UW2100 teollisen IoT-ohjausjärjestelmän eDCS sovellus energiankulutuksen seurantaalustassa

1. Tausta

Tällä hetkellä kotimaani kaupungistumisasteen jatkuvan paranemisen myötä energian puutteesta ja kasvavasta yhteiskunnallisesta energiantarpeesta on tullut näkyviä ristiriitoja, jotka rajoittavat yhteiskunnan jatkuvaa edistymistä ja kehitystä. Kehittyneiden maiden kokemuksen mukaan kaupungistumisen jatkuvan etenemisen ja ihmisten elintason jatkuvan paranemisen myötä rakennusten energiankulutuksen osuus kasvaa edelleen ja saavuttaa noin 33 % kokonaisenergiankulutuksesta ja ohittaa lopulta julkisen teollisuuden, kuljetus ja muut teollisuudenalat. siitä tulee lopulta suurin energiankulutuksen lähde. Niistä valtion virastojen toimistorakennusten ja suurten julkisten rakennusten vuotuinen sähkönkulutus on noin 22 % koko maan kaupunkien sähkönkulutuksesta. Vuotuinen sähkönkulutus neliömetriä kohti on 10-20 kertaa tavallisten asuinrakennusten kulutus, mikä on korkeampi kuin vastaava taso kehittyneissä maissa, kuten Euroopassa ja Japanissa. 1,5-2 kertaa rakennukseen verrattuna.

Tässä yhteydessä energiayhteisössä viimeisten 30 vuoden aikana tehtyyn tutkimukseen ja käytäntöön perustuen yleisesti uskotaan, että rakennusten energiansäästö on potentiaalisin, suorin ja tehokkain tapa eri energiansäästömenetelmien joukossa ja tehokkain tapa. yhteiskunnallisen ja taloudellisen kehityksen ja riittämättömän energiahuollon välisen ristiriidan lievittämiseksi. Yhdestä toimenpiteestä tulee myös ensisijainen tekijä sosiaalisen energiankäytön parantamisessa. Tältä osin on kiireellisesti ehdotettava kattavaa, järjestelmällistä ja tehokasta integroitua energianhallintaratkaisua.

2. Rakennustavoitteet

Tämän projektin tavoitteena on rakentaa rakennuksen energiankulutuksen kokonaisvaltaisen hallintajärjestelmän avulla täydellinen reaaliaikaisen hallinnan digitaalinen alusta, joka integroi rakennuksen energiankulutuksen reaaliaikaiset mittaus-, tilastoanalyysi- ja hallintajärjestelmät ja toteuttaa energiankulutustietoja sen edellytyksellä, että tietoturva. Ole avoin ja läpinäkyvä, toteuta sitten energiankulutuskiintiöiden hallinta ja maksuton ja edullinen energiankulutuksen hallinta ja luo tieteellinen energiankulutuksen hallintajärjestelmä.

3. Yleinen suunnittelusuunnitelma

Tämä ratkaisu yhdistää pilvipalvelun, esineiden Internet-teknologian, älykkään suojauseristyksen "palomuurin" ja keskitetyn hallintatilan. Se omaksuu kerrostetun ja hajautetun integroidun suunnitteluidean rakentaakseen luotettavan järjestelmän koko järjestelmän tietoturvan varmistamisen pohjalta. Tehokas, tehokas ja hyvin jaettava energiaa säästävä seurantaalusta julkisille laitoksille. Tehokkaan julkisten rakennusten energiankulutuksen seurantatietokantaan perustuva alusta toteuttaa julkisten rakennusten energiankulutuksen seurannan informatisointitoiminnon ja suorittaa vähitellen energiatehokkuuden arvioinnin, energiankulutusstandardit, energiatehokkuuden paljastamisen, energiankulutuskiintiöt, energiansäästöpalvelut ja muut. yrityksille.

Kokonaisratkaisun kokonaisarkkitehtuuri sisältää kenttälaitekerroksen, verkkoviestintäkerroksen ja valvonnan hallintakerroksen. Hajautetun järjestelmätopologian ottaminen käyttöön, rakennusautomaatiojärjestelmän rajapinta ja rakennuksen energiankulutuksen seurantajärjestelmän verkkorajapinta käyttävät heikkovirtajärjestelmän kiinteistön kalustoverkkoa kantajana järjestelmän taloudellisuuden ja käytännöllisyyden varmistamiseksi sekä päällekkäisten investointien välttämiseksi.

