安科瑞劉鴻鵬

摘要

隨著配電系統智能化需求的提升，現代配電物聯網（IoT）系統對數據采集、傳輸、處理及遠程管理能力提出了更高要求。智能網關作為連接現場設備與上層管理平臺的核心樞紐，其性能直接影響系統的實時性、可靠性與擴展性。本文以安科瑞智能通信管理機為例，探討智能網關的技術特點及其在配電物聯網中的典型應用場景，分析其在提升配電自動化水平、實現能源管理等方面的價值，并展望未來發展方向。

關鍵詞：智能網關；配電物聯網；邊緣計算；遠程維護；協議兼容

1.引言

現代配電系統正朝著數字化、網絡化、智能化的方向演進。配電物聯網通過整合智能終端、通信網絡與云平臺，實現了對電力設備的實時監控、故障預警和遠程控制。在這一體系中，智能網關承擔了協議轉換、數據聚合、邊緣計算等關鍵任務。本文以安科瑞ANet系列智能通信管理機為研究對象，解析其技術架構與功能特性，并結合實際案例說明其在配電物聯網中的核心作用。

2.智能網關的應用

2.1智能電表數據集中管理

在工業園區或商業樓宇中，智能網關通過RS485接口連接多臺智能電表，實時采集用電數據，并通過4G或以太網上傳至能源管理平臺。邊緣計算功能可對電表數據進行預處理（如峰谷電量統計），減輕云端負載，同時支持異常用電行為告警。

2.2配電自動化與故障定位

在配電網中，網關整合保護裝置、斷路器的狀態信息，結合IEC 104協議與主站協同工作。當檢測到線路短路或過載時，網關可快速執行邏輯控制方案，觸發斷路器分閘，并通過遠程維護功能上傳故障日志，輔助運維人員定位問題。

2.3分布式能源監控

針對光伏、儲能等分布式能源系統，網關支持Modbus TCP協議接入逆變器與電池管理系統（BMS），實時監控發電功率、SOC等參數。通過虛擬設備求和功能，可計算區域總發電量，優化能源調度策略。

3.ANet智能物聯網網關

本系列智能通信管理機是一款采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網絡接口，用于將一個目標區域內所有的智能監控/保護裝置的通信數據整理匯總后，實時上傳主站系統，完成遙信、遙測等能源數據采集功能。同時，本系列智能通信管理機支持接收上級主站系統下達的命令，并轉發給目標區域內的智能系列單元，完成對廠站內各開關設備的分、合閘遠方控制或裝置的參數整定，實現遙控和遙調功能，以達到遠動輸出調度命令的目標。本系列智能通信管理機提供豐富的規約庫支持，實現不同二次設備供應商的智能設備互聯。作為自動化系統網絡與監測設備之間的通信接口設備，本系列智能通信管理機實現了規約轉換、接口匹配、數據轉換等三項功能。本系列智能通信管理機提供RS485通信端口，每個端口最多可帶32臺儀表設備（對于低壓綜合保護建議每個端口掛接不超過4個）；可根據儀表設備的通信波特率、通信線路長度及客戶對通信數據的刷新速度要求最終決定每個通信端口所帶的設備數量。本系列智能通信管理機實時并行多任務處理與第三方設備的訪問及上位系統的連接通信，支持軟件組態。通過專門的配置管理軟件，可為不同通道掛載設備選擇不同的通信協議，并可通過更改配置文件來改變通信管理機所連接儀表設備的數量及數據信息，而不需更改軟件程序。

3.1 型號說明

數據采集：ANet網關能夠實時采集電流、電壓、功率和能耗等關鍵電氣參數，確保用戶能夠獲取設備狀態信息。

數據傳輸：支持多種通訊協議，如Modbus、MQTT、以太網、TCP、NB-IOT等，ANet網關可以將采集到的數據上傳至云端或本地服務器，實現集中管理分析。

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3.2 技術參數

廣泛的兼容性：支持多種通訊協議，確保與不同品牌和類型的電氣設備的兼容性，簡化系統集成過程。

模塊化設計：其模塊化設計使得用戶可以根據實際需求靈活擴展系統功能，方便后期的維護與升。

3.3 技術特點

多協議兼容與接口擴展

智能網關支持RS485、以太網、4G、LoRa等多種通信接口，兼容Modbus、DLT-645、IEC 104等主流協議，解決了不同廠商設備間的互聯互通問題。例如，ANet-2E4SM模塊化系列提供可擴展的RS485、CAN、MBUS等子模塊，適配復雜現場環境，滿足多設備接入需求。

數據采集與轉發

網關通過并行多任務處理技術，實時采集區域內智能儀表的數據（如電壓、電流、功率等），并匯總上傳至主站系統。以ANet-8串口系列為例，其支持單端口掛接32臺設備，信息點數達30000個，顯著提升數據吞吐效率。同時，轉發方案配置功能支持靈活的數據路由策略，確保關鍵數據優先傳輸。

邊緣計算與邏輯控制

智能網關內置二次計算引擎，支持虛擬設備求和、邏輯控制、時間觸發等功能。例如，通過配置三元運算符（`?:`）和邏輯表達式，可實時判斷溫度越限或負載異常，并自動觸發開關控制指令。這種本地化處理能力減少了對云端計算的依賴，降低了網絡延遲，提高了系統響應速度。

遠程維護與安全管理

網關支持SSH、FTP、遠程服務器連接等管理方式，用戶可通過專用軟件（如ANet CM）實現遠程配置更新、固件升級和日志分析。此外，設備內置電磁兼容（EMC L4）防護與工頻耐壓（2kV）設計，結合安全準入機制，確保在惡劣工業環境中的穩定運行。

3.4 設備尺寸

3.5 接口說明

3.6 設備管理

8串口系列提供8個RS485串口，每個串口支持并接32臺儀表設備，滿負載為256臺儀表設備，大信息點數為30000個（采集+轉發）。

4串口系列提供4個RS485串口，每個串口支持并接32臺儀表設備，滿負載為128臺儀表設備，至 多信息數據點數為24000個（采集+轉發）。

2串口系列提供2個RS485串口，每個串口支持并接32臺儀表設備，滿負載為64臺儀表設備，至 多信息數據點數為6000個（采集+轉發）。

3.7 組網方式

4. 認證資質

5.實際案例分析

某工業園區部署ANet-2E8S1智能網關，連接110臺低壓保護裝置與電表。網關配置邊緣計算規則：當某回路電流連續5分鐘超過閾值時，自動切斷負載并推送告警。實施后，園區故障響應時間縮短60%，人工巡檢成本降低40%。

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結論

智能網關作為配電物聯網的“神經中樞”，其多協議兼容、邊緣計算和遠程管理能力，為配電系統的運維與智能化轉型提供了堅實支撐。未來，隨著技術發展與應用場景的深化，融合AI算法，推動標準化協議，構建開放生態，智能網關將在能源互聯網中發揮更核心的作用。

審核編輯 黃宇