安科瑞劉鴻鵬

摘要

隨著配電系統(tǒng)智能化需求的提升，現(xiàn)代配電物聯(lián)網(wǎng)（IoT）系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理及遠(yuǎn)程管理能力提出了更高要求。智能網(wǎng)關(guān)作為連接現(xiàn)場設(shè)備與上層管理平臺(tái)的核心樞紐，其性能直接影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性與擴(kuò)展性。本文以安科瑞智能通信管理機(jī)為例，探討智能網(wǎng)關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)及其在配電物聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用場景，分析其在提升配電自動(dòng)化水平、實(shí)現(xiàn)能源管理等方面的價(jià)值，并展望未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)關(guān)；配電物聯(lián)網(wǎng)；邊緣計(jì)算；遠(yuǎn)程維護(hù)；協(xié)議兼容

1.引言

現(xiàn)代配電系統(tǒng)正朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向演進(jìn)。配電物聯(lián)網(wǎng)通過整合智能終端、通信網(wǎng)絡(luò)與云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障預(yù)警和遠(yuǎn)程控制。在這一體系中，智能網(wǎng)關(guān)承擔(dān)了協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)聚合、邊緣計(jì)算等關(guān)鍵任務(wù)。本文以安科瑞ANet系列智能通信管理機(jī)為研究對(duì)象，解析其技術(shù)架構(gòu)與功能特性，并結(jié)合實(shí)際案例說明其在配電物聯(lián)網(wǎng)中的核心作用。

2.智能網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用

2.1智能電表數(shù)據(jù)集中管理

在工業(yè)園區(qū)或商業(yè)樓宇中，智能網(wǎng)關(guān)通過RS485接口連接多臺(tái)智能電表，實(shí)時(shí)采集用電數(shù)據(jù)，并通過4G或以太網(wǎng)上傳至能源管理平臺(tái)。邊緣計(jì)算功能可對(duì)電表數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理（如峰谷電量統(tǒng)計(jì)），減輕云端負(fù)載，同時(shí)支持異常用電行為告警。

2.2配電自動(dòng)化與故障定位

在配電網(wǎng)中，網(wǎng)關(guān)整合保護(hù)裝置、斷路器的狀態(tài)信息，結(jié)合IEC 104協(xié)議與主站協(xié)同工作。當(dāng)檢測到線路短路或過載時(shí)，網(wǎng)關(guān)可快速執(zhí)行邏輯控制方案，觸發(fā)斷路器分閘，并通過遠(yuǎn)程維護(hù)功能上傳故障日志，輔助運(yùn)維人員定位問題。

2.3分布式能源監(jiān)控

針對(duì)光伏、儲(chǔ)能等分布式能源系統(tǒng)，網(wǎng)關(guān)支持Modbus TCP協(xié)議接入逆變器與電池管理系統(tǒng)（BMS），實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)電功率、SOC等參數(shù)。通過虛擬設(shè)備求和功能，可計(jì)算區(qū)域總發(fā)電量，優(yōu)化能源調(diào)度策略。

3.ANet智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

本系列智能通信管理機(jī)是一款采用嵌入式硬件計(jì)算機(jī)平臺(tái)，具有多個(gè)下行通信接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò)接口，用于將一個(gè)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有的智能監(jiān)控/保護(hù)裝置的通信數(shù)據(jù)整理匯總后，實(shí)時(shí)上傳主站系統(tǒng)，完成遙信、遙測等能源數(shù)據(jù)采集功能。同時(shí)，本系列智能通信管理機(jī)支持接收上級(jí)主站系統(tǒng)下達(dá)的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的智能系列單元，完成對(duì)廠站內(nèi)各開關(guān)設(shè)備的分、合閘遠(yuǎn)方控制或裝置的參數(shù)整定，實(shí)現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能，以達(dá)到遠(yuǎn)動(dòng)輸出調(diào)度命令的目標(biāo)。本系列智能通信管理機(jī)提供豐富的規(guī)約庫支持，實(shí)現(xiàn)不同二次設(shè)備供應(yīng)商的智能設(shè)備互聯(lián)。作為自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測設(shè)備之間的通信接口設(shè)備，本系列智能通信管理機(jī)實(shí)現(xiàn)了規(guī)約轉(zhuǎn)換、接口匹配、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等三項(xiàng)功能。本系列智能通信管理機(jī)提供RS485通信端口，每個(gè)端口最多可帶32臺(tái)儀表設(shè)備（對(duì)于低壓綜合保護(hù)建議每個(gè)端口掛接不超過4個(gè)）；可根據(jù)儀表設(shè)備的通信波特率、通信線路長度及客戶對(duì)通信數(shù)據(jù)的刷新速度要求最終決定每個(gè)通信端口所帶的設(shè)備數(shù)量。本系列智能通信管理機(jī)實(shí)時(shí)并行多任務(wù)處理與第三方設(shè)備的訪問及上位系統(tǒng)的連接通信，支持軟件組態(tài)。通過專門的配置管理軟件，可為不同通道掛載設(shè)備選擇不同的通信協(xié)議，并可通過更改配置文件來改變通信管理機(jī)所連接儀表設(shè)備的數(shù)量及數(shù)據(jù)信息，而不需更改軟件程序。