3.1 Kenttälaitetaso:

Paikan päällä olevassa datapäätteen keräyslaitteistossa on ohjelmoitava UW2100-ohjain. Tällä laitteistolla on vahvat viestintäominaisuudet: siinä on RS485-tiedonsiirtoliitäntä, se tukee master-slave MODBUS-RTU -protokollaa; tukee ajoitettua tiedonsiirtoa; voidaan liittää sähkömittareihin, vesimittareihin, virtausmittareihin, taajuusmuuttajiin jne., ja sitä voidaan käyttää DCS:n tai PLC:n I/O-etäasemana; on vahvat verkkoominaisuudet: tukee Ethernet/GSM langatonta viestintää; tehokas järjestelmäasteikko: yhden aseman asteikko AIO: 32 pistettä/DIO: 32 pistettä, järjestelmä on suurin Scale AIO: 16384 pistettä/DIO: 16 384 pistettä; ja käyttäjän ohjelmakoodi ja konfigurointitiedot voidaan tallentaa pysyvästi ilman, että sähkökatkot vaikuttavat niihin. CPU-moduulin reaaliaikainen tietojen tallennus on valinnainen; se noudattaa kansainvälistä IEC61131-1 konfigurointikielistandardia ja ylläpitää standardeja Vaikka se on joustava, se toteuttaa algoritmien monitahoisia muunnoksia, tukee alialgoritmilohkojen käsitettä, sitoo algoritmien primitiivit ja tarjoaa rajapintoja tukemaan kolmannen osapuolen algoritmien käyttöä.

3.2 Verkkoviestintäkerros

Ohjelmoitavan UW2100-ohjainlaitteiston tehokkaan tiedonsiirtotoiminnon perusteella olennaiset tiedot kerätään aktiivisesti standardin Modbus-RTU-protokollan kautta mittauslaitteista, joissa on etäsiirtotoiminnot jokaiseen valvotun pisteen energia- ja vesipisteeseen, sekä langattoman GPRS-moduulin kautta. GSM:ään Viestintätavat välitetään ja tiivistetään julkisen laitoksen energiansäästövalvontaalustaan keskitettyä ja kattavaa käsittelyä varten. GPRS on uudenlainen matkaviestinpalvelu, joka muodostaa yhteyden mobiilikäyttäjien ja dataverkkojen välille tarjotakseen mobiilikäyttäjille nopeita langattomia IP- tai X.25-palveluita. GPRS käyttää pakettikytkentätekniikkaa. Jokainen käyttäjä voi käyttää useita langatonta kanavaa. Samanaikaisesti useat käyttäjät voivat jakaa langattoman kanavan. Resursseja käytetään tehokkaasti. Tietojen tulkintanopeus on jopa 160 Kbps. GPRS-tiedonsiirtoa käytetään datan pakettien lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Käyttäjät ovat aina verkossa ja laskutetaan liikenteen mukaan. Se on nopea ja alentaa palvelukustannuksia.

GPRS-pohjaisella rakennuksen energiankulutuksen ja energiansäästön valvonta- ja turvajärjestelmällä on seuraavat ominaisuudet:

a) Aina online-tilassa: GPRS DTU voi automaattisesti liittyä GPRS-verkkoon heti, kun se kytketään päälle, ja muodostaa tietoliikenneyhteyden datakeskuksen kanssa vastaanottaakseen tietoja käyttäjän datalaitteista milloin tahansa. Se on tehokas ja sillä on korkea reaaliaikainen suorituskyky;

b) Liikenteen laskutus: GPRS DTU on aina online-tilassa, ja maksut perustuvat vastaanotettujen ja lähetettyjen datapakettien määrään. Ei maksua, kun ei ole dataliikennettä, mikä säästää kustannuksia;

c) Nopea siirto GPRS-verkon siirtonopeus voi olla nopeimmillaan jopa 160 Kbps. Nopeus riippuu matkapuhelinoperaattorin verkkoasetuksista. China Mobilen verkko-olosuhteiden mukaan se voi tällä hetkellä tarjota vakaan tiedonsiirron nopeudella 20–40 Kbps;

d) Verkostoituminen on yksinkertaista, nopeaa ja joustavaa. Langaton GPRS-järjestelmä voi rakentaa koko Kiinan kattavan virtuaalisen matkaviestinverkon Internet-verkon kautta milloin tahansa ja missä tahansa, mikä tarjoaa käyttömukavuuden suurimmalle osalle pienistä ja keskikokoisista käyttäjistä ja säästää pääsyinvestointeja.

