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整合能源监测设备（例如智能电表）

概述​

目的​

本文档提供一套标准流程，指导您将 Modbus、LoRaWAN 等通信协议的能耗设备（水表、电表）接入 Neuron 平台。完成后，您可在平台内实现能耗数据的自动采集、实时监控与统计分析，支持能源成本优化与碳排放管理。

目标受众​

  • 现场安装工程师：负责将水、电表等能耗设备与平台进行技术对接
  • 物业运维团队：负责系统日常监控、告警响应与基础维护
  • 能源管理经理/设施运营负责人：负责整体能效提升、成本分析与优化决策

范围与用例​

为某大厦配置智能电表（如：LoRaWAN 电表），包括网关部署(DTU配置)、数据接入、监控看板创建、设备异常告警等。

先决条件​

  • 现场实施就绪：现场已由专业人员完成电表、电流互感器（CT）、DTU网关等设备的安装、接线、上电与联网调试，设备能够将数据稳定发送至指定的网络服务器（如MQTT Server）。设备上线后，需现场核对电表本地显示读数与云平台接收数据，确保二者完全一致。

    ❗重要提醒：现场施工涉及电气安全与专业规范，务必交由具备资质的机电工程人员操作。上述内容仅为流程概述，不替代专业指导。

  • 平台权限：您需要具备项目管理员权限，并拥有下文提及所需应用的可见权限。请联系您的系统管理员或项目负责人确认账号权限范围。

  • 平台配置：

系统数据流​

下图为能耗设备（LoRaWAN 电表）接入 Neuron 平台的全流程数据链路和关键配置点：

实施指南​

阶段1：能耗设备接入 Neuron 数据中台​

1. 确认接入方式，完成设备入网与解码​

  • 预期结果：智能电表在您选择的 ChirpStack 或 Netmore 或 NodeRED（kalfa）平台或自建的 MQTT Server 上成功完成入网认证与数据解码（根据您的部署环境选择），并可在对应平台的控制台中看到设备在线状态及解码后的原始数据。
  • 文档链接：

2. 根据所选接入方式，将设备接入 Neuron 数据中台​

  • 预期结果：进入数据中台->设备管理->新增设备成功后, 并根据教程正确配置成功后，当设备数据上报至平台时，其将出现在设备列表中，状态显示为“在线”，您可在设备详情页中看到实时刷新的设备数据（如电压、电流、功率、用电量）。

  • 文档链接：设备接入 / 设备列表

  • 故障排除：

    • 在 Neuron 数据中台设备没有成功接入或状态显示为“离线”。
      • 情况一：设备端没有正常上报数据至解码平台。
        • 原因：设备与网关之间的通信异常，或设备未成功加入网络。
        • 操作：检查设备信号强度、确认网关在线，并在网络服务器中验证设备激活状态与上行日志，具体可参考设备说明书。
      • 情况二：设备物理运行正常，且在解码平台中可确认数据正常上报，Neuron 平台未能成功接收、解析或处理从网络服务器转发的数据流。
        • 原因一：数据从网络服务器转发至平台存在延迟，或平台的数据处理流水线尚未完成对该设备数据的清洗、解析与入库。
        • 操作一：等待一段时间并刷新设备列表；在网络服务器控制台确认数据已转发至正确端点。
        • 原因二：平台侧的通信链路或数据解析配置错误。
        tip

        您的设备将通过 MQTT Server 发送数据，Neuron 平台会根据您配置的 MQTT Server 和 Topic 订阅设备数据。因此，您需要先正确配置所使用的 MQTT Server 和 Topic 。在 Topic 的 Payload 中需包含设备各点位的实时数据，请确保 Payload 中的点位名称（name）与 Neuron 平台内物模型的 Function Type 名称一致（忽略大小写），否则平台将无法识别相应数据。

