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基于物联网的能源管理系统设计与研究

发布时间2020-11-17        浏览次数:346

崔庭宇

江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405

摘要:随着经济和社会的不断发展,当今社会继互联网之后又出现的一个新社会事物- 物联网。物联网的出现引起了社会很大的关注,无论是各个国家的的政府人员,企业精英还是普通大众等都引起了很大的关注。物联网的出现被世界各国认为是新的科技革命,国ji和国内人员对物联网寄予了很大的期望,相信物联网也必将给社会和人民带来福利。本文将从物联网的定义、物联网的能源管理系统设计的特点、优点及物联网未来前景等几个方面进行介绍。

关键词:物联网;能源管理系统;未来展望

 

1. 物联网的定义和构成

物联网可以解释为:通过一些现代科技手段,例如全球定位系统、传感器等。遵照已经约定,给物联网和物品进行结合,已达到定位,识别、检测、跟踪等的一种网络。物联网是一种新兴的产业,被世界各国认为是信息领域的又一次的重大的发展机遇的时期。2008 年在苏黎世举行的一个关于物联网的会议,探讨了物联网的的含义及怎样促进物联网geng进一步发展。奥巴总统与美国的商业人物举行“圆桌会议”,并根据物联网提出来“智慧地球“这一新概念说明了它的长期效益。因此物联网在美国受到了巨大的关注。2009年国家总理温家宝在无锡微纳传感网工程技术研究中心,考察时,提出来“感知中国”,由此引起了重视。同年九月份我国移动总裁在到台湾后发表的演讲中提出了物联网这一名词。由此可见中国乃至世界对物联网的重视,物联网的出现被称为是世界的智慧之花。它的出现是科技发展的必然结果,也是人类对科学孜孜不倦的追求。也必将对人来带来带来新的希望。

 

2.物联网的能源管理系统设计的基本简介

 

物联网的能源管理管理系统结构图

2.1 物联网的能源管理系统的系统结构

物联网能源管理系首先它是一种信息处理技术,它主要包括三个层次:一个就是感知层,这个层次主要包括电表、液压、压力和温度传感器等采集应用设备,二就是无线传输层,将感知层得到的信息通过无线的方式送给终端应用层;三个就是应用层,将感知层的信息处理应用。其中主要包括三个,分别是数据采集、监控体系和管理体系。数据采集和监控体系主要是以计算机为根本,以一些设备做监视、控制。从而达到采集数据、监督设备等各种各样的作用。这个层次的主要应用者是在场的监控操作人员。

2.2 物联网的能源管理系统的硬件设施

这里可以分为主要有三大硬件设计,一个就是现场传感器。比如智能电表,在选择的时候必须要国家的规定。再如流量传感器,要针对工作中的不同的要求,从而选择不同的材料和口径。例如要测量一些气温较低的气体,氧氮气体的时候就可以选择涡轮流量计。再比如对水的流量的测定,可以选择电磁或者是超声波流量计,前者的优点就是较为稳定还较高的精度。二个就是PLC(就是可编程逻辑控制器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/ 输出控制各种类型的机械或生产过程。三就是台网交换机,运用工业网络的交换机来制造工业多个的网络。各个交换机可以通过多余的网络进行阻隔的连接,然后再选择其中的独一的一台当做管理多余的环网。

2.3 物联网的能源管理系统的优势

目前能源管理主要有以下三种方法,分别是总量管理、人工管理和独li管理。相比较于这三种方法,那么物联网的能源管理系统设计的优势又有哪些呢?首先就是能够很好的完善能源的的采集、保存、整理和有缘的有效利用。其次以后运用公司的管理层,就能够缩减相对应的管理环节,是管理流程进一步得到完善、从而建造客观、公正的能源消耗评价系统。同时也能够使整个能源体系能够相对应的缩减,使劳动生产率得到提升。zui后也可以加快对系统事故的解决,从而提高对整个工作的反应能力。

 

3.物联网的能源管理系统设计的前景展望

3.1 必将推动经济的geng快、geng好的发展

物联网作为经济发展的的一大动力,必将为经济的发展带来无穷的动力。我们可以不禁想象,一旦物联网像互联网一样普及以后,那么运用于动物、植物等的传感器与电子标签的接口装备会大大的超过的。如果要想建造一个真正的物联网,需要两个条件。一个就是它的规模,当物品具备了足够的规模时,这是物品的智能就能够起作用。二就是物品必须是流动的,而不能是静止的。

3.2 可以给物体一定的智慧

众所周知,物体与物体之间通常之间是没有交流。物联网的出现能够使建立一个相对应的系统。在安全生产部门、交通道路、食品安全部门等我们都需要建立一向相对应的智能化的体统,这样可以使物与物之间的沟通。IBM公司在过去的一年里提出“智慧地球”的概念。我们不禁要想:当物体一旦被赋予了智慧,我们人类的作用也将发生重大的变化,从资源的使用者转化为控制者、守护者。

