Применение промышленной системы управления Интернетом вещей UW2100 eDCS в платформе мониторинга энергопотребления

1. История

В настоящее время, с постоянным повышением уровня урбанизации моей страны, нехватка энергии и растущий социальный спрос на энергию стали заметными противоречиями, которые ограничивают непрерывный прогресс и развитие общества. Согласно опыту развитых стран, с непрерывным развитием урбанизации и постоянным улучшением уровня жизни людей, доля потребления энергии в зданиях будет продолжать увеличиваться и достигнет около 33% от общего потребления энергии и в конечном итоге превзойдет государственную промышленность. транспорт и другие отрасли. в конечном итоге стать основным источником энергопотребления. Среди них годовое потребление электроэнергии офисными зданиями государственных учреждений и крупными общественными зданиями составляет около 22% от общего потребления электроэнергии в городах и поселках по всей стране. Годовое потребление электроэнергии на квадратный метр в 10–20 раз превышает потребление обычных жилых зданий, что выше аналогичных показателей в развитых странах, таких как Европа и Япония. в 1,5-2 раза больше, чем здание.

В этом контексте, основываясь на исследованиях и практике в энергетическом сообществе за последние 30 лет, обычно считается, что энергосбережение в зданиях является наиболее потенциальным, наиболее прямым и эффективным способом среди различных подходов к энергосбережению, а также наиболее эффективным способом. смягчить противоречие между социально-экономическим развитием и недостаточным энергоснабжением. Одна из мер также станет основным фактором улучшения использования социальной энергии. В связи с этим крайне важно предложить комплексное, систематическое и эффективное интегрированное решение по управлению энергопотреблением.

2. Цели строительства

Этот проект направлен на использование комплексной системы управления энергопотреблением здания для создания полноценной цифровой платформы управления в реальном времени, которая объединяет системы измерения в реальном времени, статистического анализа и управления энергопотреблением здания, а также реализует данные о потреблении энергии на основе обеспечения информационная безопасность. Будьте открытыми и прозрачными, а затем реализуйте управление квотами на потребление энергии, а также бесплатное и недорогое управление энергопотреблением, а также создайте научную систему управления энергопотреблением.

3. Общий план проектирования

Это решение объединяет облачные вычисления, технологию Интернета вещей, интеллектуальную изоляцию безопасности «брандмауэр» и режим централизованного управления. Он использует многоуровневую и распределенную интегрированную идею проектирования для построения надежной системы на основе обеспечения информационной безопасности всей системы. Мощная, эффективная и широко используемая платформа мониторинга энергосбережения для государственных учреждений. Основываясь на мощной базе данных мониторинга энергопотребления общественных зданий, платформа реализует функцию информатизации мониторинга энергопотребления общественных зданий и постепенно выполняет оценку энергоэффективности, стандарты энергопотребления, раскрытие информации об энергоэффективности, квоты потребления энергии, услуги по энергосбережению и другие предприятия.

Общая архитектура общего решения включает уровень полевых устройств, уровень сетевой связи и уровень управления мониторингом. Приняв топологию распределенной системы, интерфейс системы автоматизации здания и сетевой интерфейс системы мониторинга энергопотребления здания используют сеть оборудования здания в слаботочной системе в качестве носителя, чтобы обеспечить экономичность и практичность системы и избежать дублирования инвестиций.

3.1 Уровень полевых устройств:

В оборудовании для сбора данных на месте используется программируемый контроллер UW2100. Это аппаратное устройство обладает мощными коммуникационными возможностями: оно оснащено интерфейсом связи RS485, поддерживает протокол ведущий-ведомый MODBUS-RTU; поддерживает передачу данных по расписанию; может быть подключен к счетчикам электроэнергии, счетчикам воды, расходомерам, преобразователям частоты и т. д. и может использоваться в качестве удаленной станции ввода-вывода РСУ или ПЛК; обладает мощными сетевыми возможностями: поддерживает беспроводную связь Ethernet/GSM; мощный масштаб системы: масштаб одной станции AIO: 32 балла/DIO: 32 балла, система является крупнейшей шкалой AIO: 16384 балла/DIO: 16384 балла; а код пользовательской программы и данные конфигурации могут быть навсегда сохранены, не подвергаясь воздействию перебоев в подаче электроэнергии. Сохранение данных модуля ЦП в реальном времени не является обязательным; он соответствует международному стандарту языка конфигурации IEC61131-1 и поддерживает стандарты. Будучи гибким, он реализует многогранное преобразование алгоритмов, поддерживает концепцию блоков подалгоритмов, связывает примитивы алгоритмов и предоставляет интерфейсы для поддержки доступа к сторонним алгоритмам.

3.2 Уровень сетевой связи

Благодаря мощной коммуникационной функции аппаратного обеспечения программируемого контроллера UW2100 соответствующие данные активно собираются через стандартный протокол Modbus-RTU от приборов учета с функциями удаленной передачи, установленных в каждой точке энергии и воды в контролируемой точке, а также через беспроводной модуль GPRS. в GSM. Методы связи передаются и суммируются на платформе надзора за энергосбережением государственного учреждения для централизованной и комплексной обработки. GPRS — это новый тип услуги мобильной связи, который устанавливает соединение между мобильными пользователями и сетями передачи данных для предоставления мобильным пользователям высокоскоростных беспроводных услуг IP или X.25. GPRS использует технологию коммутации пакетов. Каждый пользователь может занять несколько беспроводных каналов. В то же время беспроводной канал может использоваться несколькими пользователями. Ресурсы используются эффективно. Скорость интерпретации данных достигает 160 Кбит/с. Связь GPRS используется для реализации пакетной отправки и получения данных. Пользователи всегда онлайн, и им выставляются счета в зависимости от трафика. Это высокая скорость и снижение затрат на обслуживание.

