基于物聯網的智能灌溉用電共享終端研究

羅子江 仝偉

【摘要】? ? 能源互聯網是深度融合能源系統和互聯網的新一代能源系統。以“互聯網思維”改造傳統電力系統，大力推進能源與信息的深度融合，發揮電力系統覆蓋面寬、能量和信息一起傳輸的獨特網絡優勢，克服傳統思維的局限和存在的薄弱環節，構建骨干電源與分布式電源結合、多種能源優化互補、供需的能源系統和生態體系，推進能量流-信息流-價值流融合的能源互聯建模與規劃。建立用戶的需求響應及互動，互動和共享用電模式。

【關鍵詞】? ? 能源互聯? ? 互動和共享用電模式

引言

根據黨中央和網省公司相關要求，主動承擔政治責任、經濟責任和社會責任，滿足人民追求美好生活的電力需要作為一切工作的出發點和落腳點，從安全、服務、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用，極力解決季節性過載、低電壓等供電質量差的問題，遏制私拉亂接帶來的涉電公共隱患，提高客戶滿意度，實現安全、便民、高效的用電服務，確保人民群眾用上電、用好電目標。

一、現狀痛點及共享用電理念

灌溉用電現狀四大痛點

①電壓質量難以保證：灌溉用電量隨季節性波動較大，導致公用配變程現季節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，線路私拉亂接現象嚴重，“蜘蛛網”式抽水線路遍布田間地頭，安全隱患突出，近年來連續發生涉電公共安全事件。

③配電設備壽命縮短：受農村灌溉用電影響，配變負荷不平衡嚴重，導致供電質量降低，配電設備使用年限縮短。

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。

為建設智慧城市、智慧鄉村，離不開“智慧用電”。因此要求采用新技術跨界整合后，利用云平臺技術，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。依靠大數據，可為每個人設立獨立的用電套餐，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行各自對應的價格套餐。采取政企聯合，規劃架設以農村灌溉負荷為中心的10kV抽水公變，分布在田間地頭，并研發智能刷卡取電裝置，由用戶自行取電，不但解決季節性配變重過載、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，才能開創無處不在的“零售電”美好未來。

二、技術構架

系統由用戶端、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：設備監測、用電統計等。

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

實時監控：用電狀態實時提醒，可遠程開啟或關閉控制用電狀態

智能結算：時間/功率收費，多種方式供選擇

充值方便：按時間/微信/線上卡續費;支持IC卡綁定開卡充值，老人也能使用

聯網定位：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分鐘內未取電成功，無需付款

合理計費：根據用電功率精準檢測，消費更放心

（2）終端滿足以下技術要求

適用于戶外安裝運行。

環境溫度：-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運行安全。

（3）自主研發軟硬件與個性化定制

自主研發設計：追求工匠精神，采購進口芯片、精密生產工藝。

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

整體解決方案：具備硬件與軟件的研發技術，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，支持ODM/OEM代工、個性化定制服務，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：實時掌握設備狀態、財務收支情況，強大的大數據分析依據，決策無憂！

3.1后臺運營管理

（1）設備管理：遠程監控、管理設備狀態，財務數據智能統計營收，情況清晰明了。通過手機或者PC端實時查看、管理各地區充電設備的運營情況，及時預警、排查、上報設備異常情況，防患于未然。（2）用電計費：根據用戶用電電量進行計費，計算方法科學精準。（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：充電設備的運營情況異常或設備故障時，及時預警、上報設備異常情況，保障設備資產和用戶人身安全。（5）用戶管理：用戶賬號、角色、權限等管理。（6）設備監控管理平臺：通過手機或者PC端實時查看、管理各地區充電設備的運營情況，及時預警、排查、上報設備異常情況，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）充電設備運營狀態和數量通過手機精準查看。（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算。

四、結束語

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

參? 考? 文? 獻

[1] 劉瑋，王紅梅，肖青，等.物聯網概念解析[J]. 電信技術， 2010（01） ：5-8.

[2] 陳樹勇， 宋書芳， 李蘭欣， 等.智能電網技術綜述 [J]. 電網技術，2009，33（8） ：1-5.

[3] 王萬良 .人工智能及其應用 [M].北京：高等教育出版社 ，2005

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