Az UW2100 ipari IoT vezérlőrendszer eDCS alkalmazása energiafogyasztás-figyelő platformon

1.Háttér

Jelenleg hazánk urbanizációs szintjének folyamatos javulásával az energiahiány és a növekvő társadalmi energiaigény olyan szembetűnő ellentmondásokká vált, amelyek korlátozzák a társadalom folyamatos haladását és fejlődését. A fejlett országok tapasztalatai szerint az urbanizáció folyamatos előrehaladásával és az emberek életszínvonalának folyamatos javulásával az épületek energiafelhasználásának aránya tovább növekszik, és eléri a teljes energiafelhasználás mintegy 33%-át, és idővel túlszárnyalja a közipart, szállítás és más iparágak. végül az energiafogyasztás legfőbb forrásává válik. Közülük az állami hivatali irodaházak és a nagy középületek éves villamosenergia-fogyasztása az ország városaiban a teljes villamosenergia-fogyasztás mintegy 22%-át teszi ki. Az egy négyzetméterre jutó éves villamosenergia-fogyasztás 10-20-szorosa a közönséges lakóépületekének, ami magasabb, mint a fejlett országok, például Európa és Japán hasonló szintje. 1,5-2-szerese az épületnek.

Ebben az összefüggésben az elmúlt 30 év energiatársadalmi kutatásai és gyakorlata alapján általánosan úgy gondolják, hogy az épületek energiamegtakarítása a legpotenciálisabb, legközvetlenebb és leghatékonyabb módja a különféle energiatakarékossági megközelítések közül, és a leghatékonyabb módszer. a társadalmi és gazdasági fejlettség és az elégtelen energiaellátás közötti ellentmondás enyhítésére. Az egyik intézkedés a társadalmi energiafelhasználás javításának elsődleges tényezőjévé is válik. E tekintetben sürgető egy átfogó, szisztematikus és hatékony integrált energiagazdálkodási megoldás javaslata.

2. Építési célok

Ennek a projektnek az a célja, hogy az épületek energiafogyasztásának átfogó menedzsment rendszerét felhasználva egy teljes, valós idejű menedzsment digitális platformot építsen fel, amely integrálja az épület energiafogyasztásának valós idejű mérési, statisztikai elemzési és menedzsment rendszereit, és energiafogyasztási adatokat valósít meg azzal a feltevéssel, hogy biztosítsa. információ biztonság. Legyen nyitott és átlátható, majd valósítsa meg az energiafogyasztási kvótakezelést, valamint a költségmentes és alacsony költségű energiafogyasztás kezelését, és hozzon létre egy tudományos energiafogyasztás-menedzsment rendszert.

3. Átfogó tervezési terv

Ez a megoldás integrálja a számítási felhőt, a tárgyak internete technológiáját, az intelligens biztonsági szigetelő „tűzfalat” és a központosított felügyeleti módot. Réteges és elosztott integrált tervezési ötletet alkalmaz, hogy megbízható rendszert építsen a teljes rendszer információbiztonságának biztosítása alapján. Erőteljes, hatékony és nagymértékben megosztható energiatakarékos felügyeleti platform közintézmények számára. A nagy teljesítményű középületek energiafogyasztás-figyelő adatbázisa alapján a platform megvalósítja a középületek energiafogyasztás-figyelésének informatizálási funkcióját, és fokozatosan elvégzi az energiahatékonyság értékelését, az energiafogyasztási szabványokat, az energiahatékonysági közzétételt, az energiafogyasztási kvótákat, az energiatakarékos szolgáltatásokat és másokat. vállalkozásokat.

Az átfogó megoldás átfogó architektúrája magában foglalja a terepi eszközréteget, a hálózati kommunikációs réteget és a megfigyelési felügyeleti réteget. Az elosztott rendszer topológiáját elfogadva az épületautomatizálási rendszer interfész és az épület energiafogyasztás figyelő rendszer hálózati interfésze a gyengeáramú rendszerben az épületgépészeti hálózatot használja hordozóként, hogy biztosítsa a rendszer gazdaságosságát és praktikusságát, valamint elkerülje a párhuzamos beruházásokat.