Система контроля энергопотребления, энергосбережения и безопасности здания на основе GPRS имеет следующие характеристики:

а) Всегда онлайн: GPRS DTU может автоматически подключаться к сети GPRS сразу после включения и устанавливать канал связи с центром обработки данных для приема данных с пользовательских устройств передачи данных в любое время. Он мощный и имеет высокую производительность в реальном времени;

б) Тарификация по трафику: GPRS DTU всегда находится в сети, а оплата зависит от количества полученных и отправленных пакетов данных. При отсутствии трафика данных плата не взимается, что позволяет сэкономить затраты;

в) Высокоскоростная передача Максимальная скорость передачи данных в сети GPRS может достигать 160 Кбит/с. Скорость зависит от настроек сети мобильного оператора. В соответствии с условиями сети China Mobile в настоящее время она может обеспечивать стабильную передачу данных со скоростью 20–40 Кбит/с;

г) Сетевое взаимодействие является простым, быстрым и гибким. Беспроводная система GPRS позволяет построить виртуальную сеть мобильной связи, охватывающую весь Китай в любое время и в любом месте через сеть Интернет, обеспечивая удобство доступа для большинства малых и средних пользователей и экономя инвестиции в доступ.

3.3 Управление мониторингом

Платформа надзора за энергосбережением государственных учреждений основана на программном обеспечении для мониторинга и управления UWin Pro с независимыми правами интеллектуальной собственности Hangzhou Youwen Automation System Co., Ltd. для централизованного анализа, принятия решений, оценки, управления, записи и т. д. Мониторинг и запись UWin Pro Программное обеспечение управления объединяет менеджера проектов (UWinWks), программное обеспечение для настройки системного оборудования (UWinCFG), базу данных реального времени (UWinRDB), конфигурацию исторических записей (UWinHDB), диспетчер устройств (UWinDev), систему разработки экранов (UWinView) и программное обеспечение для управления конфигурацией сигналов тревоги. (UWinAlarm), редактор алгоритмов (UWinIEC), программное обеспечение для анализа временных рядов (UWinSOE) и веб-сервер (UWinWEB) интегрированы в одно целое. Одно программное обеспечение может осуществлять сбор данных на месте, выполнение алгоритмов, базу данных в реальном времени и обработку исторических данных. Механизмы сигнализации и безопасности, управление процессом, отображение на экране, кривая тренда и вывод отчетов, а также функции мониторинга сети. Каждая часть работает на разных аппаратных платформах соответственно и взаимодействует с различными данными, информацией управления и контроля через сеть управления и системную сеть для координации выполнения различных функций всей системы энергопотребления здания, а также контроля энергосбережения и безопасности.

4. Системные функции

Система контроля и безопасности энергопотребления и энергосбережения в здании объединяет мониторинг, контроль и управление. В основном реализует следующие функции:

1) Комплексное управление всеми типами энергопотребляющего оборудования, создание панорамной базы данных, сбор данных мониторинга энергопотребления и создание модели данных о энергопотреблении, чтобы обеспечить основу данных для последующего анализа данных о энергопотреблении и диагностики энергосбережения.

2) Провести статистический анализ данных о потреблении энергии, чтобы проанализировать, оценить и оценить состав, структуру изменений, эффективность использования энергии и т. д., чтобы обеспечить качественную или количественную основу для оценки последствий последующих энергосберегающих реконструкций. .

3) На основе результатов анализа данных энергопотребления определить уровень энергопотребления, предложить полный процесс диагностики энергопотребления, провести работу по диагностике энергосбережения и получить результаты диагностики энергосбережения.

4) Интегрировать различные системы управления зданием, создать систему оценки энергопотребления, оптимизировать проект энергосбережения зданий на основе результатов диагностики энергосбережения и разработать планы энергосберегающей реконструкции.

5) Реализуйте планы по энергосбережению, преобразуйте энергопотребляющее оборудование, управляйте привычками энергопотребления и полностью достигайте целей энергосбережения с помощью интеллектуальных систем управления.

Дерево функций системы контроля энергопотребления и энергосбережения и безопасности здания

5. Интерфейс мониторинга

Интерфейс мониторинга созданной на этот раз платформы надзора за энергосбережением государственного учреждения в основном включает в себя: обзор энергопотребления, обзор карты, основную информацию, динамику энергопотребления, анализ энергопотребления зданий, анализ энергопотребления государственных учреждений, анализ энергопотребления административной зоны, энергию оценка потребления, прием и выгрузка энергопотребления, управление системой. С помощью этих функциональных модулей можно осуществлять сбор, мониторинг, статистику, анализ и диагностику данных о потреблении энергии, обеспечивая надежную поддержку данных и научную основу для управления энергопотреблением и энергосберегающей реконструкции общественных зданий в административном центре.