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整合能源監測設備（例如智慧電錶）

概述​

目的​

本文檔提供一套標準流程，指導您將 Modbus、LoRaWAN 等通訊協定的能耗設備（水錶、電錶）接入 Neuron 平台。完成後，您可在平台內實現能耗資料的自動採集、即時監控與統計分析，支援能源成本優化與碳排放管理。

目標受眾​

  • 現場安裝工程師：負責將水、電錶等能耗設備與平台進行技術對接
  • 物業運維團隊：負責系統日常監控、告警響應與基礎維護
  • 能源管理經理/設施運營負責人：負責整體能效提升、成本分析與優化決策

範圍與用例​

為某大廈配置智能電錶（如：LoRaWAN 電錶），包括閘道部署(DTU配置)、資料接入、監控看板建立、設備異常告警等。

先決條件​

  • 現場實施就緒：現場已由專業人員完成電錶、電流互感器（CT）、DTU閘道等設備的安裝、接線、上電與聯網除錯，設備能夠將資料穩定傳送至指定的網路伺服器（如MQTT Server）。設備上線後，需現場核對電錶本地顯示讀數與雲平台接收資料，確保二者完全一致。

    ❗重要提醒：現場施工涉及電氣安全與專業規範，務必交由具備資質的機電工程人員操作。上述內容僅為流程概述，不替代專業指導。

  • 平台權限：您需要具備專案管理員權限，並擁有下文提及所需應用的可見權限。請聯繫您的系統管理員或專案負責人確認帳號權限範圍。

  • 平台配置：

系統資料流​

下圖為能耗設備（LoRaWAN 電錶）接入 Neuron 平台的全流程資料鏈路和關鍵配置點：

實施指南​

階段1：能耗設備接入 Neuron 資料中台​

1. 確認接入方式，完成設備入網與解碼​

  • 預期結果：智慧電錶在您選擇的 ChirpStack 或 Netmore 或 NodeRED（kalfa）或自建 MQTT Server 平台成功完成入網認證與資料解碼（根據您的部署環境選擇），並可在對應平台的控制台中看到設備線上狀態及解碼後的原始資料。
  • 文件連結：

2. 根據所選接入方式，將設備接入 Neuron 資料中台​

  • 預期結果：成功通過數據中台 -> 設備管理 -> 新增裝設備並依據教學正確配置後，當設備數據上報至平台時，其將出現在設備列表中，狀態顯示為「在線」，您可在設備詳情頁中看到即時更新的設備資料（如電壓、電流、功率、用電量）。
  • 文件連結：設備接入 / 設備清單

  • 故障排除：
    • 在 Neuron 數據中台設備沒有成功接入或狀態顯示為「離線」。
      • 情況一：設備端沒有正常上報數據至解碼平台。
        • 原因：設備與網關之間的通訊異常，或設備未成功加入網絡。
        • 操作：檢查設備訊號強度、確認網關在線，並在網絡服務器中驗證設備激活狀態與上行日誌，具體可參考設備說明書。
      • 情況二：設備物理運行正常，且在解碼平台中可確認數據正常上報，Neuron 平台未能成功接收、解析或處理從網絡服務器轉發的數據流。
        • 原因一：數據從網絡服務器轉發至平台存在延遲，或平台的數據處理流水線尚未完成對該設備數據的清洗、解析與入庫。
        • 操作一：等待一段時間並刷新設備列表；在網絡服務器控制台確認數據已轉發至正確端點。
        • 原因二：平台側的通訊鏈路或數據解析配置錯誤。
        提示

        您的設備將透過 MQTT Server 傳送數據，Neuron 平台會根據您配置的 MQTT Server 和 Topic 訂閱設備數據。因此，您需要先正確配置所使用的 MQTT Server 和 Topic 。在 Topic 的 Payload 中需包含設備各點位的即時數據，請確保 Payload 中的點位名稱（name）與 Neuron 平台內物模型的 Function Type 名稱一致（忽略大小寫），否則平台將無法識別相應數據。

