IoT电能管理平台在马来西亚某工厂的应用

　　近半年以来，受芯片短缺的影响，不少车企只能通过减产甚至停产来过渡。

　　芯片短缺之风已经吹了不小的一阵子。实际上，自2020年下半年以来，“缺芯”的不安与焦虑就发酵与蔓延在半导体行业之中。汽车停产、小家电缺芯、显卡涨价、手机缺货相继发生，芯片短缺所造成的影响遍及多个行业，既有芯片制造、封测、设计等上游厂商，也有汽车、家电、手机等下游厂商。相信不少朋友应该知道，全球“芯片荒”愈发严重，由汽车领域蔓延至消费电子领域，而且“缺芯”问题有愈演愈烈之势。

　　汽车芯片短缺这个问题已经持续一段很长时间了，因为没有恢复供应，影响到许多汽车企业，因为而选择停工和减产，现在还是处于一个缺货的状态，目前还没有一个准确的时间，因为芯片供应短缺的问题并不是任何一家企业或者国家能够轻易解决的，此前根据业内多名半导体分析师分析，目前芯片短缺问题很可能会持续到2022年，整个汽车产业想要完全恢复回正常的运行状态的话估计要等到2023年以后。

　　半导体供应短缺的主要原因是与疫情相关的供应链问题、贸易制裁和强劲的需求，目前的芯片短缺将在明年年中恢复正常

　　导致芯片短缺主要原因有：新冠疫情及突发事件干扰、汽车厂商对需求反弹估计不足、消费电子等挤占

　　安科瑞 黄飞蓉 18860995251

　　1. 应用场景

　　对工厂的三相用电设备的用电量进行采集并上传至系统， 从而使用户能够实现在PC上就能通过IoT EMS系统查看设备用电情况。

　　随着供电自动化以及城乡电网改造的不断深入，涉及到千家万户和用电大户的电能量管理和抄表计费已成为电力部门关心和重视的热点问题，在原有的人工手动抄表中已经发展到远程智能抄表，通过现有的网络智能化的从远端把需要的数据采集到一起，那么，在很多须无人值守的设备或监测点，不适合搭建有线通讯网络。尽管目前已有通过各种有线，红外，无线等通讯方式，对电能量进行管理和各种表计数据进行抄录，但在具体应用和项目实施过程中，都遇到数据抄录不稳定，施工困难，费用高昂等问题。

　　2. 技术选型

　　2.1三相回路电压为415Vac L-L，额定电流不超过80A AC，三相四线接线，电表方面选型三相带RS485(MODBUS-RTU)通讯的电表ADL400。

　　2.2工厂经确认后WiFi覆盖条件较好，频段为2.4GHz，方便提供220Vac供电，网关选用AWT100-WiFi搭配POW模块。支持广播自动抄表以便后续下行设备的添加。该网关上行为4GHz WiFi，采用MODBUS-RTU over TCP的透传通讯协议。下行为RS485通讯，采用MODBUS-RTU协议，从而与ADL400配合对数据进行上传至云服务器通向系统。

　　2.3测试阶段服务器使用我司已经租用的亚马逊云服务器以节省客户预算。

　　2.4根据需求系统选用IoT EMS系统，并提供3个月试用以便客户测试。

　　3. 初期方案架构

4. 后期方案方向

　　若初期方案测试成功，后期方案方向为：

　　4.1云托管方案：综合考虑云服务器租用成本以及点位数量不多的情况，云方案推荐为系统软件选用托管，云服务器依旧使用我司的云服务器。硬件设备层无需改动，只需后续增订ADL400三相电能表，若点位数量需求较多，根据情况配套增订AWT100-WiFi网关。

　　4.2本地买断方案：若客户对数据保密性比较有想法，后期推荐方向为IoT系统买断服务，服务器架设本地服务器并搭配工业交换机与UPS电源。硬件设备层电表依旧推荐ADL400，特殊型号ADF400L不推荐使用，原因是在三相四线接线为直通式接线而非互感器接入时，ADF400L的测量模块需求数量较多，无法减少成本。网关方面根据后期点位数量增配AWT100-CE或者APort100.

　　5. 后期方案架构 (仅指采用本地方案的情况下)

6.平台主要功能

　　ü 实时在线监测：实时显示剩余电流、电流、温度、电压、电能数值，及时掌握电气线路运行状况。

　　ü 隐患信息传送：实时显示智慧用电智能传感终端报警信息包括报警位置、报警类型、发生时间等。

　　ü 历史数据查询：记录电气数据变化趋势，及时分析排查隐患原因，可24小时实时数据查询。

　　ü 隐患排查分析：通过大数据隐患分析技术智能识别常见电气隐患，直观显示线路隐患类型。

　　ü 定期体检报告：定期统计电气火灾隐患管理数据，自动生成电气火灾隐患监测报告。

　　ü 远程服务支持：对有隐患的电气电路进行远程操作，并能及时通知相关责任人。

　　ü 数据直观可控：用户单位责任人和安全管理人员可直接通过APP了解电气线路的工作状态。

　　ü 智能分析排查：基于大数据技术，进行海量数据汇总，结合实际场景，进行多维度智能检测、分析、报警、计算、维保等安全管理。

　　产能以及汽车芯片使用的8英寸晶圆供不应求四个原因。另外，消费电子领域特别是手机芯片的需求量增加，也在一定程度上挤占了汽车芯片的产能。

　　芯片短缺主要源于电源管理、显示设备和微控制器等设备的需求。目前，这种短缺已经扩展到其他设备，基板、引线键合、无源器件、材料和测试都存在产能限制和短缺。这些是高度商品化的行业，在短时间内进行积极投资的灵活性/能力很低。
 

　　审核编辑：ymf