基于XIoT的涂装线能耗管控系统

项目概述

 构建一套水、电、气能源消耗管控系统,采集涂装线主要设备、关键节点的水、电、气消耗数据。统计、计算分析主要设备、关键节点、整线,及车间的能源消耗情况,生成报表、曲线、柱状图,分析判定设备是否经济、高效运行。通过用电、用水、用气的数据,和设备额定数据进行分析判断,生产计划是否安排合理,生产工艺是否更优,设备是处于完好状态,还是存在隐性故障。

 水、电、气的消耗数据,除在能源管理服务器上进行展示、打印外,还要在展示大厅的65英寸的显示器上进行展示。展示要求示意图如下

技术方案设计

本技术方案选择无线通信方式传输数据。水、电、气监测点至物联网关之间的通信选择LoRa;物联网关至能源管理服务器之间的数据通信选择Wi-Fi。

用电监测点选择无线电表,电表采集监测点的电流、电压、功率、电度、谐波等等多个用电参数,通过LoRa上传数据至物联网关。

 水、气监测点,配置数字式(具有通信接口)的水表、电表。在每块水表、气表的监测点,分别配置1台无线采集装置,读取水表、电表的数据,上传至物联网关。

 建一个独立的Wi-Fi网络(只用于能源数据的传输,独立于与其它网络),构成物联网关和能源管理服务器之间的通信网络。

 配置1套服务器和1套能源管理系统软件,完成能源数据的统计、计算、分析、管控,报表、图表等等多种开式的能源数据展示。服务器系统提供显示接口,实现数据在展示大厅大屏上展示

系统设计已考虑兼容、扩展能力,其它第三方的设备数据,或是增加、减少水、电、气监测点的数量,都可简单方便的接入此系统。

系统方案及通信网络

系统方案及通信网络图

通信网络方案

通信网络,由1台无线AP,和6台XL90物联网关构成。


物联网关通过LoRa无线读取水、电、气等表计的数据,通过Wi-Fi推送数据至EMS(能源管理)服务器,无线AP起到桥梁作用。无线AP通过以太网接口,直接联接EMS服务器。


    6台XL90物联网关,在构建的LoRa无线通信网络,覆盖整个车间的水、电、气采集点。再次增加计量采集点,以及接入任何第三方的设备的数据,如将来增加油漆消耗量、电泳漆消耗量、设备运行状态(设备健康完好状态)等等数据,都可通过无线网络,接入现有的物联网关,而不需要再增加物联网关数量。

XL90物联网关介绍

XL90物联网关,是系统通信网络的核心,无线获取能源采集节点装置的数据,进行数据处理,通信协议转换,通讯接口转换,推送数据至系统服务器。


XL90物联网关,功能介绍及技术参数如下:
¬ 支持RS485、Ethernet通讯接口;
¬ 可同时接入多台智能设备、装置;
¬ 支持Wi-Fi、LoRa等无线通讯方式;
¬ 体积小,安装、调试、使用、维护更简单、便捷;
¬ 同时支持多种通讯方式,灵活选择接入方式和上传方式;
¬ 支持Modbus RTU/TCP工控协议,电力645电表协议,MQTT、SOAP物联网协议,并可支持其它第三方协议;

能源管理平台技术方案

监控平台概述

监控平台作为涂装车间能源管理系统监控中心,通过以太网,从无线AP获取XL90物联网关推送的数据。生成历史数据库,以图、表形式展示各水、电、气采集点的实时数据。对采集的数据进行统计、计算、分析,更好的评估生产计划的优劣,设备运行经济、效率是否达标,有无潜在的隐性故障。当数据出现异常时,发出报警信息。
数据报表可打印,也可导出到EXCEL文件,根据日期选择需要打印、显示、导出的能耗数据。

