NB智慧用电系统-NB-IoT智慧安全用电监测装置

　　NB-IoT智慧用电解决方案

1、建设背景

　　随着智慧城市、能源互联网及大数据时代的来临，移动通信正在从人和人的连接，向人与物以及物与物的连接迈进，万物互联是必然趋势，而无线通信将增速实现万物连接。

　　随着能源互联网的不断发展，智能电表作为能源互联网的感知层终端，是能源互联网的数据之源，承载着电力计量及数据采集任务。鉴于仪表现场环境的复杂情景，仪表的通信问题一直是行业痛点，随着NB-IoT技术的兴起，为构建真正高性价比的组网方案成为可能。

　　NB-IoT(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)是IoT领域基于蜂窝的窄带物联网的一种新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，亦被叫为低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT只消耗大约180KHz的频段，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络支持待机时间短、对网络连接要求较高设备的高效连接。其主要特点是覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点。

　　力安科技致力于为智慧用电、智能电表、能源管理、建筑电气、智慧消防等应用场景提供优质的整体用电解决方案，为能源互联网的发展提供助力。

2、架构

　　智慧用电解决方案由感知层、网络层、IoT平台、应用层组成。

　　感知层

　　感知层主要实现物理世界的智能感知识别、信息采集及处理，并通过通信模块将物理实体连接到网络层，本方案中包括NB-IoT电表、控制器及其他智能装置。

　　网络层

　　网络层主要实现信息的传递、路由和控制，包括延伸网、接入网及核心网。本方案中包括NB-IoT网络，该网络基于授权频谱组建网络，其抗干扰能力、数据安全性均有可靠的安全保障。

　　IoT平台

　　IoT平台提供连接管理、设备管理、数据管理、能力开发等基础服务。支持物联网电表快速接入及集成。通过统一的协议与接口实现NB-IoT电表的接入。平台提供高效的数据管理、结构化存储、数据采集、数据调用等功能，为应用层提供组件化的数据服务。

　　应用层

　　应用层是物联网应用的业务核心，在IoT平台基础上，可以聚焦智慧用电的行业业务，实现业务层面的呈现及应用，如智慧用电的报表管理、费率管理、设备维护、统计分析等。

3、NB-IoT技术优势

　　NB-IoT技术具有低功耗、广覆盖、大连接、低成本等显著优势。

　　低功耗

　　NB-IoT节电技术DRX(Discontinuous Reception)和PSM(Power Saving Mode)，通过减少不必要的信令和在PSM状态时不接受寻呼信息来达到省电之目的，可让设备时时在线，保障电池10年以上的使用寿命。

　　广覆盖

　　NB-IoT无线技术提升了功率谱密度，NB-IoT比LTE提升20dB增益，即覆盖能力提升100倍，很好地实现了广域覆盖，即使在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到，对电表的分布式安装实现全面覆盖。

　　大连接

　　与传统的2G/3G/4G相比，NB-IoT有50~100倍的上行容量提升，200kHz带宽下单基站小区可支持5万用户。

　　低成本

　　NB-IoT核心网相对传统EPC核心网增加了“小包数据控制面传输优化、节电优化(PSM、eDRX)”，信令流程简化、大幅降低消息交互，实现NB-IoT的低移动性接入。低速率、低复杂度带来的是低成本。

4、NB智慧用电系统

　　NB-IoT智慧用电系统是落实以“预防为主，防患于未然”的安全管理新理念的一种新科技管理工具。它结合多种高端技术——互联网+、物联网、云计算、大数据分析等，通过物联网传感终端，对引起用电安全事故(如：电气火灾)的主要因素(导线温度、电流、剩余电流、末端用电不当)进行不间断的数据跟踪与统计分析，将获取的用电数据实时传送至云平台，实现了实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患，并可通过智能的AI算法控制末端用电设备通断电与智能恢复供电，同时平台向相关管理人员和用户发送预警信息，指导用户开展治理，达到减少潜在的用电安全隐患，实现“防范于未然”的目的。

　　本系统适用于各种用电企业如商业楼宇、居民小区、医院、学校等场合，系统实施可有效地及时发现和排查各种电器和线路存在的火灾隐患，从源头抑制电气火灾的发生，以保障场地的用电安全以及减少电能损耗。