-3所示，融合邊緣計算、有線無線通信等技術，智慧用能場景方案為電力企業打造全面開放的綜合能源服務數字化平臺，加速行業業務轉型。

云：由平臺層和應用層組成。

在平臺層，智慧用能云平臺由物聯網平臺Agile Controller-IoT、大數據組件等構成，采用云管理架構實現海量終端設備的全生命周期遠程可視化管理，以及海量用能數據的分析和處理；Agile Controller-IoT通過開放的北向接口，與應用層各行業應用系統靈活對接。

管：即云邊之間的通信網絡層。智慧用能物聯網關支持有線和無線兩種通信方式，可以根據現場通信情況，進行靈活選擇，匹配多應用場景。

邊：即邊緣計算層。基于邊緣計算技術，重新定義能源網關設備，賦予設備智能大腦。智慧用能物聯網關可像智能手機一樣，功能由業務APP實現，可按需定制或加載，數據靈活共享，從而對接不同業務生態，實現一機多用，避免硬件系統的重復開發。

端：即采集終端層。輕量級采集終端和輕量級轉換器采用PLC-IoT技術，網隨電通，即插即用，通過普通的電力線實現數據通信，可滿足園區、公共建筑、居民的接入需求，高效可靠地采集各種用能信息，為綜合能源服務業務提供基礎數據。

應用場景

電水氣熱冷全采集

通過各種儀表、傳感器等終端，對電、水、氣、熱/冷等多種能源介質進行監測統計，并可導入天氣、環境、產能、人流量等外部環境或生產數據。

實時監控

通過對能源及其相關系統的儀表、繼保、傳感器、自動控制設備等進行實時通信，建立起統一的監控管理中心，運用先進的數據處理與分析技術，處理能源系統的實時數據和控制操作，滿足現場監測數據、控制指令高實時性和準確性的需求。發生故障時，通過監測畫面，可及時找出出現故障的回路，方便用戶及時跟蹤處理現場情況。

物聯桿站

客戶痛點

隨著全球智慧城市發展，大量新業務涌現，傳統燈桿正在面臨智慧化轉型。當前城市中燈桿數量龐大，如果能有效利用電、網、桿資源優勢，將有效提高城市管理效率，促進智慧城市發展。

傳統燈桿場景面臨以下挑戰：

傳統公共路燈照明費用高、維護費用高，故障難以及時處理。

路燈狀態不可知，造成資源浪費。

海量路燈無法統一管理，管理維護成本高。

基于EC-IoT的物聯桿站方案

基于EC-IoT架構、應用PLC-IoT技術的物聯桿站解決方案，如圖1-4所示，可直接復用路燈系統的電力線作為通信載體，同時使能智能照明策略，降低能源消耗。

應用層和管理層：主要包括城市路燈綜合管理平臺和敏捷控制器AgileController-IoT。城市路燈綜合管理平臺作為大腦，負責管理物聯網終端及網絡設備，智慧路燈系統的數據匯總、分析、轉換、處理及呈現等功能。敏捷控制器Agile Controller-IoT北向開放，支持與城市路燈綜合管理平臺對接。

網絡層：智慧路燈信息傳輸網絡，負責把末端設備的各類信息安全可靠地傳輸給應用層，是應用層與終端層之間的信息通道。路燈控制網關支持寬帶電力線載波技術PLC-IoT，復用電力線通信，構建一種點到多點通信、穩定可靠的有線智慧照明控制方式，避免了二次挖溝埋線，節約施工成本。

設備層：由多種硬件終端組成，是智慧路燈系統的基礎。智慧路燈包括各種環境傳感器、攝像頭、信息發布、公共廣播與緊急呼叫設備等。設備層負責采集各類信息，獲取物質屬性、環境狀態等靜態以及動態的信息，經過網絡層傳輸、應用層決策，做出反饋與處理。

應用場景

基于時間、經緯度計劃的光控調節，節能減排

用戶可制定照明控制計劃自動調節路燈的開關及亮度調節，實現按需照明，最大程度節省能源消耗，如在日落后行人、車輛較多時路燈亮度自動為100%；晚上行人、車輛較少時，亮度自動調節為50%。