        • 操作二：
          1. 檢查通訊鏈路：進入【數據中臺->MQTT管理】，核對Broker地址、端口及SSL/TLS證書配置，確保與網絡服務器（如Netmore/ChirpStack）的轉發設定完全一致，操作詳見。
          2. 核對數據路由：在【數據中臺->MQTT管理->Topic】中，確認平台訂閱的Topic（例如 client/your-client-id/#）與網絡服務器配置的轉發Topic精確匹配。
          3. 驗證數據解析：檢查【數據中臺->系統設置->ETL轉換器】或物模型中的解析規則，確保其能夠正確解析設備上報的 Payload格式。
          4. 核對物模型配置：進入【數據中臺->物模型管理】，確認已為該設備類型創建正確的物模型，且物模型中的功能點（如temperature, humidity）與設備上報數據的字段名稱匹配。

名詞解釋：
 1. MQTT：輕量級物聯網通信協議，基於發佈-訂閱模式，適用於低頻寬、高延遲場景的IoT設備數據傳輸。
 2. Topic：在 MQTT 協議中，Topic 是一個用於尋址和過濾消息的UTF-8字符串。它充當了消息發佈者（Publisher）與訂閱者（Subscriber）之間的虛擬消息通道，是實現消息路由的核心機制。
 3. ETL轉換器：數據中台將設備上報的多樣化、非標準數據格式，轉換為平台能夠統一識別和處理的標準化數據格式的核心組件。
 4. 物模型：在 Neuron 平台中，某一類具有相同能力或特徵的設備的合集被稱為一款物模型。例如：室內環境監測感測器 -> 可以定義物模型為IAQ，Function type（數據點位）包含Temperature / Humidity。

階段2：能耗監控與碳核算配置​

本階段利用能源管理（Energy Management）應用對樓宇進行能耗監控、統計與分析以及碳核算。

1. 設備用量配置​

提示

在資料中台啟用設備的二次計算以及使用量規則配置，系統自動產生精準的時段用量與碳排放分析資料。

  • 預期結果：在 Energy 應用 -> 資料採集 的設備清單中看到需要參加計算的設備。
  • 文件連結：能源設備用量配置

2. 配置分析空間（Space）​

提示

即定義需要獨立核算能耗的邏輯單元（如「A棟10層」或「研發部辦公區」）。隨後，透過為設備分配空間標籤，將實體電錶、水錶等計量設備歸屬至對應空間。此映射是平台實現分項、分割區能耗資料聚合、統計與分析的基礎，確保系統能夠按空間維度準確計算能耗、產生報表並定位能效問題。

  • 預期結果：進入Energy -> 空間管理，已建立需要參與分析的 Space，並選擇 Space 是否參與專案的資料總數計算。
  • 文件連結：配置分析空間

3. 管理設備資料條目​

提示

只有啟用相關條目，設備資料才會參與計算和資料展示。

  • 預期結果：進入Energy -> 條目管理，設備資料相關項目已開啟，且正確選擇資料登錄方式（手動輸入/API/兩者都）。
  • 文件連結：管理設備資料條目

4. 配置設備能耗計算標籤​

  • 預期結果：進入Energy -> 資料採集，對設備資料綁定空間、服務週期和類型等標籤，完成後點選「計算資料」按鈕以產生分項能耗統計。
  • 故障排查：
    • 設備清單無設備。
      • 情況一：設備資料未同步
        • 原因：新接入的設備資料尚未同步至Energy應用。
        • 操作：進入Energy -> 資料採集，點選「更新」按鈕手動觸發設備同步。
      • 情況二：設備用量標籤未配置
        • 原因：已接入的能耗設備未完成二次用量計算的基礎配置。
        • 操作：進入資料中台，完成該設備的全部用量計算配置。
  • 文件連結：配置設備能耗計算標籤