3.3 实现智能化的互联城市

我们知道因为互联网的出现,实现了全世界信息的互联,当今世界已经变成了地球村。同样的物联网则会实现其中一个空间内的物体的互联,可以实现人类梦想的智慧的地球。在当今世界经济和科技较为发达的美国硅谷,已经有人在运用物联网。智能互动城市的提出可以节省能源和劳动力,相应的人们的生活品质和质量也就得到了提高。

 

4.安科瑞工业能源管理系统介绍

安科瑞工业能源管理系统采用自动化、信息化技术和集中管理模式,对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理,监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况,通过数据分析、挖掘和趋势分析,帮助企业针对各种能源需求及用能情况、能源质量、产品能源单耗、各工序能耗、重大能耗设备的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、用能预测、碳排分析,为企业加强能源管理,提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。

4.1 系统结构

4.2 应用场所

钢铁、石化、冶金、有色金属、采矿、医药、水泥、煤炭、物流、铁路、航空工业、木材、化学原料以及机电设备、电器产品、工器具制造等。

4.3 系统功能

4.3.1 可视化展示

展示企业各类能耗总量、折标值、能源成本、能源消耗趋势、分项能耗占比、区域能源消耗对比,以及当前天气情况、污染情况,并三维展示企业重要工艺或工段的能源消耗动态。

4.3.2 实时监控

对企业各点位的能源使用、报警等情况进行实时的监控。以便企业用户能够实时的监测各个点位的运作情况,同时能geng快速有效的掌握点位的报警。

4.3.3 变压器监控

展示各电压器的负载情况,从而可以为变压器配备情况进行科学合理的规划。通过各种运行参数状态下用电效能的对比分析,找出较佳运行模式。根据较佳运行模式调整负载,从而降低用电单耗,使电能损失降低。

4.3.4 用能统计

从能源使用种类、监测区域、生产工艺/工段时间、分项等维度,采用曲线、饼图、直方图、累积图、数字表等方式对企业用能统计、同比、环比分析、实绩分析,折标对比、单位产品能耗、单位产值能耗统计,找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方,从而调整能源分配策略,减少能源使用过程中的浪费。

4.3.5 产品/产值单耗

与企业MES系统对接,通过产品产量以及系统采集的能耗数据,在产品单耗中生成产品单耗趋势图,并进行同比和环比分析。以便企业能够根据产品单耗情况来调整生产工艺,从而降低能耗。

4.3.6 绩效分析

对各类能源使用、消耗、转换,按班组、区域、产线、工段等进行日、周、月、年、时段绩效统计按照能源计划或定额制定的绩效指标进行KPI比较考核,帮助企业了解内部能效水平和节能潜力。

4.3.7 能耗预测

通过对企业生产工艺、生产设备等的能耗使用情况进行分析,建立能耗计算模型,根据人工智能算法对数据和模型进行修正,对未来企业能耗趋势进行预测分析,为节能提供有效的决策依据。

4.3.8 运行监测

系统对区域、工段、设备能源消耗进行数据采集,监测重点设备及工艺运行状态,如温度、湿度、流量、压力、速度等,并支持变配电系统一次运行监视。可直接从动态监测平面图快速浏览到所管理的能耗数据,支持按能源种类、车间、工段、时间等维度查询相关能源用量。

4.3.9 分析报告

以年、月、日对企业的能源利用情况、线路损耗情况、设备运行情况、运维情况等进行多方面的统计分析,让用户多方面了解系统的运行情况,并为用户提供数据基础,方便用户发现设备异常,从而找出改善点,以及针对用能情况挖掘节能潜力。

4.3.10 事件报警

持续监测设备和系统运行,对通讯失败、数据异常、定额超限、工艺参数异常越限、设备异常或故障进行报警,提醒企业注意和查找问题,并形成报警日志。

4.3.11 移动端支持

APP支持Android、iOS操作系统,方便用户按能源分类、区域、车间、工序、班组、设备等不同维度掌握企业能源消耗、效率分析、同环比分析、能耗折标、用能预测、运行监视、异常报警等。

4.4 现场设备选型

 


5.结语

物联网是未来世界的一个重大而具有挑战性的任务,需要我们有合理的计划、逐个阶段、全世界人类的共同合作而完成。每次的新的科技的出现都必将会对人类的各个发面产生翻天覆地的变化。那么对于物联网也是不例外的。我们相信将来物联网的而出现必将会推动经济的发展、社会的进步和人类的共同进步。

 

参考文献

[1] 唐昱佳.基于物联网的能源管理系统设计[J].计算机应用与软件,2011,28(12):161-164.

[2] 李臻,陈娉.物联网的能源管理系统设计研究[J].

[3] 安科瑞企业微电网设计与选型手册.2020.06版.

[4] 安科瑞企业能源管控平台.2020.08版.

 

作者简介:崔庭宇,男,本科,江苏安科瑞电器制造有限公司,主要研究方向为工业能源管理系统