Custom DTU Smart Gateway Company

Analisi approfondita dell'architettura e dei moduli funzionali di Acrel DTU Smart Gateway

Essendo il componente "edge" principale dell'architettura Internet energetica "cloud-edge-end" di Acrel Co., Ltd., il suo DTU Smart Gateway (Data Terminal Unit) è molto più di un semplice forwarder di dati. È profondamente realizzato come nodo edge ad alte prestazioni che integra acquisizione dati, conversione di protocolli, calcolo perimetrale e gestione intelligente, portando perfettamente l'accumulo professionale di Acrel nei campi della gestione energetica e della sicurezza elettrica.

1. Architettura hardware: una solida base costruita per ambienti industriali

Il design hardware di Acrel DTU Smart Gateway considera pienamente la complessità dei suoi scenari di implementazione (come sale di distribuzione dell'energia, centrali elettriche fotovoltaiche, data center, ecc.), offrendo elevata affidabilità, ampia adattabilità della temperatura e ricche opzioni di interfaccia.

Unità di elaborazione principale: Utilizza un processore di livello industriale ad alte prestazioni, che fornisce un potente supporto informatico per l'analisi di protocolli complessi, il calcolo dei dati in tempo reale e l'elaborazione simultanea multi-task, garantendo una risposta rapida e un funzionamento stabile del gateway intelligente iot edge industriale.

Cluster di moduli di comunicazione:

Comunicazione verso monte: Standard con Ethernet, Wi-Fi e integrato 4G/5G moduli wireless, che consentono un accesso flessibile a Internet e garantiscono che i dati possano essere caricati in modo affidabile sulla piattaforma cloud Acrel o sul centro di monitoraggio locale.

Comunicazione in downlink: Fornisce ricche interfacce locali, come RS-485 (che supporta protocolli industriali come Modbus-RTU/Modbus-TCP), RS-232 , porte Ethernet, ecc., utilizzate per collegare vari contatori di potenza intelligenti, sensori, dispositivi di protezione e altre apparecchiature laterali "finali".

Design di livello industriale: Dispone di un ampio ingresso di alimentazione di tensione (ad esempio, CC 9 ~ 36 V), con protezione contro fulmini, sovratensioni e interferenze elettromagnetiche. Supporta un funzionamento stabile in un ampio ambiente con temperatura compresa tra -40°C e 75°C, soddisfacendo i severi requisiti dell'ambiente industriale.

2. Moduli funzionali software: l'anima che potenzia la gestione intelligente dell'energia

La funzionalità del software è il valore fondamentale di Acrel DTU Smart Gateway, trasformando i dati grezzi in informazioni preziose.

Modulo di analisi e conversione multiprotocollo: Questa è la funzione più basilare e critica del gateway intelligente IoT Edge industriale. Sfruttando la sua profonda accumulazione nel settore energetico, il gateway dispone di una ricca libreria di protocolli incorporata, come ad esempio Modbus-RTU, Modbus-TCP, DL/T645 (protocollo contatore standard cinese), IEC 104 , ecc. Può raccogliere simultaneamente dati da dispositivi di marche e protocolli diversi e convertirli uniformemente in formati di dati standardizzati (come JSON, messaggi MQTT), fornendo dati "puliti" che "parlano la stessa lingua" per la piattaforma superiore.

Modulo Edge Computing e preelaborazione: Questo modulo incarna notevolmente l '"intelligenza". Lo smart gateway iot edge industriale non trasmette semplicemente tutti i dati ma può eseguire calcoli in tempo reale e giudizi logici localmente, ad esempio:

Pulizia e compressione dei dati: Filtra i dati non validi e comprime i dati, risparmiando efficacemente il traffico di rete e lo spazio di archiviazione della piattaforma cloud.

Calcoli chiave: Calcola la potenza attiva, la potenza reattiva, il fattore di potenza, gli indicatori della qualità della potenza (come le armoniche), ecc., in tempo reale.

Allarmi e collegamenti: Preimposta le soglie per la valutazione in tempo reale di eventi fuori limite (come sovratensione, sovracorrente, dispersione) e attiva immediatamente allarmi acustici/visivi locali o uscite di controllo, inviando informazioni di allarme alla piattaforma, migliorando notevolmente la velocità di risposta della sicurezza.