3.1 Terepi eszköz réteg:

A helyszíni adatterminál-gyűjtő berendezés UW2100 programozható vezérlőt alkalmaz. Ez a hardvereszköz erős kommunikációs képességekkel rendelkezik: RS485 kommunikációs interfésszel érkezik, támogatja a master-slave MODBUS-RTU protokollt; támogatja az ütemezett adatátvitelt; csatlakoztatható elektromos mérőhöz, vízmérőhöz, áramlásmérőhöz, frekvenciaváltóhoz stb., és használható DCS vagy PLC I/O távoli állomásaként; erős hálózati képességekkel rendelkezik: támogatja az Ethernet/GSM vezeték nélküli kommunikációt; nagy teljesítményű rendszer skála: egyállomásos skála AIO: 32 pont/DIO: 32 pont, a rendszer a legnagyobb Scale AIO: 16384 pont/DIO: 16384 pont; és a felhasználói programkód és a konfigurációs adatok tartósan elmenthetők anélkül, hogy az áramkimaradások befolyásolnák. A CPU modul valós idejű adatmentése opcionális; követi az IEC61131-1 nemzetközi konfigurációs nyelvi szabványt és fenntartja a szabványokat Rugalmassága mellett az algoritmusok sokrétű átalakítását valósítja meg, támogatja az al-algoritmus blokkok koncepcióját, leköti az algoritmus primitíveit, és interfészt biztosít harmadik fél algoritmusokhoz való hozzáférésének támogatására.

3.2 Hálózati kommunikációs réteg

Az UW2100 programozható vezérlő hardverének erőteljes kommunikációs funkciója alapján a szabványos Modbus-RTU protokollon keresztül aktívan gyűjtik a releváns adatokat a távoli átviteli funkcióval rendelkező mérőműszerekről a felügyelt pont minden energia- és vízpontján, valamint a GPRS vezeték nélküli modulon keresztül. a GSM-hez A kommunikációs módszerek továbbítása és összegzése a közintézményi energiatakarékossági felügyeleti platformhoz történik a központosított és átfogó feldolgozás érdekében. A GPRS egy új típusú mobilkommunikációs szolgáltatás, amely kapcsolatot létesít a mobilfelhasználók és az adathálózatok között, hogy a mobilfelhasználók számára nagy sebességű vezeték nélküli IP- vagy X.25-szolgáltatásokat biztosítson. A GPRS csomagkapcsolt technológiát használ. Minden felhasználó több vezeték nélküli csatornát foglalhat el. Ugyanakkor egy vezeték nélküli csatornát több felhasználó is megoszthat. Az erőforrásokat hatékonyan használják fel. Az adatértelmezési sebesség eléri a 160 Kbps-ot. A GPRS kommunikációt csomagküldés és adatfogadás megvalósítására használják. A felhasználók mindig online vannak, és a forgalom szerint számláznak. Ez nagy sebességű és csökkenti a szolgáltatási költségeket.

A GPRS alapú épület energiafelhasználási és energiatakarékossági felügyeleti és biztonsági rendszere a következő jellemzőkkel rendelkezik:

a) Mindig online: A GPRS DTU automatikusan csatlakozik a GPRS hálózathoz, amint be van kapcsolva, és kommunikációs kapcsolatot létesít az adatközponttal, hogy bármikor fogadhasson adatokat a felhasználói adateszközökről. Erőteljes és nagy valós idejű teljesítménnyel rendelkezik;

b) Forgalmi számlázás: A GPRS DTU mindig online, a díjak a fogadott és elküldött adatcsomagok számán alapulnak. Nincs díj, ha nincs adatforgalom, költségmegtakarítás;

c) Nagysebességű átvitel A GPRS hálózat átviteli sebessége a leggyorsabban elérheti a 160 Kbps-t. A sebesség a mobilszolgáltató hálózati beállításaitól függ. A China Mobile hálózati feltételeinek megfelelően jelenleg 20-40 Kbps-os stabil adatátvitelt tud biztosítani;

d) A hálózatépítés egyszerű, gyors és rugalmas. A GPRS vezeték nélküli rendszer az Internet hálózaton keresztül bármikor és bárhol egész Kínát lefedő virtuális mobilkommunikációs hálózatot tud kiépíteni, ami a kis- és középfelhasználók többségének hozzáférési kényelmet biztosít, és hozzáférési befektetést takarít meg.

