物联网在智能电网中有哪些应用

物联网在智能电网中有哪些应用,第1张

物联网在智能电网中的应用主要包括:(1) 设备状态监测。利用物联网技术对常规机组、水电站坝体、新 能源发电、电力设备进行状态监测,提高一次设备的感知能力。(2) 电力生产管理。利用物联网技术实现调度指挥中心与现场作业 人员的实时互动、电力巡检管理以及重要杆塔的实时监测和防护。(3) 电力资产全寿命周期管理。将射频识别和标识编码系统应用于 电力设备,进行资产身份管理、资产状态监测以及资产全寿命周期管 理,实现自动识别目标对象并获取数据。(4) 智能用电。利用物联网技术有助于实现智能用电双向交互服 务、用电信息采集、家居智能化、家庭能效管理、分布式电源接入以及 电动汽车充放电,为实现用户与电网的双向互动、提高供电可靠性与用 电效率,以及节能减排提供技术保障。

如果不是亲耳聆听PTC全球CEO贺普曼(James Heppelmann)关于物联网将如何变革传统制造的演讲,我对一个革命性时代即将带来的颠覆性影响恐怕不可能有那么深切的感受。
6月的波士顿阳光明媚、气候宜人。这里既是美国文化的发源地之一,也是仅次于硅谷的东部创新中心。贺普曼的演讲正是2014年PTC全球用户大会(PTC Live Global 2014)开场。来自全球约2,000多名用户代表和媒体出席了此次大会。作为《福布斯》中文版的代表,我应邀参加。
自通讯技术诞生以来,全球1/3的人口通过电话、手机、互联网连接。2010年则被物联网发展的一个里程碑:物体的连接数量超过人的连接数量。更重要的是,这一物与物连接的趋势在加速发展,“万物互联”(Internet of Everything)似乎已经势不可挡。
据IDC预测,2016年,物联网产品及解决方案创造的市场价值将达到19万亿美元;麦肯锡则把物联网视为改变生活、商业和全球经济的12大颠覆性技术之一,2025年的市场规模预计达62万亿美元,是3D打印市场的10倍。
“物联网不同于传统意义上的互联网,” 贺普曼说,互联网强调‘人’的连接,而物联网强调的是‘物’,“万物互联的世界产生的变化就是创新的驱动力。”
在贺普曼看来,物联网时代之所以会到来,离不开三大因素的激励:
芯片的发展——摩尔定律使得芯片的计算速度在过去几十年间飞速发展;
通信的发展——各种通信技术让联结成为人们生活不可或缺的部分;
智能产品(也就是“物联网”中的“物”)的发展。
大约1年多前,贺普曼和全球知名的哈佛大学商学院教授迈克尔·波特(Michael EPorter)联合启动了一项关于物联网时代制造业、智能连接产品的研究。“我们的研究发现,智能连接产品的爆炸式增长将重新定义整个产业链条,并会对产业结构产生影响,也会改变竞争者参与竞争的战略,”贺普曼说,“这将是对所有人都产生巨大影响的大事,甚至这变化之快和颠覆性让人觉得有些可怕。”
“世界在变化,我们制造的产品在变化,产品产生价值的源泉也在变化,而且在转移。”贺普曼说。那么,物联网对传统制造业究竟会产生哪些彻底改变呢?贺普曼从三方面做了解析。
首先,原先硬件创造的价值正在被软件创造的价值所共享,与硬件相关联的软件创造的价值将超越以往任何时候。贺普曼以智能手机为例,说明了软件与硬件结合在产品销售中的作用越来越大。“我们很多制造业客户告诉我,他们的产品有几百万、甚至数千万行代码,他们也可以算得上软件公司了。”贺普曼说。
在中国制造业领域,这一趋势同样在发展。例如,风机制造商远景能源在几年前就已经把自己从传统风机制造商升级到了“智能风机制造商”,通过为风机增加传感器、编写软件代码,从而实现智能化控制和运营。
其次,联接让我们对智能硬件在软件方面的创新提供了新的选择,从而创造“新的智能”。云计算的颠覆性由此体现。在制造智能联接产品时,人们可以选择把大部分软件直接与硬件集成,这样可以得到更快的响应速度、较低的网络依赖程度和更高的安全性;也可以把所有的应用都放在云端,如此一来,硬件变成了终端接口,制造的复杂度会大大降低,而所有有价值的应用可以通过网络灵活配置,选择更广、更新更快,硬件的价值也会因此降低;当然,也可以二者结合,把部分核心功能做成嵌入式软件,而把一些应用放在云端。
第三,智能连接产品会带来商业模式的变化——从销售产品到销售服务。飞利浦照明的模式创新是一个典型案例,他们改变以往销售灯具的模式,与华盛顿地区的停车库签订为期10年的照明服务合同,并为这些车库安装LED灯。“LED灯是一次性投入较大的昂贵照明器材,但从节能和效率来说,优势明显。”贺普曼解释说。毋庸置疑,让客户一次性投入安装昂贵的LED灯的挑战很大。但飞利浦采取新服务模式,他们可以从每年节约出来的200万美元的能源开支中获得充足的利润。服务期间,飞利浦不仅需要提供高品质产品,还要持续做好服务——通过传感器、芯片让照明智能化,从而通过系统平台监控、运营和服务。从模式上来看,这是双赢的——用户得到他们需要的“舒适”,而制造和服务提供商取得了稳定而源源不断的利润。
那么,制造业企业应该让传统产品具备哪些“新能力”才能让它们具备智能连接产品的特性呢?贺普曼从4个方面进行了描述,分别是:监控能力、控制能力、优化能力和自动化能力。
激情澎湃的贺普曼曾经是一位工程师和创业者,在他的带领下,PTC从产品设计软件跨越到协同设计、产品生命周期管理、物联网平台等领域,近年来公司保持了持续增长态势,并且通过收、并购完善自己在制造业全生命周期软件工具和平台各环节的布局。贺普曼自己也是一位物联网体验的超级粉丝。演讲中,他现场演示通过网络远程控制自己房屋中的各种智能产品设备,让观众亲眼目睹了家中能源管理、娱乐系统、安全系统尽在一键掌握中的场景。
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从2017年和2019年Gartner将数字孪生(Digital Twin)作为十大战略性技术发布以来,数字孪生正在从虚拟产品生命周期管理、工业物联网专业技术,发展为企业数字化的核心通用技术。作为企业数字化通用技术,数字孪生为企业的运营创新、产品与服务创新、商业模式创新、管理创新带来了新的机会,本文结合PLM、工业互联网及企业领域数字孪生技术的发展演进探讨如何规划和实施企业数字孪生战略。

