基于物聯(lián)網(wǎng)的智能灌溉用電共享終端研究

羅子江 仝偉

【摘要】? ? 能源互聯(lián)網(wǎng)是深度融合能源系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)的新一代能源系統(tǒng)。以“互聯(lián)網(wǎng)思維”改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，大力推進能源與信息的深度融合，發(fā)揮電力系統(tǒng)覆蓋面寬、能量和信息一起傳輸?shù)莫毺鼐W(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，克服傳統(tǒng)思維的局限和存在的薄弱環(huán)節(jié)，構(gòu)建骨干電源與分布式電源結(jié)合、多種能源優(yōu)化互補、供需的能源系統(tǒng)和生態(tài)體系，推進能量流-信息流-價值流融合的能源互聯(lián)建模與規(guī)劃。建立用戶的需求響應(yīng)及互動，互動和共享用電模式。

【關(guān)鍵詞】? ? 能源互聯(lián)? ? 互動和共享用電模式

引言

根據(jù)黨中央和網(wǎng)省公司相關(guān)要求，主動承擔(dān)政治責(zé)任、經(jīng)濟責(zé)任和社會責(zé)任，滿足人民追求美好生活的電力需要作為一切工作的出發(fā)點和落腳點，從安全、服務(wù)、效率、效益等方面入手，通過智能灌溉用電共享終端研制和應(yīng)用，極力解決季節(jié)性過載、低電壓等供電質(zhì)量差的問題，遏制私拉亂接帶來的涉電公共隱患，提高客戶滿意度，實現(xiàn)安全、便民、高效的用電服務(wù)，確保人民群眾用上電、用好電目標(biāo)。

一、現(xiàn)狀痛點及共享用電理念

灌溉用電現(xiàn)狀四大痛點

①電壓質(zhì)量難以保證：灌溉用電量隨季節(jié)性波動較大，導(dǎo)致公用配變程現(xiàn)季節(jié)性單項重過載和末端低電壓問題，客戶訴求越來越強烈，配變燒壞情況時有發(fā)生。

②安全隱患突出：由于用戶缺乏安全用電常識，線路私拉亂接現(xiàn)象嚴(yán)重，“蜘蛛網(wǎng)”式抽水線路遍布田間地頭，安全隱患突出，近年來連續(xù)發(fā)生涉電公共安全事件。

③配電設(shè)備壽命縮短：受農(nóng)村灌溉用電影響，配變負荷不平衡嚴(yán)重，導(dǎo)致供電質(zhì)量降低，配電設(shè)備使用年限縮短。

④客戶訴求強烈：用戶靠機井澆灌，而且每家一個井，甚至幾個，存在點多面廣，客戶報修量大，供電所員工疲于奔命，客戶訴求得不到及時處理。

為建設(shè)智慧城市、智慧鄉(xiāng)村，離不開“智慧用電”。因此要求采用新技術(shù)跨界整合后，利用云平臺技術(shù)，就像電信運營商那樣，可為用戶制定各種各樣的用電套餐供其選擇。依靠大數(shù)據(jù)，可為每個人設(shè)立獨立的用電套餐，即使是使用同一個“全自動掃碼付費用電插座”，也可做到對不同用戶執(zhí)行各自對應(yīng)的價格套餐。采取政企聯(lián)合，規(guī)劃架設(shè)以農(nóng)村灌溉負荷為中心的10kV抽水公變，分布在田間地頭，并研發(fā)智能刷卡取電裝置，由用戶自行取電，不但解決季節(jié)性配變重過載、低電壓問題，同時遏制用戶私拉亂接帶來的用電安全隱患，只有做到這樣，才能開創(chuàng)無處不在的“零售電”美好未來。