3.3 Monitoring menedzsment

A közintézmény energiatakarékos felügyeleti platformja a Hangzhou Youwen Automation System Co., Ltd. független szellemi tulajdonjogával rendelkező UWin Pro felügyeleti és felügyeleti szoftverre épül a központosított elemzéshez, megítéléshez, értékeléshez, kezeléshez, rögzítéshez stb. Az UWin Pro felügyeleti, ill. menedzsmentszoftver integrálja a projektmenedzsert (UWinWks), a rendszerhardver-konfigurációs szoftvert (UWinCFG), a valós idejű adatbázist (UWinRDB), a történeti rekordkonfigurációt (UWinHDB), az eszközkezelőt (UWinDev), a képernyőfejlesztő rendszert (UWinView) és a riasztási konfigurációkezelő szoftvert. (UWinAlarm), algoritmusszerkesztő (UWinIEC), idősorelemző szoftver (UWinSOE) és WEB szerver (UWinWEB) egybe integrálva. Egyetlen szoftver megvalósítja a helyszíni adatgyűjtést, algoritmus-végrehajtást, valós idejű adatbázist és történeti adatfeldolgozást. Riasztási és biztonsági mechanizmusok, folyamatvezérlés, képernyő-megjelenítés, trendgörbe és jelentés kimenet, valamint hálózati funkciók figyelése. Mindegyik rész különböző hardverplatformokon fut, és a vezérlőhálózaton és a rendszerhálózaton keresztül különböző adatokkal, felügyeleti és vezérlési információkkal kölcsönhatásba lép, hogy összehangoltan hajtsa végre a teljes épület energiafogyasztási és energiatakarékossági felügyeleti és biztonsági rendszerének különböző funkcióit.

4. Rendszerfunkciók

Az épület energiafogyasztási és energiatakarékossági felügyeleti és biztonsági rendszere integrálja a felügyeletet, ellenőrzést és irányítást. Főleg a következő funkciókat valósítja meg:

1) Minden típusú energiafogyasztó berendezés átfogó kezelése, panoráma-adatbázis létrehozása, energiafogyasztás-monitoring adatok gyűjtése, energiafogyasztási adatmodell kialakítása, amely adatbázist biztosít a későbbi energiafogyasztási adatok elemzéséhez és energiatakarékossági diagnosztikához.

2) Végezze el az energiafogyasztási adatok statisztikai elemzését az energiafogyasztás összetételének, változási mintázatainak, energiafelhasználási hatékonyságának stb. elemzéséhez, megítéléséhez és értékeléséhez, hogy minőségi vagy mennyiségi alapot adjon a későbbi energiatakarékos felújítások hatásainak értékeléséhez. .

3) Az energiafogyasztási adatok elemzésének eredményei alapján határozza meg az energiafogyasztás szintjét, javasoljon teljes körű diagnosztikai eljárást az energiafogyasztásra, energiatakarékos diagnosztikai munkát végezzen, és energiatakarékos diagnosztikai eredményeket kapjon.

4) Különböző épületfelügyeleti rendszerek integrálása, energiafelhasználás értékelési rendszer kialakítása, energiatakarékossági diagnosztikai eredmények alapján az épületek energiatakarékosságának tervezésének optimalizálása, energiatakarékos felújítási tervek kidolgozása.

5) Energiatakarékossági tervek végrehajtása, energiafelhasználó berendezések átalakítása, energiafelhasználási szokások kezelése, és az épület energiatakarékossági céljainak teljes megvalósítása intelligens vezérlőrendszerekkel.

Épület energiafelhasználás és energiatakarékosság felügyeleti és biztonsági rendszer funkciófa

5. Monitoring interfész

A közintézményi energiatakarékossági felügyeleti platform ezúttal megépített monitorozó felülete elsősorban a következőket tartalmazza: energiafogyasztás áttekintés, térképes áttekintés, alapinformációk, energiafogyasztás dinamika, épület energiafogyasztás elemzése, közintézményi energiafogyasztás elemzés, közigazgatási terület energiafogyasztás elemzése, energia fogyasztás felmérés, Energiafogyasztás fogadás és feltöltés, rendszermenedzsment. Ezeken a funkcionális modulokon keresztül valósítható meg az energiafogyasztási adatok gyűjtése, monitorozása, statisztikája, elemzése, diagnosztizálása, amely erős adattámogatást és tudományos alapot biztosít az adminisztratív központ középületeinek energiagazdálkodásához és energiatakarékos felújításához.