数字孪生的技术演进:从虚拟产品技术到数字化战略技术

2021年上海车展特斯拉车主维权事件中,特斯拉分别向市场监管部门、维权的张女士发送了整理为Excel表格的48页6697组后台服务器数据,详细记录了车主在事故前30分钟的车辆状况和驾驶动作。

特斯拉的用户不仅可以通过特斯拉的数字孪生追溯设备的过去和当前使用状况,还可以发现,在使用过程中,特斯拉 汽车 的功能似乎越来越智能,特斯拉 汽车 似乎会越来越懂你。特斯拉通过数字孪生给用户提供了一种“持续智能”,可以持续适配用户、持续优化。特斯拉通过这种服务,每年可以从每辆特斯拉获得超过1200美元的收入。

要构建类似特斯拉这样的数字化产品、服务和商业模式,首先需要理解数字孪生技术的由来、发展及持续演进。数字孪生迄今经历了三个演进阶段:

1、虚拟产品管理发展阶段

2003年迈克尔·格里夫斯(Michael Greives)第一次提出将数字孪生(Digital Twin) 作为PLM的一个概念模型,将虚拟产品纳入PLM的管理范畴,重新定义了PLM。到2011年NASA将“数字孪生”(Digital Twin)列入美国航空航天发展规划,这个阶段是数字孪生的概念形成阶段。这个阶段数字孪生主要被定位为下一代PLM系统的“虚拟完美模型”(Virtually perfect Model)。