二、技術(shù)構(gòu)架

系統(tǒng)由用戶端、智能灌溉用電共享終端、智能灌溉后臺三部分組成。

智能灌溉用電共享終端：支持一拖四同時充電，安全用電。

管理后臺：設(shè)備監(jiān)測、用電統(tǒng)計等。

用戶端：使用微信小程序充值后掃碼用電，或者先用電再繳費。

（1）終端具有以下八項主要功能

簡單易用：無需下載APP，掃碼即可使用

實時監(jiān)控：用電狀態(tài)實時提醒，可遠程開啟或關(guān)閉控制用電狀態(tài)

智能結(jié)算：時間/功率收費，多種方式供選擇

充值方便：按時間/微信/線上卡續(xù)費;支持IC卡綁定開卡充值，老人也能使用

聯(lián)網(wǎng)定位：隨時查找距離最近用電站，及時用電

支付方式多樣：掃碼/刷卡/投幣三合一

支付模式任意組合，滿足不同人群需求

自動退費功能：3分鐘內(nèi)未取電成功，無需付款

合理計費：根據(jù)用電功率精準(zhǔn)檢測，消費更放心

（2）終端滿足以下技術(shù)要求

適用于戶外安裝運行。

環(huán)境溫度：-20—70℃

海拔高度3000m及以下

五大保護：適充電自停、漏電保護、斷電保護、過載保護、短路保護，確保人身安全和電網(wǎng)運行安全。

（3）自主研發(fā)軟硬件與個性化定制

自主研發(fā)設(shè)計：追求工匠精神，采購進口芯片、精密生產(chǎn)工藝。

OTA遠程升級：先進的OTA無線升級功能 ，無需更換配件，也能輕松完成設(shè)備升級。

整體解決方案：具備硬件與軟件的研發(fā)技術(shù)，為運行商/用戶提供整體的充電解決方案。

個性化定制：2G/4G/Lora/藍牙技術(shù)，支持ODM/OEM代工、個性化定制服務(wù)，滿足用戶個性化需求。

三、精益化運營管控

智慧灌溉的運營管理：實時掌握設(shè)備狀態(tài)、財務(wù)收支情況，強大的大數(shù)據(jù)分析依據(jù)，決策無憂！

3.1后臺運營管理

（1）設(shè)備管理：遠程監(jiān)控、管理設(shè)備狀態(tài)，財務(wù)數(shù)據(jù)智能統(tǒng)計營收，情況清晰明了。通過手機或者PC端實時查看、管理各地區(qū)充電設(shè)備的運營情況，及時預(yù)警、排查、上報設(shè)備異常情況，防患于未然。（2）用電計費：根據(jù)用戶用電電量進行計費，計算方法科學(xué)精準(zhǔn)。（3）充值記錄和消費記錄查看：每一筆充值和消費都有跡可循，實時查看明細，方便快捷。（4）故障上報及問題反饋：充電設(shè)備的運營情況異?；蛟O(shè)備故障時，及時預(yù)警、上報設(shè)備異常情況，保障設(shè)備資產(chǎn)和用戶人身安全。（5）用戶管理：用戶賬號、角色、權(quán)限等管理。（6）設(shè)備監(jiān)控管理平臺：通過手機或者PC端實時查看、管理各地區(qū)充電設(shè)備的運營情況，及時預(yù)警、排查、上報設(shè)備異常情況，防患于未然。

3.2小程序功能

（1）掃碼用電：支持微信小程序掃碼用電。（2）查看消費記錄：在微信小程序可查看電量、用電時長、用電記錄、故障記錄。（3）在線充值：支持微信充值。（4）充電設(shè)備運營狀態(tài)和數(shù)量通過手機精準(zhǔn)查看。（5）營收透明每一筆交易有跡可循，日/周/月賬單一目了然自動分配結(jié)算。

四、結(jié)束語

通過智能灌溉用電共享終端的鋪設(shè)，有效解決了農(nóng)戶灌溉用電難、用電不安全等問題，同時杜絕了電力設(shè)備的過度使用。

參? 考? 文? 獻

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[4] 蔡自興 .人工智能基礎(chǔ) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社 ，1996

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