5. 手動登錄資料​

提示

手動登錄功能為您提供了補充和修正能源與碳資料的關鍵工具，確保分析的全面性與準確性。當自動採集的資料不完備時，您可以透過空間資料登錄和廢棄物管理進行手動補錄。

  • 預期結果：進入 Energy 應用，選擇對應空間（Space）檢視到相關能耗資料記錄，且能夠完成資料（如用電量、碳排放）的手動登錄。

  • 文件連結：手動登錄資料

6. 檢視與分析能耗資料​

提示

完成能源資料的基礎配置與採集後，您可以透過多種方式對能耗資料進行深入的檢視、分析與報告產生，從而洞察能效狀況並支援管理決策。

6.1 能源看板總覽​
  • 預期結果：進入 Energy -> 能源看板，您可以集中檢視所有能耗設備的即時資料、關鍵指標（KPI）卡片、以及按日、月、年統計的歷史用能趨勢總覽。
  • 文件連結：能源看板
6.2 建立能耗模型​
  • 預期結果：進入 Energy -> 能耗模型，您可以清晰看到能源消耗的樹形結構，並透過選擇不同層級，在右側看板檢視對應的資料匯總。
  • 文件連結：能耗模型
6.3 自訂分析項​
  • 預期結果：進入 Energy -> 分析，您可以建立、編輯不同的分析項，將多個Space的資料組合對比，並設定基準值進行深度評估。
  • 文件連結：資料分析
6.4 匯出報表​

  • 預期結果：進入 Energy 應用，透過 Setting > Report 配置並產生包含多空間、多資料類型和時間跨度的結構化報表。

  • 文件連結：報表產生

  • 故障排查：

    • 能耗模型或分析頁面中無資料或資料異常。

      • 原因一：設備未配置能耗計算標籤。

      • 操作：對設備進行包括空間、服務週期、類型等標籤綁定，綁定完需點選「計算資料」對資料進行重新整理。

      • 原因二：空間未開啟參與計算

      • 操作：將空間參與計算的開關開啟。

階段3：配置設備異常告警​

1. 在規則引擎中配置規則​

  • 預期結果：進入建築洞察和故障檢測與診斷（Building Insight & FDD）應用，建立一條規則（如「某電錶離線告警」），當設備超過一定時間未上報資料時，系統能自動觸發通知（如傳送平台通知/郵件）。
  • 故障排查：
    • 規則引擎中未看到設備。
      • 原因：新配置的設備，規則引擎中尚未完成資料同步
      • 操作：進入Building Insight & FDD，點選「同步資料」按鈕，手動觸發設備資料同步。
  • 文件連結：規則引擎

階段4：建立資料監控看板​

如需自訂資料展示檢視，可透過物聯網中心（IoT Hub）應用建立專屬監控看板，實現資料視覺化、即時預警與設備狀態集中監控。

1. 建立工作空間​

  • 預期結果：進入 IoT Hub，建立一個新的空間（例如 「XX大廈能耗監測看板」），用於集中展示特定區域或業務單元的能耗設備資料。
  • 文件連結：IoT Hub 空間管理

2. 配置資料看板​

  • 預期結果：新增圖表元件（如曲線圖、儀錶板、數值卡片）；綁定設備資料點位（如電壓、電流、功率、用電量），可以透過圖表直觀地看到各能耗設備的即時資料曲線或狀態。
  • 故障排查：
    • 設備已在資料中台成功接入並上報資料，但在 IoT Hub 中無法檢視。
      • 情況一：設備未同步至 IoT Hub
        • 原因：新配置的設備，IoT Hub 尚未自動完成資料同步。
        • 操作：進入 IoT Hub > 設備管理 頁面，點選「同步設備」按鈕，手動觸發設備清單更新，詳細資料參考IoT Hub 設備管理。
      • 情況二：設備沒有被標記為 「is_iot」
        • 原因：部分設備（如透過 MQTT 接入的 BMS 設備）可能未被標記為 IoT 設備，導致 IoT Hub 無法識別。
        • 操作：需要在資料中台刪除該設備並重新接入，接入時需要將is_iot欄位開啟。
  • 文件連結：配置Dashboard

擴充：在數位孿生場景中關聯並檢視設備資料​

1. 建立模型場景，並配置圖表連結設備資料​

  • 預期結果: 進入 Twins Builder 應用，建立一個模型場景（如 「XX大廈」），新增圖表並選擇需要展示能耗設備資料；可透過檢視詳細資料圖表，確認設備的即時資料與告警狀態正常顯示。
  • 文件連結：建立場景 / 配置圖表