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咸阳西门子一级代理商
产品时间:2021-04-21
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冲破现实与虚拟的界限

 

无论是对于工厂、铁路和交通管理系统还是分布式配电系统,其趋势都是将独立设备与整套系统联网。这个过程建立在真实世界与虚拟数据世界融合的基础上,其结果就是西门子提出的系统网络(Web of Systems)。随着这个过程的不断发展,西门子将能够借助数字化优势帮助客户丰富现有设备,而不会危及或牺牲数据保护或知识产权。

在我们的日常生活中,越来越多的设备可以让用户通过互联网或云来查看某一对象的状态,譬如健身追踪手环、监测工厂湿度水平的传感器以及根据住户生活习惯自动调节温度和照明的房屋等等。随着这个过程的发展,我们可以期待最终所有“物体”都将具备自己的互联网地址,这也将开启与这些“物体”进行交互的全新方式。

这种物联网模式为西门子带来了众多机会,因为西门子作为软硬件整合领域的主要厂商,其业务涵盖了诸多领域,比如生产自动化解决方案、铁路和交通管理系统及分布式供电等。


数字化变革正影响着西门子所有的业务活动——从电网和通过自适应程序的自动化,再到基于状态进行维护的电厂,相关业务活动无一不受到数字化变革的影响。

虽然主旨相同,但工厂、交通网络和电网的互联要远比智能手机和手环复杂。这些领域的互联都体现在虚拟与现实系统相互交织,并且通常涉及关键基础设施。与购买智能恒温器或工厂湿度监控系统的客户相比,这些关键领域的客户对于安全性、可靠性和耐久性有完全不同的期望。此外,这些客户还希望利用数字化优势,在不危及或牺牲数据保护和知识产权的情况下对现有设备进行升级。这就是西门子针对工业应用扩展物联网概念推出系统网络的原因所在。新概念的提出意味着数字化系统可以实现相互通信和自主运行。西门子的愿景是,随着这个生态系统的逐渐形成,其中的系统元件可以通过配备了当今互联网标准化协议和语言的未来网络技术来管理。

这种真实世界与虚拟数据世界的连接为西门子客户带来了诸多优势。客户将能够随时捕捉和详细分析系统及其部件的当前状态。这就为客户带来了通过预测性维护实现节约的大好机会及优化系统的潜力。通过利用当今的万维网技术,公司可以更快、更经济地部署和调试系统。系统智能可以根据需要在真实组件和云虚拟系统之间分配,从而进一步加强系统健壮性与客户数据保护。最终,随着数字化格局的改变,系统功能更新或系统软件升级将变得更加容易快捷,整个过程就像智能手机或其他终端设备通过App升级一样。


通过独立和联合应对需求变化,配电变压器可以帮助邻里消除本地电压波动。

为什么智能电网需要配电变压器
其中一个体现西门子系统网络带来优势的例子就是智能电网。就在几年前,电网管理还有着严格的体系架构,但是今天它们已经成为分布式系统。在如今的发电系统内,光伏装置和其他可再生能源系统向电网输入的电力通常是未经调节的波动性电力,并且这些电力采用的是消费者使用的电压水平而不是发电机适用的电压水平。这些因素在最坏的情况下将让电网不稳定。

因此,电网必须有能力应对这种变化的新环境。配电变压器就可以完成这一任务:它可以独立或和其它配电变压器联合消除本地电压波动。但是,这需要它们都具备智能和通信能力,换句话说,它们需要变得“聪明”又互联,而这正是系统网络与传统物联网场景有重大不同的地方。物联网与云相连,而云是数据最开始被处理的地方。在这样的模式里,响应时间和可靠性通常处于次要地位。但是在系统网络中,物体自身就具备智能。它们能在本地快速可靠地作出响应,却也能同时利用云的优化能力。

如何保密
为了实现系统网络的愿景,相关软件必须能够理解数据,从而从中提炼出明智的结论。要想准确理解数据,就只有像处理信息的人或物提供或呈现描述数据涵义的信息。人类专家可以不经帮助就完成数据处理,因为他们能够理解数据信息所处的背景。但软件却必须被明确告知相关背景信息后才能进行数据处理。然而,背景信息一般包括涉及系统及其相关过程的重要信息,而这些信息在许多时候是运营商非常不愿意在未经过滤的情况下就上传到云中。有鉴于此,如果机器能在本地得出数据分析的结论会更加理想。这样,背景信息就可以得到保护。譬如,对于配电变压器而言,它们可以独立评估是否需要消除紧急电网状态,或者是否需要更高层级的帮助,因此可以通过将秘密限于本地系统而确保高水平的数据保护。


位于德国慕尼黑的交通管理服务中心。中心的计算机监控全球250多个城市的交通情况。

尽管是本地化数据,但这种信息仍然可以产生价值,比如用于进行预测性维护或开发新服务。为了使用这些数据和来自工业系统、列车或燃气轮机的其它数据,西门子推出了Sinalytics平台。这是一个用于工业数据分析的全新平台,它能为每个客户提供全新数字化服务。Sinalytics可以实时处理来自许多不同分布式系统及其传感器的数据,并支持在设备里直接处理本地数据。

通向自稳定电网之路
系统网络方案的另外一个优势是打开了通向平台方式的大门,在平台上系统功能可像App一样进行分配和安装,并且运行方式也与App极其想死。比如,服务可被轻松分配,这使得系统环境不仅对于西门子更加充满吸引力,对于西门子客户以及客户的客户而言都是如此。在这样的环境中,像配电变压器这样的设备也可以自主运行用于街道照明节能管理的应用程序。当需要升级或增添新功能时,软件也可以实现远程上传。

西门子全新开发的智能配电变压器已经用于调节低压电网的电压,并因此成为未来系统“智能二次变电站节点(iSSN)”的关键组成部分。凭借计算能力和可选通信功能,iSSN提供的服务将远远不止于为家庭提供合适的电压。它还能使电网在无需进行大规模基础设施扩建的情况下应对额外的馈入电力或负荷。


位于斯德哥尔摩的混合电动汽车充电站

iSSN目前正在系统网络项目下被进一步开发。其网络连接功能将大大简化对它的调试、维护和更新。每座变电站都将提供丰富的数据,而这些数据能够帮助确定潜在的不稳定电网状态,为预测性电网规划提供重要的额外工具。

但是配电变压器自身无法构成系统网络。电网中的其他组件——电表、楼宇配电系统、光伏系统、电动汽车——也必须配备传感器、本地智能和通信功能。这些现在已经成为了现实。对于西门子而言,这意味着几乎在公司所有的业务领域都将迎来全新机会。

已投入运行的系统网络
西门子已采用系统网络概念来部署原本涉及大量工程或安装工作的解决方案。西门子在欧洲多个城市安装的电动汽车充电系统就是一个系统网络应用的例子。在这套系统里,从汽车电子元件和快速充电站到后台管理系统都是通过系统网络进行通信,以便协调和优化充电过程。另外一个例子是利用能探测渗漏和最大限度降低水泵能耗的传感器网络来进行供水系统的优化。在此,非常重要的一点是,数据整合是在现有控制系统的背景中进行的。西门子正在关注许多其它现有装置中的类似情景。其原因非常明确:客户要求高级数字化系统才具有的可靠性与灵活性,而系统网络正是完成这些目标的关键所在。

 

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