3.1 型號(hào)說明

數(shù)據(jù)采集：ANet網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崟r(shí)采集電流、電壓、功率和能耗等關(guān)鍵電氣參數(shù)，確保用戶能夠獲取設(shè)備狀態(tài)信息。

數(shù)據(jù)傳輸：支持多種通訊協(xié)議，如Modbus、MQTT、以太網(wǎng)、TCP、NB-IOT等，ANet網(wǎng)關(guān)可以將采集到的數(shù)據(jù)上傳至云端或本地服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)集中管理分析。

172，。有任何問題，。6972都可以隨時(shí)問的.，5322

3.2 技術(shù)參數(shù)

廣泛的兼容性：支持多種通訊協(xié)議，確保與不同品牌和類型的電氣設(shè)備的兼容性，簡化系統(tǒng)集成過程。

模塊化設(shè)計(jì)：其模塊化設(shè)計(jì)使得用戶可以根據(jù)實(shí)際需求靈活擴(kuò)展系統(tǒng)功能，方便后期的維護(hù)與升。

3.3 技術(shù)特點(diǎn)

多協(xié)議兼容與接口擴(kuò)展

智能網(wǎng)關(guān)支持RS485、以太網(wǎng)、4G、LoRa等多種通信接口，兼容Modbus、DLT-645、IEC 104等主流協(xié)議，解決了不同廠商設(shè)備間的互聯(lián)互通問題。例如，ANet-2E4SM模塊化系列提供可擴(kuò)展的RS485、CAN、MBUS等子模塊，適配復(fù)雜現(xiàn)場環(huán)境，滿足多設(shè)備接入需求。

數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)

網(wǎng)關(guān)通過并行多任務(wù)處理技術(shù)，實(shí)時(shí)采集區(qū)域內(nèi)智能儀表的數(shù)據(jù)（如電壓、電流、功率等），并匯總上傳至主站系統(tǒng)。以ANet-8串口系列為例，其支持單端口掛接32臺(tái)設(shè)備，信息點(diǎn)數(shù)達(dá)30000個(gè)，顯著提升數(shù)據(jù)吞吐效率。同時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)方案配置功能支持靈活的數(shù)據(jù)路由策略，確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)優(yōu)先傳輸。

邊緣計(jì)算與邏輯控制

智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)置二次計(jì)算引擎，支持虛擬設(shè)備求和、邏輯控制、時(shí)間觸發(fā)等功能。例如，通過配置三元運(yùn)算符（`?:`）和邏輯表達(dá)式，可實(shí)時(shí)判斷溫度越限或負(fù)載異常，并自動(dòng)觸發(fā)開關(guān)控制指令。這種本地化處理能力減少了對(duì)云端計(jì)算的依賴，降低了網(wǎng)絡(luò)延遲，提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度。

遠(yuǎn)程維護(hù)與安全管理

網(wǎng)關(guān)支持SSH、FTP、遠(yuǎn)程服務(wù)器連接等管理方式，用戶可通過專用軟件（如ANet CM）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置更新、固件升級(jí)和日志分析。此外，設(shè)備內(nèi)置電磁兼容（EMC L4）防護(hù)與工頻耐壓（2kV）設(shè)計(jì)，結(jié)合安全準(zhǔn)入機(jī)制，確保在惡劣工業(yè)環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 設(shè)備尺寸

3.5 接口說明

3.6 設(shè)備管理

8串口系列提供8個(gè)RS485串口，每個(gè)串口支持并接32臺(tái)儀表設(shè)備，滿負(fù)載為256臺(tái)儀表設(shè)備，大信息點(diǎn)數(shù)為30000個(gè)（采集+轉(zhuǎn)發(fā)）。

4串口系列提供4個(gè)RS485串口，每個(gè)串口支持并接32臺(tái)儀表設(shè)備，滿負(fù)載為128臺(tái)儀表設(shè)備，至 多信息數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為24000個(gè)（采集+轉(zhuǎn)發(fā)）。

2串口系列提供2個(gè)RS485串口，每個(gè)串口支持并接32臺(tái)儀表設(shè)備，滿負(fù)載為64臺(tái)儀表設(shè)備，至 多信息數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為6000個(gè)（采集+轉(zhuǎn)發(fā)）。

3.7 組網(wǎng)方式

4. 認(rèn)證資質(zhì)

5.實(shí)際案例分析

某工業(yè)園區(qū)部署ANet-2E8S1智能網(wǎng)關(guān)，連接110臺(tái)低壓保護(hù)裝置與電表。網(wǎng)關(guān)配置邊緣計(jì)算規(guī)則：當(dāng)某回路電流連續(xù)5分鐘超過閾值時(shí)，自動(dòng)切斷負(fù)載并推送告警。實(shí)施后，園區(qū)故障響應(yīng)時(shí)間縮短60%，人工巡檢成本降低40%。

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結(jié)論

智能網(wǎng)關(guān)作為配電物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)中樞”，其多協(xié)議兼容、邊緣計(jì)算和遠(yuǎn)程管理能力，為配電系統(tǒng)的運(yùn)維與智能化轉(zhuǎn)型提供了堅(jiān)實(shí)支撐。未來，隨著技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用場景的深化，融合AI算法，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，構(gòu)建開放生態(tài)，智能網(wǎng)關(guān)將在能源互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮更核心的作用。

審核編輯 黃宇