Modulo di Gestione e Manutenzione Remota: Quello di Acrel gateway intelligente iot edge industriale supporta la configurazione remota, gli aggiornamenti del programma (OTA) e la diagnosi dei guasti. Gli ingegneri possono modificare parametri, eseguire il debug delle funzioni e aggiornare il firmware per gateway a migliaia di chilometri di distanza tramite la piattaforma cloud senza dover essere sul posto, riducendo significativamente i costi e i tempi di funzionamento e manutenzione del sistema.

Modulo di comunicazione crittografato sicuro: La sicurezza è un'estensione della filosofia di sicurezza elettrica di Acrel. Supporta il gateway intelligente iot edge industriale VPN, SSL/TLS crittografato trasmissione, garantendo la riservatezza e l’integrità dei dati durante la trasmissione. Dispone inoltre di meccanismi di controllo degli accessi per prevenire accessi non autorizzati e attacchi, costruendo la prima linea di difesa per l'intero sistema di gestione dell'energia.

3. Ruolo nell'ecosistema Acrel: un hub intelligente che collega gli strati superiori e inferiori

Nell'architettura completa "cloud-edge-end" di Acrel, DTU Smart Gateway svolge un ruolo di hub indispensabile:

Verso il basso (Fine): È il “comandante del dispositivo”, che accede e gestisce in modo uniforme enormi apparecchiature di rilevamento terminale e aggrega dati energetici.

Verso l'alto (Nuvola): È il "ponte dati", che trasmette i dati elaborati di alto valore al Piattaforma cloud per la gestione dell'energia Acrel (ad esempio, Acrel EMS) tramite una rete sicura, fornendo una fonte di dati affidabile per la piattaforma per eseguire analisi di big data, diagnosi di efficienza energetica, generazione di report e visualizzazione visiva.

Dalla valanga di dati alle informazioni in tempo reale: come gli Edge Gateway di Acrel massimizzano il valore dei dati industriali

Nell’era dell’Internet of Things industriale (IIoT), le fabbriche e gli impianti sono inondati da enormi quantità di dati in tempo reale generati da innumerevoli sensori, contatori intelligenti e dispositivi di controllo. Se questo “diluvio di dati” venisse inviato direttamente al cloud, si troverebbe ad affrontare sfide quali latenza di rete, colli di bottiglia della larghezza di banda e costi di archiviazione elevati, con la perdita del suo potenziale valore durante la trasmissione. Acrel Co., Ltd., sfruttando la sua profonda esperienza nel settore e l'innovativa architettura "cloud-edge-end", utilizza i suoi prodotti gateway edge intelligenti come soluzione chiave a questa sfida, trasformando i dati in valore immediato.

Quello di Acrel edge gateways are not simple data conduits but rather intelligent "command centers" and "pre-processing plants" deployed at the data source. Their value maximization is manifested through three core layers:

1. Aggregazione e governance precise dei dati: perfezionamento delle informazioni di alta qualità alla fonte

Quello di Acrel edge gateways possess powerful multi-protocol parsing capabilities (such as Modbus, OPC UA, IEC 61850, etc.), enabling seamless connection and aggregation of heterogeneous data from various power meters, PV inverters, energy storage converters (PCS), temperature sensors, and other smart end-devices. Before data is uploaded, the gateway performs crucial edge computing compiti: pulizia dei dati, filtraggio di informazioni non valide, aggregazione e compressione di dati ad alta frequenza ed esecuzione di operazioni logiche preliminari. Ciò non solo riduce significativamente il carico sulla larghezza di banda della rete e sulla piattaforma cloud, ma garantisce anche che i dati caricati sulla piattaforma cloud Acrel (ad esempio Acrel EMS) siano informazioni di alta qualità e ad alta densità, ponendo una solida base per approfondimenti accurati.