2、工业互联网发展阶段

2011年以来,GE公司发布雄心勃勃的工业互联网计划,随后,在GE和西门子、PTC等公司的倡导和支持下,数字孪生作为工业互联网的核心技术得到了前所未有的重视,这个阶段,无论是GE、PTC还是西门子,都不仅将数字孪生用于CAD、CAE、PLM等虚拟产品系统工程,还在设备(APM)、过程控制、网络等工业互联网各个领域以数字孪生和数字主线作为核心技术支持,各个厂商分别发布了设备、网络、过程、产品、生产、运营等不同应用场景数以百万计的数字孪生体。数字孪生通过工业互联网的发展进入到商用阶段,不过迄今大约只有1%的企业资产应用了数字孪生技术。

3、数字化战略技术发展阶段

2017年Gartner将数字孪生列入10大战略技术趋势,数字孪生从工业互联网的核心技术进一步发展为基于物联网的智慧城市和企业数字化的核心战略技术。数字孪生作为战略技术,从复杂系统工程(iMBSE)和工业互联网等特定领域发展为智慧城市和企业的数字化基础设施。Gartner数字孪生分为离散数字孪生、组合数字孪生、组织数字孪生三个基本类型。产品数字孪生也好,设备数字孪生也好,实际都是一种离散的数字体,这样的数字孪生的作用是局部的,Gartner的建议实际是将这种离散的数字孪生能力“组装”起来,打造具备特定的业务模式和运营模式的组织数字孪生(DTO),让企业具备数字孪生的持续智能能力。这样,数字孪生就成为企业数字化的一种核心战略技术。

数字孪生实施路线:从离散可视、数据驱动到持续智能

数字孪生的概念虽然出现已久,但是在企业数字化转型中的应用还刚刚开始,即使引入数字孪生的企业也还处于试点和 探索 阶段。但是在未来一年内,65%的大型企业都表示会投入启动数字孪生项目。未来两到三年,是企业数字孪生建设的战略机遇期,有的放矢的拟定数字孪生战略,无疑将获得先行优势。

目前推行数字孪生的制造企业,基本有两条战略实施路线,一条是从产品数字孪生开始,基于产品数字孪生,实现虚拟样机、虚拟仿真,缩短产品研发周期,降低产品研发成本。典型代表是中车集团如中车株机;一条是设备和车间数字孪生开始,基于设备和车间数字孪生,实现透明化的装备生产、运维和服务。典型代表是树根互联参与的三一重工8号工厂;

从企业战略发展角度,为了实现通过数字孪生构建未来的竞争优势,企业的数字孪生的战略可以按照四个步骤展开:

1、第一阶段:实现离散数字孪生的连接与可见

离散数字孪生,是实现设备、人员等单一的资源数据连接和数据可视以实现资源优化的单一数字孪生体。这一阶段,基于边缘网络技术、设备及资源管理系统,通过选定的设备、流程、系统的数字化连接和数据采集、数字化标识、数字化监测,实现数字化设备、流程和系统的诊断、描述性分析和预测;目前在不少企业推行的RPA(流程机器人)其实也是一种离散数字孪生的应用。设备的离散数字孪生未来将主要通过设备供应商提供;流程的离散数字孪生主要通过应用软件服务商提供;

2、第二阶段:实现复合数字孪生的互联与数据驱动

复合数字孪生是基于内部离散数字孪生和外部数据资源复合而成的数字孪生体,如一条产线,一个端到端的服务线。数字孪生的复合过程不是简单的数据互通,包括基于 历史 数据的机器学习和模型训练、基于实时数据的模型实时运行和监测。所以复合数字孪生的能力是需要通过一个包括AI和大数据能力在内的物联网平台实现的。符合数字孪生一般通过企业个性化定制实现。

3、第三阶段:实现企业数字孪生的数据驱动与持续智能

企业数字孪生(DTO)重点是面向企业全流程,通过数据孪生监测和驱动的业务运行,形成一种可以持续自动采集、自动分析、自主执行、自主决策的数据驱动闭环。在2020年的战略技术趋势预测中,Gartner提出了一个“持续智能”的新概念刚好可以解释企业数字孪生的价值。持续智能指的是基于数字化在线平台实时获取数据流,实时进行情景分析并给出响应方案,实现决策与运营的一体化。企业数字孪生的的建设是一个系统工程,基本的建设内容包括全价值链的数据获取、模型构建、数据监测及支持持续智能的数据与分析平台建设。这种需求很多企业都是存在的,不过大多数企业因为不了解企业数字孪生的概念,可能将这个项目简单等同于大数据中心。

