工厂生产用电智能监控系统现在技术方案成熟吗有没有应用案例可参考的

物联网0155

工厂生产用电智能监控系统现在技术方案成熟吗有没有应用案例可参考的,第1张

这方面的技术已经很成熟了,而且目前各行业使用很普及。基于深圳-信立XLSN智能传感网络技术的,通过物联网智能网关、智能测控装置、智能转换器、电力监控仪表和组态监控软件,可以对工厂各种设备用电能耗数据实时无线采集、传输,便于管理者能够随时监测、分析整个工厂的用电情况,达到加强工厂用电能耗管理,降低用电能耗,产生节能效益。

充电桩普及覆盖,是环保的一项重大改善。那么无线充电桩的普及也将纳入物联网的领域。充电桩监控,可以实时监测充电桩的电压、电流等工作状态监控,采用winertech的WCTU 30XX,不仅可以检测充电桩设备的是运行状态,有可以实现采集外接传感器AD模拟量数值和IO监控设备供电情况及告警监测。

定位功能

1、在电力设施系统中的定位(与通用电工产品的关系) 通用电工产品已十分成熟,用于电力计量、执行操作和实施保护,能防止由线(相)间金属性短路故障和长时间过载发热引发的电气火灾,基本上属于被动预防。 电气火灾监控产品主要针对接地电弧性短路故障,用于监控、预警。从电工角度看,属于辅助性主动预防安全手段。 这是两种性质不同的产品(或系统),有点象“战斗机”与“雷达站”的关系。

2、在消防设施系统中的定位(与火灾报警系统的关系) 火灾报警系统是立足扑救的、针对已经发生的火情的后期报警灭火系统。 电气火灾监控系统从本质上是立足预防的、专门针对电气线路故障和涉电意外的前期预警系统。 前者的联动或控制对象是广播喷淋排烟等逃生灭火器件,第一处理责任人是消防保安。 后者的联动或控制对象是电力分合等电工器件,第一处理责任人是持证电工。 两种系统不能混为一谈,更不能互相替代,原则上应该互相独立。 在充分的硬件和软件条件下,两种系统并非绝对不可以兼容或合并。 电气火灾监控系统的功能 “电气火灾监控系统”为:“当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时,能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统,它由电气火灾监控计算机系统,网络通讯层,电气火灾监控探测器组成”;“探测被保护线路中剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化……”。 《高规》和《建规》都提及了对预防防电气火灾起很大作用的日本《内线规程》,作为制订漏电火灾报警的重要参考。我国《高规(2005版)》规定“漏电火灾报警”外,还外加一些电气参数测量的要求,例如需探测过电流信号及报出过电流的位置和变化。这提高了对供电系统电流保护的安全性需要提出的是:《高规》、《建规》都没有涉及温度探测。事实上,建筑物内高压系统的变压器柜、电容补偿柜、整流柜等部位,电缆接头、开关触点等位置,都有可能由于种种原因产生高温而导致火灾。变压器冷却系统发生故障或严重过载,补偿系统过补偿或自动调节器失灵、电容器老化,都是十分常见的;至于接头、触点日久接触不良则更普遍。在这些情况下,很容易因过热而着火甚至发生爆炸。

其他功能

系统运行监视和控制

监视界面显示整个电力监控系统的网络图,动态刷新各电气设备的实时运行参数和运行状态,并且支持现场设备的远程控制功能。监控系统的画面根据现场实际状况进行组态。

电能质量监视和分析

对整个监控系统范围内的电能质量和电能可靠性,漏电电流及线缆温度状况进行实时的监视。实时监视系统电压偏差、频率偏差、不平衡度、功率因数、谐波含量,电压闪变,剩余电流及温度等电能质量问题,评估电能质量是否符合标准。记录扰动时的波形,作为电能质量分析和故障分析的依据。

电能消耗统计和分析

系统为用户提供了综合的电能和需量统计报表功能,用户也可以定制符合需求的电能统计功能,包含不同用电设备在不同费率时段的电量消耗,可以按照日、月、季度、年的时间段进行统计和记录,并可以查询、显示和打印。