海量路燈可視化管理，主動式維護

通過城市路燈綜合管理平臺可統一管理海量路燈，狀態信息可視化，降低運維成本。

多桿合一，打造無處不在的聯接

智慧燈桿集智慧照明、環境監測、信息發布等功能于一體，城市信息傳感采集與公共服務一體化。

泛在電力物聯網

客戶痛點

隨著新能源需求及業務的大量涌現，推動著傳統電網向能源互聯網演進，迫切需要實現臺區的自動化和智能化，以應對配用電設備統一管理，以及分布式光伏、新能源汽車等新場景的出現。低壓配電網作為供電服務的“最后一公里”，直接面向用戶，同時低壓配電網絡在整個電網中多達480萬個，連接著4億多終端，網絡拓撲復雜，迫切需要解決以下問題：

業務監管手段不足：供電的可靠性缺少自動化監控手段；供電質量不能全面管控。

業務決策缺乏數據支撐：無法預判業務故障；故障搶修缺少技術支撐。

運營效率有待提升：故障預判不及時，客戶滿意度低；終端設備接入困難，導致管理難度大。

基于EC-IoT的泛在電力物聯網為了破解低壓配電網遇到的困局，EC-IoT架構引入低壓配電網絡可實現營配物聯網化。如圖1-5所示，泛在電力物聯網方案在“云-管-邊-端”和傳統配用電網結合，實現營配融合，統一管理，提升運營效率。

云：由配電自動化系統、電力營銷系統及敏捷控制器AgileController-IoT構成。其中敏捷控制器采用華為自研基于SDN云化架構的Agile Controller-IoT控制器，配電自動化系統、電力營銷系統由第三方廠家提供。各組件協同共同實現配電終端管理、設備在線監測、停電搶修、資產管理、大數據等業務功能。

其中，AgileController-IoT控制器北向開放，通過開放接口與配電自動化系統、電力營銷系統對接，實現信息共享，為泛在電力物聯網應用提供信息處理、計算等通用基礎服務資源調用接口，實現海量設備管理、聯接管理、計算管理和應用管理。

管：通信管道，分為廣域通信管道及本地通信管道。

廣域通信管道主要用于云端與邊側的數據通信，包括以太通信網絡和無線通信網絡；本地通信管道主要用于終端側與邊側的通信，主要包括華為PLC-IoT、RFMesh等通信技術。

邊：邊側以采用邊緣計算架構的臺區智能融合終端為核心，通過管側的廣域網、本地網的多種通訊方式，實現端側設備的信息傳遞。

臺區智能融合終端以APP方式提供低壓配用電設備信息精準管控、精益化運維、電能質量運行指標分析等服務，提升區域能源管理能力，滿足分布式能源接入、多元化負荷管控等需求，實現配電業務的靈活、快速部署；依托臺區就地化決策和云端協同機制，助推低壓配電網由被動管理向主動管理模式變革，提升臺區精益化管理水平。

端：低壓配電側設備智能化，采用智能化核心通信模塊，實現智能終端設備與邊緣計算網關的通信。

華為提供智能化核心通信模塊，同時開放接口供第三方廠商進行低壓設備的二次集成，支持標準的PLC/RF通信技術，同時內置IPv6協議棧，滿足各種通信業務。華為提供標準化的模塊管理，減少了設備的硬件差異，有利于構建智能化的低壓側設備生態。

應用場景

低壓側故障預警&停電實時告警

? 根據低壓配電網絡拓撲結構，采用回路阻抗測量原理，可以預判出低壓供電線路老化或潛在隱患。? 通過低壓開關的開/合狀態、電壓/電流、有功/無功、告警事件等進行監測，自動完成居民用戶停電、分支停電、臺區停電研判，并將結果實時上報配電自動化主站。

實現故障主動精準搶修，提升客戶滿意度

實時獲取用戶停電信息；主動感知低壓開關跳閘故障；自動完成故障預判，縮短平均故障恢復時間。

海量低壓終端高效管理

泛在電力物聯網支持多種不同協議的工業設備接入配電網絡，實現海量終端的高效管理。

編輯：jq