2. Intelligenza localizzata a livello di millisecondo e controllo in tempo reale: garantire sicurezza operativa ed efficienza

Per la gestione dell’energia e la sicurezza elettrica, anche i ritardi di secondo livello possono comportare rischi o perdite significativi. Sfruttando la potenza di calcolo integrata, il gateway edge Acrel può eseguire modelli di algoritmi preimpostati direttamente a livello locale, ottenendo risultati ottimali informazioni e processi decisionali in tempo reale . Ad esempio, può monitorare continuamente i dati armonici di corrente e tensione in un sistema di distribuzione dell'energia, identificare istantaneamente modelli anomali e attivare allarmi per prevenire incendi elettrici; o in un sistema microgrid, esegui comandi di invio ottimizzati in millisecondi in base ai dati di generazione e caricamento raccolti localmente per garantire la stabilità del sistema. Questa intelligenza locale a bassa latenza è insostituibile per il cloud, consentendo effettivamente il passaggio dall'"analisi post-evento" all'"avviso pre-evento e al controllo durante l'evento".

3. Potenziamento delle applicazioni di livello superiore: promozione dell’efficienza energetica dell’intero stack e dell’intelligenza nella gestione della sicurezza

In quanto componente “edge” principale all’interno dell’architettura internet energetica “cloud-edge-end” di Acrel, il gateway edge è il ponte che collega l’hardware sottostante con il sistema di gestione intelligente dell’energia di livello superiore. I dati standardizzati e strutturati da esso elaborati vengono trasmessi in modo stabile e sicuro a Piattaforma cloud per la gestione dell'energia Acrel EMS , attivando così applicazioni di livello superiore più potenti. Questi dati di alta qualità consentono alla piattaforma di eseguire analisi approfondite di big data, generare dashboard visivi sull’efficienza energetica, calcolare con precisione l’impronta di carbonio e generare strategie energetiche ottimizzate. In definitiva, questo aiuta i clienti in scenari come edifici intelligenti, data center, hub di trasporto e fabbriche intelligenti a ottenere una gestione trasparente dell’utilizzo dell’energia, ridurre significativamente i costi operativi e migliorare la sostenibilità.

In sintesi, l'edge gateway di Acrel è un hub intelligente nella catena del valore dei dati. Affina il caotico "diluvio di dati" in un prezioso "flusso di informazioni" e, attraverso l'elaborazione locale in tempo reale e l'analisi collaborativa sul cloud, lo trasforma infine in "intuizioni decisionali" utilizzabili. Ciò incarna perfettamente il valore fondamentale di Acrel come impresa high-tech nel promuovere un futuro intelligente e più verde, aiutando i clienti globali a migliorare la sicurezza energetica, l’efficienza e la sostenibilità attraverso mezzi tecnologici innovativi.

In che modo l'Intelligent Edge Gateway diventa il "cervello edge" dell'Internet industriale? — Pratica e interpretazione di Acrel

Nella grande architettura dell’Industrial Internet of Things (IIoT), enormi dispositivi terminali (come sensori, interruttori intelligenti, dispositivi di protezione, ecc.) generano un’ondata di dati. Se tutti questi dati grezzi venissero inviati direttamente al cloud senza elaborazione, si creerebbe un’enorme pressione sulla larghezza di banda della rete, costi di trasmissione elevati e una latenza decisionale inaccettabile. È qui che il ruolo dell'Intelligent Edge Gateway si evolve da semplice "conduttura di dati" a cruciale "Cervello marginale" .

Essendo un'impresa high-tech profondamente impegnata nella gestione energetica e nella sicurezza elettrica, Acrel , attraverso il suo completo "Cloud-Edge-End" Energy Internet Architecture, illustra perfettamente come l'Intelligent Edge Gateway potenzia l'IIoT, rendendolo veramente intelligente, efficiente e sicuro.

Ecco le tre funzionalità principali dell'Intelligent Edge Gateway di Acrel come "Edge Brain":

1. Il "centro nevralgico" della percezione e dell'interazione: raggiungere una profonda integrazione dei dati globali

Il settore industriale contiene un'ampia varietà di apparecchiature con diversi protocolli di comunicazione (come Modbus, Profibus, OPC UA, IEC 104, ecc.). L'Intelligent Edge Gateway di Acrel funge innanzitutto da "centro nervoso".

Analisi e integrazione del protocollo: Il gateway possiede una potente compatibilità multiprotocollo, consentendo la comunicazione simultanea con vari dispositivi di monitoraggio dell'energia, contatori intelligenti, sensori ambientali, PLC e altri dispositivi "finali". Unifica i dati provenienti da dispositivi che parlano "lingue" diverse in un formato dati standardizzato, abbattendo i silos di informazioni e ottenendo una percezione olistica del flusso di energia e dello stato delle apparecchiature in scenari come microreti, sale di distribuzione intelligenti e linee di produzione. Ciò riflette direttamente l'incarnazione degli oltre 600 brevetti di Acrel e la sua profonda esperienza nel settore.