        • 操作二：
          1. 检查通信链路：进入【数据中台->MQTT管理】，核对Broker地址、端口及SSL/TLS证书配置，确保与网络服务器（如Netmore/ChirpStack）的转发设置完全一致，操作详见。
          2. 核对数据路由：在【数据中台->MQTT管理->Topic】中，确认平台订阅的Topic（例如 client/your-client-id/#）与网络服务器配置的转发Topic精确匹配。
          3. 验证数据解析：检查【数据中台->系统设置->ETL转换器】解析规则，确保其能够正确解析设备上报的 Payload 格式。
          4. 核对物模型配置：进入【数据中台->物模型管理】，确认已为该设备类型创建正确的物模型，且物模型中的功能点（如temperature, humidity）与设备上报数据的字段名称匹配。

名词解释：
 1. MQTT：轻量级物联网通信协议，基于发布-订阅模式，适用于低带宽、高延迟场景的IoT设备数据传输；
 2. Topic：在 MQTT 协议中，Topic 是一个用于寻址和过滤消息的UTF-8字符串。它充当了消息发布者（Publisher）与订阅者（Subscriber）之间的虚拟消息通道，是实现消息路由的核心机制；
 3. ETL转换器：数据中台将设备上报的多样化、非标准数据格式，转换为平台能够统一识别和处理的标准化数据格式的核心组件；
 4. 物模型：在 Neuron 平台中，某一类具有相同能力或特征的设备的合集被称为一款物模型。例如: 室内环境监测传感器--> 可以定义物模型为IAQ, Function type(数据点位)包含Temperature / Humidity。

阶段2：能耗监控与碳核算配置​

本阶段利用能源管理（Energy Management）应用对楼宇进行能耗监控、统计与分析以及碳核算。

1. 设备用量配置​

tip

在数据中台启用设备的二次计算以及使用量规则配置，系统自动生成精准的时段用量与碳排放分析数据。

  • 预期结果：在 Energy 应用 -> 数据采集 的设备列表中看到需要参加计算的设备。
  • 文档链接：能源设备用量配置

2. 配置分析空间（Space）​

tip

即定义需要独立核算能耗的逻辑单元（如“A栋10层”或“研发部办公区”）。随后，通过为设备分配空间标签，将物理电表、水表等计量设备归属至对应空间。此映射是平台实现分项、分区能耗数据聚合、统计与分析的基础，确保系统能够按空间维度准确计算能耗、生成报表并定位能效问题。

  • 预期结果：进入Energy -> 空间管理，已创建需要参与分析的 Space，并选择 Space 是否参与项目的数据总数计算。
  • 文档链接：配置分析空间

3. 管理设备数据条目​

tip

只有启用相关条目，设备数据才会参与计算和数据展示。

  • 预期结果：进入Energy -> 条目管理，设备数据相关条目已打开，且正确选择数据录入方式（手动输入/API/两者都）。
  • 文档链接：管理设备数据条目

4. 配置设备能耗计算标签​

  • 预期结果：进入Energy -> 数据采集，对设备数据绑定空间、服务周期和类型等标签，完成后点击 “计算数据” 按钮以生成分项能耗统计。
  • 故障排查：
    • 设备列表无设备。
      • 情况一：设备数据未同步
        • 原因：新接入的设备数据尚未同步至Energy应用。
        • 操作：进入Energy -> 数据采集，点击 “更新” 按钮手动触发设备同步。
      • 情况二：设备用量标签未配置
        • 原因：已接入的能耗设备未完成二次用量计算的基础配置。
        • 操作：进入数据中台，完成该设备的全部用量计算配置。
  • 文档链接：配置设备能耗计算标签