预防性电气火灾监视

连续监视用电设备泄露电流的变化、线缆接头温度的变化,为配电设备的预防性维护提供依据,有效预防电气火灾的发生,保障用户财产的安全。

报警和事件管理系统在电能质量事件发生、设备状态改变、电网扰动、电气故障时触发并记录报警。系统报警时自动弹出报警画面并进行语音提示,同时可以将报警信息通过Email、手机短信等方式通知相关人员并与消防监控系统联网,数据实时传送消防控制中心。

历史数据管理

系统基于SQL server数据库完成历史数据管理,所有实时采样数据、事件顺序记录(SOE)等均可保存到历史数据库。能够自定义需要查询的参数,查询的时间段或选择查询最近更新的记录数,显示并绘制成曲线图。

报表管理

可基于系统已有模板,或自定义新的模板生成报表。可以手动或根据预设时间表定时生成,或通过事件触发生成xml格式报表。例如:电能消耗统计报表、电能趋势报表等。报表能通过Email或HTML格式进行发送、手动打印或自动打印。

用户权限管理

用户权限管理能够防止未经许可的操作,保障系统安全稳定运行。用户可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为系统维护管理提供可靠的安全保障。

第三方通讯功能

支持工业OPC接口,可作为OPC服务器为其他程序提供数据(如DCS系统,BA系统),也可作为OPC客户端,从其他系统获取数据。系统兼容常用配电领域规约IEC60870-5-101,IEC60870-5-103,CDT等,可以兼容所有Modubs协议的第三方设备。

支持Web客户端

系统提供Web服务,客户端可以在办公室等其他场所通过IE浏览器查看电力监控现场画面、查阅电能消耗统计报表等。

工厂用电监控系统,用途很多吧。比如可用于电子、汽车、钢铁、机械、食品、医药等各行业制造业工厂生产的用电能耗监控,主要由物联网智能网关、智能测控装置、智能转换器和XLVIEW组态上位机软件等软硬件部分组成,每一部分都很重要,可以说缺一不可。了解的就这么多了,其他的多搜索下。希望对你有用。

概述

随着社会信息化程度的不断提高,配电所内,用于遥控、遥测、遥调等方面的设备的数量与日俱增,其环境设备也日益增多,配电所内环境设备(如所配电系统、UPS电源、空调、消防系统、安保系统、漏水检测系统等),必须时时刻刻为配电所内电力设备提供正常的运行环境。配电室环境监控系统以物联网、边缘计算、大数据应用技术为基础,基于智能传感器、边缘计算网关、云平台管理系统,实现配电设施的安全卫、火灾报、环境监测、运行状态视频监控以及电气测控、用电计量等各类信息的感知。具有实时监控、联动管控、一体化数据融合应用等特点,为电网规划、电力调度、用电检查、电能计量管理等提供科学的分析依据。解决了传统配电房或变电站以人工为主的作业方式,或安装单一监控系统,数据得不到融合应用的困局。

主要特点

■配备六氟化硫探测器可监测配电室环境六氟化硫浓度。

■配备除湿机控制模块可监测除湿机状态并进行远程控制除湿机开关。

■主机采用标准工业规格设计的低功耗嵌入式ARM芯片,具有硬件看门狗电子电路和自启动呼叫功能,不会因一台设备故障或一台设备故障而导致整个过程网站失败。

■配电室环境监控系统可查询到配电房以往的环境监控数据,电气设备电力参数,报信息,人员进出信息,设备启停等历史数据。

■配电室环境监控系统利用“在线监测技术”实现自动巡检、自动预、自动输出报表等功能,减少人员到现场巡视次数,及时发现设备隐患,为迅速排除故障,节省检修时间

■配电室环境监控系统使用声音和光线、短信、电话、短信+电话、邮件提醒并通知操作和维护人员。

■将配电室的电力信息、环境信息、安全门禁信息、视频监控信息等数据通过通信监控主机传至中心监控室,由中心监控室对系统内的配电室实行远程、集中监控。

■采用B/S体系结构,同时具备浏览器、手机APP查看方式,便于运维人员随时随地查看信息。

■具有遥信功能:开关合分闸、烟感信号,水浸信号,红外信号等。

■配电室环境监控系统为配电所内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源,提供实时数据监测以及必要的远程控制、智能控制。