4、第四阶段:实现数字孪生的生态服务与价值共生

将产业上下游的数字孪生组织集合起来,就成为以链主为核心的产业数字孪生,如 汽车 制造商上下游数字孪生体集合起来就可以构成一个包括消费者、供应商、4S店及 社会 服务资源在内的 汽车 产业数字孪生。产业数字孪生将改变传统的产业协同关系,衍生出全新的基于数据和智能的生他服务和价值共生模式。个性化订制、网络化协同最终将体现在客户参与数字孪生、生态伙伴共享产业数字孪生的价值。

数字孪生的创新策略:模型驱动、架构引领, 探索 中前进

从离散数字孪生,复合数字孪生到企业数字孪生、生态数字孪生,数字孪生在企业的应用深度不断加深、实施的复杂性和应用的难度也会逐级加大。在实施的过程中必然面临不确定的风险,在行业内实际还缺少行之有效的数字孪生实施方法。

在复杂系统工程领域,有基于模型的系统工程方法(iMBSE)对产品定义、领域建模与仿真给出了方法论指导;

在虚实融合的数字化方法论层面,德国工业40参考架构、中美工业互联网参考架构也已经发表了发表了相关的架构框架。

但是在企业数字孪生领域,在面向企业运营和流程优化领域,原有的BPM(业务流程管理)的方法论已经不能支持模型驱动、虚实融合的数字化业务模式和运营模式创新需求,企业需要新的业务和运用模式优化方法论。

作者:金蝶软件(中国)有限公司

组稿:李艾离

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中国联通物联网业务的计费周期为上月27日0时0分0秒至本月26日23时59分59秒,物联网业务的资费计划又分为月付资费计划和预付资费计划。月付类型资费计划以月度,指上月27日0时0分0秒至本月26日23时59分59秒为计费周期。预付类型资费计划以双方约定的任意天数为计费期限,默认为季度90天、半年180天、一年360天。

针对物联网卡无法正常上网的情况,可以采纳的解决方法如下:
1、你可以将物联网卡插入手机中,然后开机看是否能能识别物联网卡;
2、你可以在手机里找到APN设置,建立一个新的网络接入点,设置参数为CMMTM,其他不变保存;
3、用手机访问网站,看是否能够正常上网,如果能上网,那么物联网卡就是正常的了。

一般选择三大移动运营商提供的物联卡。

一、三大运营商物联卡
1、移动物联网卡
它是由中移物联网公司负责的一个物联网系统架构,信号好,资费便宜,而且4G网络速度快。
其物联卡号段主要是147、10648、1849、178四种,2G网络覆盖良好、4G网络覆盖优良,其主要面向中小流量客户开展业务办理,适用于POS机、智能穿戴等小型应用设备。

2、联通物联网卡
由中国联合通信网络公司直接负责的物联网系统架构,套餐自由度较高,4G网络较好,但资费比移动较贵,实际上联通为三大运营商中资费最贵的。
其物联卡号段主要是145、10646、176等,2G网络覆盖不足、已退网,现如今以3G、4G网络为主,主要服务对象为大中型流量客户,在车联网、移动媒体、视频监控等行业应用较多。

3、电信物联网卡
由中国电信公司直接负责的物联网系统架构,资费相对持中,比联通来讲相对便宜,比移动相对来讲稍贵,电信流量套餐可以任意更改,但只能用于支持电信的设备,而支持电信的设备并不太多。
其物联卡号段主要是149、10649两种,4G网络覆盖良好,但是没有2G网络,主要面向大流量客户提供入网服务。

二、物联卡平台怎么选择?
1、平台的实力
选择物联网卡平台一定要选择实力强的物联卡平台,有实力的物联卡平台不仅物联网卡质量好,还可以为企业提供提供稳定长久服务,这些服务不仅包括后续对物联网卡的生命周期管理、数据统计分析、业务管理等,而且还包括针对企业的特性,提供对应的物联网卡方案,帮助企业搭建完善的物联云应用体系。国内三大运营商的核心代理商,能够提供移动物联网卡、联通物联网卡和电信物联网卡。

