在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)之前,是智能化變電站,智能化變電站之前是數(shù)字化變電站。數(shù)字化變電站強調(diào)的是將傳統(tǒng)的模擬量進行數(shù)字化,以及設備間的互操作性,而智能化變電站則是在數(shù)字化變電站的基礎上進行自動控制、智能調(diào)節(jié)等。但是以上的變革僅僅發(fā)生在變電站的傳統(tǒng)主設備上,如變壓器、斷路器、CT、PT、繼保、測控等。如果要真正實現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng),還有許多亟待數(shù)字化的設備,許多要收集的數(shù)據(jù)信息,涉及居民家庭、各種建筑、農(nóng)工商企業(yè)、公共基礎設施等。例如,居民家庭小數(shù)據(jù)包含各種家用電器、用戶電箱及各種型號開關,還有家庭用戶內(nèi)部的線路,以及一些表計等。這些單個數(shù)據(jù)量非常小,但是海量數(shù)據(jù)將會產(chǎn)生非常大的價值。但是就目前情況來看,信息收集的“最后一公里”還沒有得到很好的解決,面臨很多挑戰(zhàn),如:各設備支持的協(xié)議不統(tǒng)一,布線成本高,產(chǎn)品未智能化或產(chǎn)品智能化成本高等等。

為了應對以上挑戰(zhàn),幫助客戶實現(xiàn)設備的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡連接的統(tǒng)一化,并且降低設備及系統(tǒng)的成本,菲尼克斯電氣推出了適用于物聯(lián)網(wǎng)“最后一公里”的SPE單對以太網(wǎng)連接技術。

我們知道傳統(tǒng)的以太網(wǎng)傳輸有左邊的利用2對4線分開收發(fā)的百兆模式,一對負責發(fā),一對負責收這樣的單工模式。以及中間的4對8線,每一對都可以同時實現(xiàn)收和發(fā)的全雙工模式,可以達到1G的通信。而SPE則采用1對2線全雙工的方式并且通過不同頻率來實現(xiàn)不同速度的通信。
相應的,如下圖所示,線纜將由4根或8根減少到只需要2根即可。



基于以上原理,SPE可以提供很多具有優(yōu)勢的特性,如:
| 數(shù)據(jù)傳輸速率高達1Gigabit/s |
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| 數(shù)據(jù)線可提供供電高達60瓦 (PoDL) |
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未來如果設備制造商采用SPE技術設計它的智能化設備,不管是嚴酷環(huán)境下的傳感器設備,還是家庭用的智能冰箱,這些設備都將從SPE技術中受益:
無源化設計
根據(jù)SPE設計的產(chǎn)品,可以采用PoDL技術通過SPE網(wǎng)線給設備進行供電,這樣就可以把智能設備放在任何地方而無需考慮電源接入的問題。
高防護等級
放置在一次設備附近的傳感器設備可能面臨嚴酷的溫度和濕度環(huán)境,采用IP67防護等級的SPE的傳感器在設計時,只需預留一個連接器的位置即可,從而大大節(jié)省設計成本,以及制造成本。
成本低
電源、信號和數(shù)據(jù)均復合在一個以太網(wǎng)連接器上進行傳輸,將節(jié)省大量線材和連接器的成本。

當所有的智能化設備都采用了SPE技術,系統(tǒng)中將不再需要協(xié)議轉換設備、多種分布式的電源、信息集中設備、多余的電源及信號線纜,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將會被大大簡化,并且統(tǒng)一的協(xié)議,感知層設備的直接接入,都將為系統(tǒng)的統(tǒng)一化、智能化帶來益處??偨Y來說,采用SPE單對以太網(wǎng)連接技術的物聯(lián)網(wǎng)將具備以下優(yōu)勢:
系統(tǒng)的兼容性及標準化。目前下層是現(xiàn)場控制層,支持各種不同協(xié)議,這些不同的總線協(xié)議,硬件和協(xié)議都不同,需要轉換,并且不能滿足時間敏感性及OPC統(tǒng)一架構的要求,無法支持IT,OT的真正融合。而SPE可以進行多種設備間的統(tǒng)一的以太網(wǎng)協(xié)議通信,支持廣泛的兼容和標準化。
互訪問及互操作的一網(wǎng)到底成為可能。目前多數(shù)的感知層設備還是靠測控設備統(tǒng)一收集數(shù)據(jù)集中上送的模式,或者還未接入物聯(lián)網(wǎng),采用了SPE技術以后,客戶就可以在云端訪問自家的空調(diào)看看現(xiàn)在的室溫決定是否在回家之前把空調(diào)打開,把室溫調(diào)節(jié)到適宜的溫度。或者運維人員可以在云端隨時隨地查看變電站內(nèi)的溫度、濕度、電流,電壓,視頻監(jiān)控,門禁等等。
設計及安裝的簡化。統(tǒng)一的協(xié)議及接口,無需多余電源及線纜的投入,都將系統(tǒng)的設計復雜度,安裝調(diào)試的難度,時間成本,設備成本降到最低。

基于以上的優(yōu)勢,菲尼克斯電氣相信SPE單對以太網(wǎng)連接技術將是未來世界的基礎設施建設、能源物聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)4.0的重要組成部分。