■对历史数据进行统计、分析、计算,直观了解某段时间内数据的变化趋势,有助于对配电室各设备整体状况的了解及对形式的预估。

■提供专业的数据报表功能。

应用范围

配电室环境监控系统应用于配电房,提供完善的数据统计和分析功能,为配电房管理者提供可靠地参考依据,为配电所建设与改进提供充分的决策依据。

农业物联网监控系统专为户外应用研制,内置GSM无线通信模块,另外同时具备图像监控和数据采集两大功能,可以灵活应用于户外场所的信息分析应用,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理各类信息数据。系统构成如图1所示。

 图1农业物联网监控系统结构

农业物联网监控系统的无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数,并通过一种低功耗自组网的短程无线通讯技术实现传感器数据的传输,所有数据汇集到中心节点,通过一个无线网关与互联网相连,利用手机或远程计算机可以实时掌握农作物现场的环境状态信息,专家系统根据环境参数诊断农作物的生长状况与病虫害状况。户外现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或3G手机,随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。

1)户外监控现场:同时监控农田、排污口、果园、户外电力系统等现场,获取温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度、水质、病虫害、电流、电压等环境参数,为管理者提供决策依据。

2)传感器:主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。

3)管理中心:户外监控现场的先关参数,经过传输基站到达室内管理中心,经过智慧农业软件系统处理,得出结论,发送至智能终端,给决策者以精确数据依据。

4)智能移动工作终端:完美集成智能手机、GPS手持机、无线对讲机设备优点形成移动单兵设备,一机在手随时无忧。通信双通道模式彻底解决林区通讯死角问题,随时随地通讯无阻、精准定位、采集同步数据,是农业工作者的全能助手。

5)农业监控系统:在监控温湿度、光照、水质、风向等参数的同时,还可以对农作物资源、生态环境、病虫害等进行有效监控。

2农业物联网监控系统特点优势

1)系统建设成本低,日常使用费低,维护费用低

2)高清图像显示监控现场,远程数据采集,直观明了

3)定时拍摄,远程主动索取,降低巡检次数,减少人力物力成本

4)科技创新应用,统一集成,规模化管理

5)历史数据存储,全部数据汇总分析

图2农业物联网监控系统体系架构

农业物联网监控系统结构

利用无线GSM网络,并通过各种外接传感器可对农田作物生长环境温度、湿度等环境参数以及作物图像实现实时远程监测,图像、环境数据通过GPRS传回到管理中心,管理者通过后台数据汇总分析农田环境、虫害情况,及时作出预防措施,同时管理者也可通过后台管理中心设置定时获取环境数据、。智慧农业监控系统结构如图2所示。

传感与执行层:

该层将数据传感器的采集的数据通过ZigBee和Rs485/232两种模式上传至网关。根据传输方式的不同,温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上;有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485/232节点上。无线版具有部署灵活,扩展方便等优点;有线版具有高速部署,数据稳定等优点。

无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等环境参数并上传到ZigBee网关。

接收远程控制指令,通过继电器控制各种农业生产设备,包括:喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。

通过IP网络摄像头可实时对作物情况、人员和安全视频流上传至服务器。

传输层:

该层主要将设备采集到的数据,通过3G/GPRS/Inernet网络传送到服务器上,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。

应用层:

该层负责对采集的数据进行存储和信息处理,为用户提供分析和决策依据,用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。

用户终端:

3G手机、PC机终端通过接入网络实时查看各种由传感器传来的数据,并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。

农业物联网监控系统网络拓扑结构

农业物联网监控系统在网络方面采取了多种制式,远程通讯采用3G无线网络,近距离传输采取无线ZigBee模式和有线RS485/232模式相结合,保证网络系统的稳定运行。智慧农业监控系统网络拓扑结构如图3所示。