5. 手动录入数据​

tip

手动录入功能为您提供了补充和修正能源与碳数据的关键工具，确保分析的全面性与准确性。当自动采集的数据不完备时，您可以通过空间数据录入和废弃物管理进行手动补录。

  • 预期结果：进入 Energy 应用，选择对应空间（Space）查看到相关能耗数据记录，且能够完成数据（如用电量、碳排放）的手动录入。

  • 文档链接：手动录入数据

6. 查看与分析能耗数据​

tip

完成能源数据的基础配置与采集后，您可以通过多种方式对能耗数据进行深入的查看、分析与报告生成，从而洞察能效状况并支持管理决策。

6.1 能源看板总览​
  • 预期结果：进入 Energy -> 能源看板，您可以集中查看所有能耗设备的实时数据、关键指标（KPI）卡片、以及按日、月、年统计的历史用能趋势总览。
  • 文档链接：能源看板
6.2 构建能耗模型​
  • 预期结果：进入 Energy -> 能耗模型，您可以清晰看到能源消耗的树形结构，并通过选择不同层级，在右侧看板查看对应的数据汇总。
  • 文档链接：能耗模型
6.3 自建分析项​
  • 预期结果：进入 Energy -> 分析，您可以创建、编辑不同的分析项，将多个Space的数据组合对比，并设定基准值进行深度评估。
  • 文档链接：数据分析
6.4 导出报表​

  • 预期结果：进入 Energy 应用，通过 Setting > Report 配置并生成包含多空间、多数据类型和时间跨度的结构化报表。

  • 文档链接：报表生成

  • 故障排查：

    • 能耗模型或分析页面中无数据或数据异常。

      • 原因一：设备未配置能耗计算标签。

      • 操作：对设备进行包括空间、服务周期、类型等标签绑定，绑定完需点击“计算数据”对数据进行刷新。

      • 原因二：空间未开启参与计算

      • 操作：将空间参与计算的开关开启。

阶段3：配置设备异常告警​

1. 在规则引擎中配置规则​

  • 预期结果：进入建筑洞察和故障检测与诊断（Building Insight & FDD）应用，创建一条规则（如“某电表离线告警”），当设备超过一定时间未上报数据时，系统能自动触发通知（如发送平台通知/邮件）。
  • 故障排查：
    • 规则引擎中未看到设备。
      • 原因：新配置的设备，规则引擎中尚未完成数据同步
      • 操作：进入Building Insight & FDD，点击 “同步数据” 按钮，手动触发设备数据同步。
  • 文档链接：规则引擎

阶段4：创建数据监控看板​

如需自定义数据展示视图，可通过物联网中心（IoT Hub） 应用创建专属监控看板，实现数据可视化、实时预警与设备状态集中监控。

1. 创建工作空间​

  • 预期结果：进入 IoT Hub，创建一个新的空间（例如“XX大厦能耗监测看板”），用于集中展示特定区域或业务单元的能耗设备数据。
  • 文档链接：IoT Hub 空间管理

2. 配置数据看板​

  • 预期结果：添加图表组件（如曲线图、仪表盘、数值卡片）；绑定设备数据点位（如电压、电流、功率、用电量），可以通过图表直观地看到各能耗设备的实时数据曲线或状态。
  • 故障排查：
    • 设备已在数据中台成功接入并上报数据，但在 IoT Hub 中无法查看。
      • 情况一：设备未同步至 IoT Hub
        • 原因：新配置的设备，IoT Hub 尚未自动完成数据同步。
        • 操作：进入 IoT Hub > 设备管理 页面，点击 “同步设备” 按钮，手动触发设备列表更新，详情参考IoT Hub 设备管理。
      • 情况二：设备没有被标记为“is_iot"
        • 原因：部分设备（如通过 MQTT 接入的 BMS 设备）可能未被标记为 IoT 设备，导致 IoT Hub 无法识别。
        • 操作：需要在数据中台删除该设备并重新接入，接入时需要将is_iot字段开启。
  • 文档链接：配置Dashboard

扩展：在数字孪生场景中关联并查看设备数据​

1. 创建模型场景，并配置图表链接设备数据​

  • 预期结果: 进入 Twins Builder 应用，创建一个模型场景（如“XX大厦”），新增图表并选择需要展示能耗设备数据；可通过查看详情图表，确认设备的实时数据与告警状态正常显示。
  • 文档链接：创建场景 / 配置图表