3.3 Valvonnan hallinta

Julkisen laitoksen energiansäästövalvontaalusta perustuu UWin Pro -seuranta- ja hallintaohjelmistoon Hangzhou Youwen Automation System Co., Ltd.:n itsenäisillä immateriaalioikeuksilla keskitettyä analysointia, arviointia, arviointia, hallintaa, tallennusta jne. varten. hallintaohjelmisto integroi projektipäällikön (UWinWks), järjestelmälaitteiston konfigurointiohjelmiston (UWinCFG), reaaliaikaisen tietokannan (UWinRDB), historiallisten tietueiden konfiguroinnin (UWinHDB), laitehallinnan (UWinDev), näytönkehitysjärjestelmän (UWinView) ja hälytyskokoonpanon hallintaohjelmiston (UWinAlarm), algoritmieditori (UWinIEC), aikasarjaanalyysiohjelmisto (UWinSOE) ja WEB-palvelin (UWinWEB) on integroitu yhdeksi. Yhdellä ohjelmistolla voidaan toteuttaa paikan päällä tapahtuva tiedonkeruu, algoritmien suorittaminen, reaaliaikainen tietokanta ja historiallisten tietojen käsittely. Hälytys- ja turvamekanismit, prosessin ohjaus, näyttö, trendikäyrä ja raporttitulosteet sekä verkkotoimintojen valvonta. Jokainen osa toimii vastaavasti eri laitteistoalustoilla ja on vuorovaikutuksessa erilaisten tietojen, hallinta- ja ohjaustietojen kanssa ohjausverkon ja järjestelmäverkon kautta täydentääkseen koordinoidusti koko rakennuksen energiankulutuksen ja energiansäästön valvonta- ja turvallisuusjärjestelmän eri toimintoja.

4. Järjestelmän toiminnot

Rakennuksen energiankulutuksen ja energiansäästön valvonta- ja turvallisuusjärjestelmä yhdistää seurannan, ohjauksen ja hallinnan. Toteuttaa pääasiassa seuraavat toiminnot:

1) Hallitse kattavasti kaikentyyppisiä energiaa kuluttavia laitteita, luo panoraamatietokanta, kerää energiankulutuksen seurantatietoja ja luo energiankulutustietomalli, joka tarjoaa tietopohjan myöhempää energiankulutustietojen analysointia ja energiansäästödiagnoosia varten.

2) Suorittaa energiankulutustietojen tilastollinen analyysi analysoidakseen, arvioidakseen ja arvioidakseen energiankulutuksen koostumusta, muutostapoja ja energiankäyttötehokkuutta jne. tarjotakseen laadullisen tai määrällisen perustan myöhempien energiaa säästävien peruskorjausten vaikutusten arvioinnille. .

3) Määritä energiankulutustietojen analysoinnin tulosten perusteella energiankulutustaso, ehdota täydellistä energiankulutuksen diagnostiikkaprosessia, suorita energiaa säästävä diagnoosityö ja hanki energiaa säästävät diagnoositulokset.

4) Integroida erilaisia kiinteistönhallintajärjestelmiä, perustaa energiankulutuksen arviointijärjestelmä, optimoida rakennuksen energiansäästön suunnittelu energiaa säästävien diagnoositulosten perusteella ja tehdä energiaa säästäviä korjaussuunnitelmia.

5) Toteuta energiansäästösuunnitelmia, muunna energiaa käyttäviä laitteita, hallitse energiankäyttötottumuksia ja saavuta täysin rakennuksen energiansäästötavoitteet älykkäiden ohjausjärjestelmien avulla.

Rakennuksen energiankulutuksen ja energiansäästön valvonta- ja turvallisuusjärjestelmän toimintapuu

5. Valvontaliittymä

Tällä kertaa rakennetun julkisen laitoksen energiansäästön valvontaalustan seurantarajapinta sisältää pääosin: energiankulutuksen yleiskatsauksen, karttakatsauksen, perustiedot, energiankulutusdynamiikan, rakennuksen energiankulutusanalyysin, julkisen laitoksen energiankulutusanalyysin, hallintoalueen energiankulutusanalyysin, energian kulutuksen arviointi, Energiankulutuksen vastaanotto ja lataus, järjestelmän hallinta. Näiden toiminnallisten moduulien avulla voidaan toteuttaa energiankulutustietojen kerääminen, seuranta, tilastointi, analysointi ja diagnosointi, mikä tarjoaa vahvan tietotuen ja tieteellisen perustan hallintokeskuksen julkisten rakennusten energianhallintaan ja energiaa säästävään peruskorjaukseen.