图3农业物联网监控系统网络拓扑结构

农业物联网监控系统主要设备

数据采集单元

传感器单元主要包括气体温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、光照传感器、易燃气体传感器、有毒气体传感器、土壤酸碱度传感器、水质传感器等。采集器集数据采集传输于一体,电池供电时间长,安装简便,成本低。传感器实现数字信号采集、太阳能供电、Mesh无线传输等技术,应用于不方便布线的场合。

通信单元

  ZigBee网关

通过GPRS/3G传输,实现ZigBee个域网与互联网络的信息互通和多网融合,自带SD存储卡,可实现数据本地存储;工业级温度范围为-40℃~85℃。

图6智慧农业通信单元

终端显示单元

管理中心可根据上位机软件分析系统得出的结论对农业管理作出决策,智能移动终端亦可随时随地得到相关信息。

随着对物联网的概念、内涵、技术、应用研究的不断深入,在环境、电力、物流、公共安全等领域和行业都涌现出众多物联网应用的典型案例。其中,公共安全领域作为物联网应用的重点领域,具有与其它物联网应用不同的特点和特殊的地位,有必要将公共安全领域的物联网应用(以下简称安全物联网)作为一个独立的概念进行深入研究。

1 、安全物联网的背景及其内涵

当前,中国正处于工业化、城镇化快速发展时期,各种传统的和非传统的、自然的和社会的风险及矛盾交织并存,公共安全和应急管理工作面临的形势更加严峻。主要有以下三个方面的问题:1)自然灾害处于多发频发期,近年来,极端气候事件频发,中强地震呈活跃态势,自然灾害及其衍生、次生灾害的突发性和危害性进一步加重加大;2)安全生产形势严峻,我国安全生产基础薄弱,一些地方和企业责任不落实、监管不到位,生产安全事故总量居高不下,重特大事故时有发生,预防事故发生和实施有效救援的任务繁重而艰巨;3)社会安全面临新的挑战,我国改革发展进入关键阶段,各种利益关系错综复杂,维护社会稳定的任务艰巨。

面对频发的造成大量人员伤亡和财产损失的公共安全事故,亟需构建公共安全监测物联网来感知公共安全隐患,以及解决突发事件发生后各部门之间如何互联互通等问题。

公共安全监测物联网是针对公共安全监测领域覆盖范围广、监测指标多、连续性要求高、所处环境不适合人工监测、感知的信息内容与人民群众的生活密切相关等特点,应用物联网技术尤其是传感器网络技术,构建的一个由感知层、网络层、应用层共同构成的信息系统工程。对公共安全的监测主要包含保障各类生产场景安全的监测、对生产者安全的监测、对特定物品安全的监测、对人员密集场所监控、对重要设备设施监控以及事故应急处理时对场景、人员、物品的信息搜集等。

2 、安全物联网在物联网发展中的地位

公共安全是国家安全和社会稳定的基石。为有效抵御各类人为或自然灾害的威胁,中国将加强公共安全保障措施作为政府工作的重点。公共安全监测物联网为解决我国面临的公共安全问题提供了一种新的思路,符合我国促进科技创新、走创新型国家发展道路的战略要求。

建立完善的公共安全监测物联网将为我国现在面临的桥梁隧道坍塌、危险物泄漏等安全问题提供切实有效的预防机制,全国范围内的公共安全监测物联网的互联更使得重大安全事件得以及时、有力、透明的解决。因此公共安全监测物联网作为与日常生活联系最密切、国家和人民最关注的公共安全领域的物联网应用,应该得到整个社会的重视和优先发展,坚持“政府主导、企业参与、社会支持、群众受益”的方针,通过公共安全监测物联网的发展来带动物联网在技术、应用、产业、标准方面的进步,使整个社会切身感受到公共安全监测物联网带来的公共安全隐患可靠预防和突发事件应急处理的优势,加强人们对物联网价值的认知程度。

3 、安全物联网的体系结构及关键技术

图1描述了公共安全监测物联网的网络架构,它的整体架构与物联网的整体架构相似,由感知层、网络层、应用层三部分组成。但由于公共安全监测物联网应用场景的特殊性,它具有一些其它物联网应用不具备的技术特点,总结如下:

