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基于XIoT的涂裝線能耗管控系統

項目概述

 構建一套水、電、氣能源消耗管控系統,采集涂裝線主要設備、關鍵節點的水、電、氣消耗數據。統計、計算分析主要設備、關鍵節點、整線,及車間的能源消耗情況,生成報表、曲線、柱狀圖,分析判定設備是否經濟、高效運行。通過用電、用水、用氣的數據,和設備額定數據進行分析判斷,生產計劃是否安排合理,生產工藝是否更優,設備是處于完好狀態,還是存在隱性故障。

 水、電、氣的消耗數據,除在能源管理服務器上進行展示、打印外,還要在展示大廳的65英寸的顯示器上進行展示。展示要求示意圖如下

技術方案設計

本技術方案選擇無線通信方式傳輸數據。水、電、氣監測點至物聯網關之間的通信選擇LoRa;物聯網關至能源管理服務器之間的數據通信選擇Wi-Fi。

用電監測點選擇無線電表,電表采集監測點的電流、電壓、功率、電度、諧波等等多個用電參數,通過LoRa上傳數據至物聯網關。

 水、氣監測點,配置數字式(具有通信接口)的水表、電表。在每塊水表、氣表的監測點,分別配置1臺無線采集裝置,讀取水表、電表的數據,上傳至物聯網關。

 建一個獨立的Wi-Fi網絡(只用于能源數據的傳輸,獨立于與其它網絡),構成物聯網關和能源管理服務器之間的通信網絡。

 配置1套服務器和1套能源管理系統軟件,完成能源數據的統計、計算、分析、管控,報表、圖表等等多種開式的能源數據展示。服務器系統提供顯示接口,實現數據在展示大廳大屏上展示

系統設計已考慮兼容、擴展能力,其它第三方的設備數據,或是增加、減少水、電、氣監測點的數量,都可簡單方便的接入此系統。

系統方案及通信網絡

系統方案及通信網絡圖

通信網絡方案

通信網絡,由1臺無線AP,和6臺XL90物聯網關構成。


物聯網關通過LoRa無線讀取水、電、氣等表計的數據,通過Wi-Fi推送數據至EMS(能源管理)服務器,無線AP起到橋梁作用。無線AP通過以太網接口,直接聯接EMS服務器。


    6臺XL90物聯網關,在構建的LoRa無線通信網絡,覆蓋整個車間的水、電、氣采集點。再次增加計量采集點,以及接入任何第三方的設備的數據,如將來增加油漆消耗量、電泳漆消耗量、設備運行狀態(設備健康完好狀態)等等數據,都可通過無線網絡,接入現有的物聯網關,而不需要再增加物聯網關數量。

XL90物聯網關介紹

XL90物聯網關,是系統通信網絡的核心,無線獲取能源采集節點裝置的數據,進行數據處理,通信協議轉換,通訊接口轉換,推送數據至系統服務器。


XL90物聯網關,功能介紹及技術參數如下:
? 支持RS485、Ethernet通訊接口;
? 可同時接入多臺智能設備、裝置;
? 支持Wi-Fi、LoRa等無線通訊方式;
? 體積小,安裝、調試、使用、維護更簡單、便捷;
? 同時支持多種通訊方式,靈活選擇接入方式和上傳方式;
? 支持Modbus RTU/TCP工控協議,電力645電表協議,MQTT、SOAP物聯網協議,并可支持其它第三方協議;

能源管理平臺技術方案

監控平臺概述

監控平臺作為涂裝車間能源管理系統監控中心,通過以太網,從無線AP獲取XL90物聯網關推送的數據。生成歷史數據庫,以圖、表形式展示各水、電、氣采集點的實時數據。對采集的數據進行統計、計算、分析,更好的評估生產計劃的優劣,設備運行經濟、效率是否達標,有無潛在的隱性故障。當數據出現異常時,發出報警信息。
數據報表可打印,也可導出到EXCEL文件,根據日期選擇需要打印、顯示、導出的能耗數據。

