云网边端四位一体:舜通智能 QTouch 构筑微电网与能碳一体化自主可控底座
一、行业痛点:分布式能源自动化的现实挑战
- 多品牌设备异构接入,数据孤岛突出 光伏逆变器、储能 PCS、BMS、充电桩、电力保护装置、智能仪表品牌众多,协议不统一。项目实施阶段需要大量定制驱动开发,调试周期长。能耗、设备运行、碳排放数据分散在多套平台,数据口径不统一,难以实现同源计算。
- 云端集中控制模式可靠性不足 纯云物联网平台仅擅长数据采集与可视化,缺少硬实时控制能力。将微电网保护、储能充放电策略全部上移至云端,一旦网络中断,现场失去调控能力,无法保障毫秒级就地保护,供电稳定性风险高。
- 工控软件国产化适配不足 传统 SCADA、组态软件对国产 CPU、国产操作系统适配有限,在能源基础设施国产化替代趋势下,供应链风险、数据安全隐患突出。
- 业务系统割裂,能碳两张皮 现场监控、能量调度、运维管理、碳核算系统相互独立,需要人工导出导入数据,能耗数据与碳排数据无法同源联动,难以支撑微电网经济运行与碳资产统一管理。
二、舜通智能云网边端四层架构解析
云网边端四位一体架构不是软硬件简单叠加,四层协同联动,各司其职,边缘负责就地安全控制,云端负责全局优化决策。
端侧:现场感知与执行终端
端侧是整个系统的感知末梢,包含电力仪表、保护测控装置、光伏逆变器、储能 PCS、充电桩、各类传感器、嵌入式智能终端。QTouch 嵌入式运行环境内置 300 + 工业、电力协议驱动,实现电压、电流、功率、SOC、环境量等原始数据采集,接收上层指令完成功率调节、保护动作。终端轻量化部署,适应厂区、户外储能站等恶劣工况,完成现场设备数字化接入。
边侧:边缘网关与本地 SCADA,系统就地小脑
以舜通 SmartDAQ 边缘网关为核心,承担边缘计算、本地实时逻辑控制、数据预处理,是整套系统高可靠运行的核心。
- 就地执行毫秒级控制逻辑:微电网并离网切换、储能保护、防逆流、负荷调节,断网自治,公网中断不影响现场安全稳定运行;
- 原始数据清洗、压缩,减少上行带宽;内置本地 SCADA 画面,运维人员可在现场直接监控、参数整定,不依赖云端;
- 支持断点续传,网络恢复后自动补传时序历史数据,保障能耗与碳排数据完整可追溯。
网侧:多链路工业通信传输通道
网侧作为四层架构的数据传输枢纽,融合以太网、4G/5G、LoRa、RS485 等多种通信方式,构建端、边、云之间双向加密数据链路。支持内网隔离部署、公网混合组网,满足封闭厂区内网、分布式场站远程运维等不同网络安全要求,打通海量异构设备到平台的数据通路。
云侧:集中管控、全局优化与业务应用,系统大脑
云侧基于 QTouch 云组态,采用 B/S 架构,PC、移动端均可访问。云端不替代边缘本地实时控制,聚焦长周期全局优化、多站点集中管理、大数据分析与上层业务落地。 云端汇集多个场站数据,完成光储充协同调度、源荷预测、能效分析、碳排放自动核算、碳资产台账、ESG 报表、虚拟电厂需求响应;支持集团多园区分级管控,云端组态工程一键下发至边缘网关与终端,大幅降低多站点工程实施工作量。
架构核心创新点:统一 QTouch 内核,一次组态,全域部署。组态工程开发完成后,可同时下发到嵌入式终端、边缘网关、本地 SCADA、云平台,大幅减少多套软件对接调试工作量,从底层解决多系统兼容难题。
三、核心技术优势,赋能能源自动化国产化落地
- 全栈自研,信创深度适配
QTouch 组态软件核心代码自主研发,全面适配龙芯、飞腾、兆芯、鲲鹏等国产芯片,兼容银河麒麟、统信 UOS 国产操作系统,满足能源基础设施国产化替代需求,规避海外工业软件供应链风险,适配储能电站、零碳园区等关键能源项目。项目成果经院士专家组评定,整体技术达到国际先进水平,先后斩获湖北省科技进步三等奖、中国自动化学会科技进步二等奖。
2. 兼顾实时控制与大数据业务
架构区分两类业务:毫秒级保护、微网就地稳定控制交给边缘层;中长期能效优化、碳核算、多场站汇总交由云端。既具备传统 SCADA 硬实时控制能力,又拥有物联网平台大数据、能碳管理能力,弥补纯物联网平台无实时控制、传统 SCADA 缺少云端数字化业务的短板。
3. 丰富协议库,降低项目集成成本
内置数百种电力与工业协议驱动,可直接对接市面主流光伏、储能、充电桩设备,减少项目现场驱动定制开发,缩短光储充微电网项目集成周期,同时开放 API 接口,支持用户二次开发。
4. 原生支撑能碳一体化,解决能碳两张皮
能源时序数据由底层设备同源采集,边缘预处理、云端统一计算。能耗与碳排放共用一套数据源,在优化微电网运行、降低用电成本的同时,自动核算 Scope1、Scope2 碳排放,输出碳核查、绿色工厂申报所需标准化报告,实现降本、降碳一体化管理。
四、典型应用场景
- 工业园区光储充微电网:园区光伏、储能、充电桩、配电一体化管控,削峰填谷,提升绿电自发自用率,同步完成能耗监测与碳排核算;
- 工商业综合能源站:多站点远程集中监控,边缘自治,支撑需求响应、虚拟电厂业务;
- 零碳建筑、数据中心、离网微网:高可靠就地供电,兼顾能耗优化与碳资产管理;
- 存量厂站自动化国产化改造:老旧配电、能源系统数字化升级,保留原有一次设备,减少硬件投入,完成工控软件国产替换。
结语
在新型电力系统转型浪潮中,能源自动化已经从单一设备监控,转向源网荷储协同、能碳一体化全域数字化。舜通智能云网边端四位一体架构,依托 QTouch 跨平台自主可控组态底座,打破传统自动化系统的数据割裂。端侧感知、边缘自控、网络互通、云端智控四层协同,将工业自动化实时控制能力,和能源数字化、碳资产管理业务深度融合,为微电网、综合能源项目提供安全可靠、经济高效、自主可控的一体化方案,助力园区、企业释放光储充硬件资产价值,稳步落地双碳目标。













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