企业局域网内,授权的用户,通过电脑远程浏览能源消耗数据。

以后再增加平台功能,增加能源数据采集点,以及接入第三方设备的数据,只需在平台系统上配置、增加相应的数据点、功能配置即可,而不需增加其它设备。如果数据点大,也只需增加系统容量,不需作其它变动。

能源数据服务器,联接到展示厅能耗看板,在大屏上更直观的显示能耗数据,如本日累计消耗,本月累计消耗,柱状图用来显示本日每一小时的消耗量,曲线图显示本月每天能耗变化的情况。效果示意图如下:

监控平台配置

      配置监控服务器1套;

      监控服务器配置DELL品牌。

配置能源管理系统软件1

在监控中心配置一套XL.View能源管理软件,主功能如下:

Ø   从以太网、因特网获取数据,处理、转换,再转发给第三方应用软件,如、ERP、GIS、DCS、SCADA,、、、等等;

Ø  支持WIN Sever 2008、2012等以上版本操作系统;

Ø  支持MQTT、SOAP,API,XL/6-IoT、XL/9-DB、XL/9-RDS,645等等通信协议,并可和第三方数据库,Oracle、SAP等交换数据;

Ø  数据存储:按用户要求的时间周期,保存历史数据;

Ø  通用数据分析:按用户的常规要求,对数据进行统计、计算,生成曲线图、报表、趋势图、报警记录,等等;

Ø  个性化数据分析:提供编程工具,实现用户对数据的个性化分析处理;

Ø  数据展示:针对不同的应用场景、机器设备,提供更多选择的显示模板,方便用户更加直观、直接查看实时数据、报警信息,浏览报表、曲线,查询历史数据、历史记录;

Ø  设多级管理员、操作员账户管理权限;

Ø  有PC、WEB、移动客户端;

Ø  通过短信,等等方式,推送报警信息。

水表数据采集方案 

水表选型:

根据技术要求,选具有远传功能的水表,主要技术参数如下:

Ø  根据管径,水的最大流速,选择相应的水表型号;

Ø  输出接口:M-BUS;或RS485Modbus RTU协议;

Ø  工作电压:DC24V

无线采集装置选型

选择XL5616D00无线采集装置,读取水表数据,无线上传至XL90物联网关。XL56无线采集装置,主要技术参数如下:

Ø  支持LoRa无线通信,支持Modbus RTU、XL/6-IoT通信协议;

Ø  通过RS485或M-BUS接口,联接水表,读取水表数据。

Ø  可用电池供电,上传数据水表时,也上传电池电压数据;

Ø  XL56无线采集装置主要配置参数:

电表选型

在每个要求的用电参数监测点,配置1DTSD336646M1A/XL无线电表。

DTSD3366/XL无线智能电表,支持LoRa无线传输,监测、精细化分析管控机器、设备能耗。可配置监测14台设备的用电数据。测量电流、电压、功率、功率因素、电量,等等几十种用电数据。电能质量监测:三相电压、电流2~31次谐波畸变率,各相电压、电流谐波总畸变率。

无线采集装置选型

选择XL5616D00无线采集装置,读取气表,或气体流量 计数据,无线上传至XL90物联网关。XL56无线采集装置,主要技术参数如下:

Ø  支持LoRa无线通信,支持Modbus RTU、XL/6-IoT通信协议;

Ø  通过RS485或M-BUS接口,联接气表或气体流量计,读取气表或气体流量计数据。

Ø  可用电池供电,上传数据时,也上传电池电压数据;

Ø  XL56无线采集装置主要配置参数:

质量保证

若出现产品选择及安装等原因引起的质量问题,我司将无条件给予维修,非人为因素造成的器件损坏我公司第一时间给予免费更换;

质保期后我公司提供相关技术服务,对于系统维修只收取成本费,对系统实行终身的技术支持与维护帮助;

我司将免费对用户的相关技术人员进行现场免费培训。培训完后保证用户的相关技术人员能熟练操作,进行故障处理及日常维护;

质保期为发货之日起18个月,或验收后12个月,以选到日期为准。