2、物联网卡平台的口碑
一个好的物联网卡平台在业内一定会具有良好的口碑,与之合作的企业对之评价也会很高。这些年行业内存在各种各样的物联网卡平台,而那些差的平台,也许可以侥幸骗一两次,但是久而久之一定会被公之于众,受到行业内的谴责唾弃。

3、物联卡平台提供商
是否为你着想,一个为客户着想的物联卡平台一定是一个优质的的平台,因此选择物联网卡平台时一定要注意这点,看他们是否询问了你的预算、时间安排、期望或者案例,如果一个平台提供商会站在你的立场上关心你的项目是否成功,那么他们就会为你做更多的工作,并弥补其平台可能不足的功能。

4、物联卡专业级管理
系统平台功能,要满足企业的各种需求,特点有:1多层权限体系,满足集团化运营管控,2三大运营商物联网平台接入,状态实时管控,3优秀的技术架构,均衡负载技术,高并发支持,4完备的预警方案,掌控更及时,5多种业务流程的严格管控,企业管理更科学,6多应用场景适配,满足不同企业需求,7强大的统计功能,为企业做好预决算分析,8虚拟运营商架构,运营更灵活,9支持移动端 *** 作,使用更便捷,10支持基础通信与管理

5、物联卡的质量和价格
购买物联网卡时我们不能只考虑物联网卡的价格,有些不良平台可能会把物联网卡的价格标的很低很低,但是对于物联卡的质量却不敢保证。我们在选择物联网卡时不能被价格迷惑,而要注意物联网卡的材质、使用寿命以及信号的稳定性等各个方面。物联网卡有多种套餐,企业需要根据自己的流量使用情况选择合适的套餐。

是的,是需要物联网卡管理系统
系统连接管理卡片在后台进行流量的分配、监控管理
一般都是直接购买成熟的后台就可以了
想要开发出一整套的物联网卡生命周期管理系统,需要投入较多的资源,无法是技术人才还是科研费用上,都是一笔较大的投入,正常的企业无法支撑起这笔费用
可以找找智能客,可以直接得到一套的后台源码使用

智能电网的支撑技术

智能电网的主要支撑技术有实现收集、存储、分析、处理、显示海量信息数据的可靠信息技术,高速、双向、实时、集成的通信技术,具备资源优化配置、科学决策、电网运行高效管理、电网异常及事故快速响应的智能调度技术,电能量消费与预测技术,中压或低压配电网上的分布式能源接入技术,规划控制技术,包括电能质量、功率因数、相位、故障事件、变压器和线路负荷等数据在内的参考量测技术及相关传感器技术等。

物联网相关技术在智慧电网中的作用

在当前的电网中,传感器的应用很广泛,但主要是机电类传感器,其获取的方法往往是物理方法,传递的信号往往是模拟量,这就决定了它往往是通过电缆进行传输。智能传感器不但涉及传感技术,还与微机械、微电子、数字信号处理、网络通信直接相关。

它获取信息的方式往往是将所需获取的信息直接转变为光信号或者电信号,输出为数字量。智能传感器还具有一定的信息存储和分析能力,可以对信息进行初级加工再向上一级传递,避免了上级设备对于信息的处理量过大,也节省了网络流量。

物联网技术中,信号一般使用光缆进行传输,对于设备内部的状态量等不便于直接连线传输的信号,还可以采用无线传输,保证数据的实时性。在主站,由于传输来的数据为数字量,就避免了繁杂的数据转换和处理工作,这些优势应当发挥。但是,电网对于信息的可靠性要求很高,特别在信息传输方面。

如果是在民用或者商用行业,信息传递的可靠性要求较低,物联网当前的可靠性水平便可以胜任。但对于电网来说,错误信息传递的结果是很严重的,可能导致电网中自动装置的错误动作,切断正常运行的大量负荷,或者电能计量出现重大失误等。在可靠性无法保证的情况下,物联网技术的重要优势——信息传递将难以发挥作用,这也就相应导致了在网络层之上的应用层无法应用于智能电网。


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