科创中国

行业领域

电子信息技术,新型电子元器件

需求背景

随着社会对电力资源的需求日益增长，供电质量和供电可靠性成为了电力用户关注的重点。传统配电箱在供电质量和稳定性方面存在一定局限性。因此，为了提升供电质量，创新研发配电箱技术是必要的。传统配电箱在安全性方面存在一些难以避免的问题，如操作复杂、维修困难等。因此，通过技术创新提升配电箱的安全性是当前的重要需求。

需解决的主要技术难题

1. 设计和制造难度：配电箱的结构和设计需要满足电力系统的特定要求，包括保护装置、测量仪器、开关设备和电缆的安装和维护。同时，由于配电箱工作环境恶劣，需要保证设备在各种环境条件下能够稳定运行。
2. 电力损耗：配电箱作为电力传输的一部分，其电能损耗问题不容忽视。在追求节能目标的同时，需要研究和优化配电箱的电能损耗问题。
3. 安全性：作为电力系统的关键组成部分，配电箱的安全性至关重要。研发过程中需要充分考虑安全因素，包括防止电击、电气火灾和电磁辐射等。
4. 智能化：随着科技的发展，配电箱需要具备更高级的功能，如远程监控、故障诊断、自动切换等。这些智能化功能的实现需要深入研究和开发。
5. 环境适应性：配电箱需要在各种环境条件下运行，包括高温、低温、湿度、风、雨、雪等。因此，需要研究适应这些环境条件的特殊设计和材料，以保证配电箱的稳定性和耐用性。
6. 成本效益：在满足上述要求的同时，配电箱的制造成本也需要考虑。如何在保证性能和质量的前提下降低成本是创新研发的一个重要挑战。

期望实现的主要技术目标

1. 硬件组成：配电箱的硬件组成应包括传统的低压配电箱所有组成部件，如空开、继电器、计量表、电力监测终端、电流互感器、温度探测器等。同时，为了适应现代智能电网的发展，配电箱还应增加额外的传感器或仪表，以便更好地监控供电质量和用电情况。
2. 无线通信：为了便于数据采集和监控，配电箱应采用无线通信方式。比如可以采用4G无线通信，无需布线，通信距离无限制，这样不仅可以提高设备的可维护性，还可以降低成本。
3. 数据采集：为了实现智能化管理，配电箱中的仪表应采用RS485通信协议。因此，智慧配电箱需要支持RS485 Modbus转MQTT协议，这样就可以接入华为云、阿里云、金鸽云、MQTT私有云平台等，从而方便用户进行远程监控和管理。
4. 可扩展性：为了满足不同用户的需求，配电箱需要增加额外的传感器或仪表。因此，配电箱的设计应具有可扩展性，方便用户根据实际需求进行扩展。
5. 数据安全：随着网络技术的发展，数据安全问题越来越重要。因此，智能配电箱需要支持TLS、OPENVPN、SSL数据加密的功能，以保证数据的安全性。
6. 导轨安装：为了方便现场安装以及日后维护，智慧配电箱的物联网关体积应较小，并支持导轨安装。
7. 工业级设计：智慧配电箱物联网关需采用工业级设计，使其能在苛刻环境中长期稳定运行。

需求解析

解析单位：湖北省荆门市 解析时间：2023-10-23

田宜忠

荆门市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析比较清晰，研发内容和期望实现的技术目标明确。 开展的项目研究对行业技术提升具有重要的现实意义，项目研究成功对推动行业的技术进步具有重要的意义。 企业综合实力较好、研发实力较强、发展前景好。技术需求真实，市场潜力大。

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