企業局域網內,授權的用戶,通過電腦遠程瀏覽能源消耗數據。

以后再增加平臺功能,增加能源數據采集點,以及接入第三方設備的數據,只需在平臺系統上配置、增加相應的數據點、功能配置即可,而不需增加其它設備。如果數據點大,也只需增加系統容量,不需作其它變動。

能源數據服務器,聯接到展示廳能耗看板,在大屏上更直觀的顯示能耗數據,如本日累計消耗,本月累計消耗,柱狀圖用來顯示本日每一小時的消耗量,曲線圖顯示本月每天能耗變化的情況。效果示意圖如下:

監控平臺配置

      配置監控服務器1套;

      監控服務器配置DELL品牌。

配置能源管理系統軟件1

在監控中心配置一套XL.View能源管理軟件,主功能如下:

?   從以太網、因特網獲取數據,處理、轉換,再轉發給第三方應用軟件,如、ERP、GIS、DCS、SCADA,、、、等等;

?  支持WIN Sever 2008、2012等以上版本操作系統;

?  支持MQTT、SOAP,API,XL/6-IoT、XL/9-DB、XL/9-RDS,645等等通信協議,并可和第三方數據庫,Oracle、SAP等交換數據;

?  數據存儲:按用戶要求的時間周期,保存歷史數據;

?  通用數據分析:按用戶的常規要求,對數據進行統計、計算,生成曲線圖、報表、趨勢圖、報警記錄,等等;

?  個性化數據分析:提供編程工具,實現用戶對數據的個性化分析處理;

?  數據展示:針對不同的應用場景、機器設備,提供更多選擇的顯示模板,方便用戶更加直觀、直接查看實時數據、報警信息,瀏覽報表、曲線,查詢歷史數據、歷史記錄;

?  設多級管理員、操作員賬戶管理權限;

?  有PC、WEB、移動客戶端;

?  通過短信,等等方式,推送報警信息。

水表數據采集方案 

水表選型:

根據技術要求,選具有遠傳功能的水表,主要技術參數如下:

?  根據管徑,水的最大流速,選擇相應的水表型號;

?  輸出接口:M-BUS;或RS485Modbus RTU協議;

?  工作電壓:DC24V

無線采集裝置選型

選擇XL5616D00無線采集裝置,讀取水表數據,無線上傳至XL90物聯網關。XL56無線采集裝置,主要技術參數如下:

?  支持LoRa無線通信,支持Modbus RTU、XL/6-IoT通信協議;

?  通過RS485或M-BUS接口,聯接水表,讀取水表數據。

?  可用電池供電,上傳數據水表時,也上傳電池電壓數據;

?  XL56無線采集裝置主要配置參數:

電表選型

在每個要求的用電參數監測點,配置1DTSD336646M1A/XL無線電表。

DTSD3366/XL無線智能電表,支持LoRa無線傳輸,監測、精細化分析管控機器、設備能耗。可配置監測14臺設備的用電數據。測量電流、電壓、功率、功率因素、電量,等等幾十種用電數據。電能質量監測:三相電壓、電流2~31次諧波畸變率,各相電壓、電流諧波總畸變率。

無線采集裝置選型

選擇XL5616D00無線采集裝置,讀取氣表,或氣體流量 計數據,無線上傳至XL90物聯網關。XL56無線采集裝置,主要技術參數如下:

?  支持LoRa無線通信,支持Modbus RTU、XL/6-IoT通信協議;

?  通過RS485或M-BUS接口,聯接氣表或氣體流量計,讀取氣表或氣體流量計數據。

?  可用電池供電,上傳數據時,也上傳電池電壓數據;

?  XL56無線采集裝置主要配置參數:

質量保證

若出現產品選擇及安裝等原因引起的質量問題,我司將無條件給予維修,非人為因素造成的器件損壞我公司第一時間給予免費更換;

質保期后我公司提供相關技術服務,對于系統維修只收取成本費,對系統實行終身的技術支持與維護幫助;

我司將免費對用戶的相關技術人員進行現場免費培訓。培訓完后保證用戶的相關技術人員能熟練操作,進行故障處理及日常維護;

質保期為發貨之日起18個月,或驗收后12個月,以選到日期為準。

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