2. Il "nucleo intelligente" per pensare e prendere decisioni: fornire intelligence localizzata in tempo reale

La funzione principale di un "cervello" è pensare. L'Intelligent Edge Gateway di Acrel dispone di potenti capacità di elaborazione integrate e modelli di algoritmi professionali, che consentono l'analisi e l'elaborazione in situ dei dati nel momento e nel momento della loro generazione.

Analisi e controllo in tempo reale: Per scenari che richiedono risposte a livello di millisecondi, come la sicurezza della distribuzione dell'energia, la qualità dell'energia e l'avvio/arresto delle apparecchiature, il gateway può eseguire valutazioni logiche in tempo reale. Ad esempio, quando rileva una perdita o un guasto da cortocircuito, può emettere immediatamente un comando per far scattare l'interruttore intelligente, invece di attendere un'istruzione dal cloud, migliorando notevolmente la sicurezza e l'affidabilità. Ciò soddisfa direttamente la missione di Acrel di "migliorare la sicurezza energetica".

Ottimizzazione dei dati ed estrazione del valore: Il gateway pulisce, comprime e aggrega gli enormi dati grezzi raccolti. Carica solo i risultati chiave, gli eventi di allarme e i dati di analisi delle tendenze sulla piattaforma cloud Acrel, non tutti i dati grezzi. Ciò riduce significativamente i costi della larghezza di banda della rete e i costi di archiviazione nel cloud, ottenendo "riduzione dei costi e miglioramento dell'efficienza".

Distribuzione del modello AI: In quanto azienda high-tech, Acrel può implementare algoritmi di intelligenza artificiale addestrati sulla piattaforma cloud (come la previsione dei guasti delle apparecchiature, i modelli di ottimizzazione del consumo energetico) al gateway edge. Ciò consente al gateway di eseguire in modo autonomo la diagnosi delle anomalie nell'utilizzo dell'energia, la previsione del carico e la pianificazione intelligente, realizzando una vera "Edge Intelligence".

3. L'"hub di comando" per il coordinamento e l'invio: costruire un efficiente sistema collaborativo cloud-edge

L'"Edge Brain" non lavora in isolamento ma collabora con il "Cloud Brain". L'Intelligent Edge Gateway di Acrel è il nesso critico che collega i livelli superiore e inferiore nella sua architettura "Cloud-Edge-End".

Caricamento ed esecuzione dei comandi: Riceve strategie e istruzioni dalla piattaforma cloud Acrel (come l'adeguamento dei piani di utilizzo dell'elettricità, l'aggiornamento dei modelli di algoritmi) e le invia ai dispositivi terminali sul campo per l'esecuzione. Allo stesso tempo, carica i dati raffinati di alto valore sulla piattaforma cloud per analisi di big data su larga scala e a lungo termine e processi decisionali macro, aiutando i clienti a "migliorare l'efficienza, ridurre i consumi e raggiungere obiettivi di sostenibilità".

Il Bastione della Sicurezza e dell’Affidabilità: Anche in caso di interruzione della rete, l'edge gateway può fare affidamento sulle capacità di elaborazione e archiviazione locali per continuare a mantenere il funzionamento indipendente dei sistemi critici e la registrazione dei dati, garantendo una produzione ininterrotta. I rigorosi standard di qualità e i processi di produzione all'avanguardia di Acrel garantiscono la stabilità e l'affidabilità dei suoi prodotti gateway in ambienti industriali difficili.

Conclusione:

Per Acrel, l'Intelligent Edge Gateway è molto più di un semplice prodotto hardware. È un "Edge Brain" specializzato e specifico per lo scenario per l'Internet delle cose industriale, integrando la profonda conoscenza dell'azienda del settore energetico. Di connessione di tutto, elaborazione intelligente e collaborazione nel cloud , integra organicamente le oltre 28.000 soluzioni di sistema Acrel implementate a livello globale, consentendo in definitiva una gestione raffinata e intelligente dei sistemi energetici, creando valore tangibile per i clienti e costruendo congiuntamente un "futuro più intelligente e più verde".