(1) 在感知层,被感知信息的类型多样,实时性要求高,大多数信息的感知(如桥梁建筑物的安全状况,危险物品的监测等)要求精度高且很难通过人工手段检测。由于安全隐患的信息类型不确定性很高,在人员密集场所或高危生产场所应长时间部署大量不同类型的传感器,对感知层的组网策略、能源管理、传输效率、QoS、传感器的编码、地址、频率与电磁干扰等问题提出了更高的要求,这些问题也是公共安全监测物联网能否成熟应用的关键。

(2) 在网络层,由于公共安全监测物联网感知到的信息的涉及国家重点行业以及群众的日常生活,这些信息一旦泄漏或不正当使用都有可能危及国家安全、社会稳定以及人民群众的隐私;因此,公共安全监测物联网的信息内容有必要通过专用网络或者对3G移动网络采取安全防范措施后进行传输,保证信息的安全性、真实性和完整性。(3) 在应用层,针对海量的数据信息和安全隐患可能带来的严重危害,需要建立专有的不同级别的公共安全物联网服务平台。服务平台不仅应具有强大的信息处理及融合能力,还须具有安全隐患的识别以及预警能力,同时当突发公共安全事故时,及时联动相关的职能部门进行应急处理,争取将损失和影响减到最小。另外,将不同级别的公共安全物联网平台互联有利于根据安全事故的危害程度最大限度的调配资源,便于公共安全事件的及时、有效、透明解决。

图1 公共安全监测物联网架构针对公共安全监测物联网体系结构的特点,其涉及到的关键技术主要有:

a 针对公共安全监测领域的专用传感器的研发,包括增加传感器的监测信息类型、提高监测精度、减小体积、抗破坏、增强感知信息的抗干扰能力和保密能力等。

b 大规模传感器节点的自组织网络、协作感知技术、安全接入技术等感知层网络技术。

c 大规模传感器节点的编码、地址、频率分配与电磁干扰等问题。

d 网络层公共安全监测专用网络的结构、通信协议、异构的网络接入技术及网络安全技术等。

e 应用层主要涉及海量信息的智能处理、分析、综合技术以及统一的公共安全监测物联网服务平台的架构等技术。

图2描述了公共安全监测物联网服务平台的总体结构,系统平台将接收到的海量信息处理分析后由相应的服务模块进行处理,服务平台可以根据不同的公共安全监测应用添加不同的服务模块。公共安全事件应急处理部门联动系统负责当突发安全事件发生时及时调动资源进行应急管理,以减少损失和影响。

图2 公共安全监测物联网服务平台的总体结构4 、安全物联网的应用现状

在国内外,公共安全监测物联网已经存在众多应用案例,在公共安全领域发挥了明显的作用,例如:

美国MaterialTechnologies公司开发了一套裂缝诊断传感器系统,已经在宾夕法尼亚州检查了三座桥梁以及马萨诸塞州一座桥梁的裂缝,其传感器能够检测以每分钟几个分子的速度扩大的裂缝,从而提前几年发现可能对安全构成危害的裂缝。此外,早期诊断意味着道路修补人员执行的修补更为经济,因为当裂缝还小的时候,修补起来更加容易。

在韩国,为了保护市民的生命和财产,遏制犯罪、恐怖袭击、火灾,开始在城市内安全隐患区域安装感应系统,为保障市民安全,建立安全的城市做出很多尝试,如图3所示。

图3 公共安全物联网在城市安全方面的应用目前国内全长约266公里的玄武湖隧道是我国最大的城市浅埋明挖湖底隧道,其中湖底段长约166公里。由于地质条件、应力条件、环境影响复杂,隧道很可能受温度、荷载、地下水等因素影响,产生不均匀的沉降、横向开裂、渗水等问题。

南京大学光电传感工程监测中心将特殊的连续分布式光纤“植入”混凝土层中。从施工开始,直至通车运行至今,这些光纤一直对隧道“健康”进行着实时监测。

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