监控电力和能源,控制服务成本

技术更新:提供数据采集和协议转换功能的网关可以提高运营效率,降低能源成本,使原始设备制造商(oem)能够选择所需的功能级别,以降低设备支持成本。配电和制造设备上的智能电表、继电器和其他监控设备可以显示实时电能质量和能源使用情况。

作者:里克·希尔 2014年12月1日

配电和制造设备上的智能电表、继电器和其他监控设备可以显示实时电能质量和能源使用情况。监控和测量功率流和能源使用有助于改善设备支持,同时降低服务导向和故障排除成本。这些实时数据也可以远程访问,用于提高整体操作效率和优化能源使用。原始设备制造商(oem)和最终用户都可以通过监控和测量电力系统的功率流和能源使用,通过控制能源和服务成本,减少停机时间和提高能源效率而受益。

许多组织都有一个误解,认为减少能源消耗会减缓或从根本上改变关键流程,而实际上,一个适当的能源管理程序将允许设施用更少的资源做更多的事情,以更少的电力和相关成本维持运营。

此外,组织经常担心健壮的能源管理和监控系统的实现将需要在资本、劳动力培训和劳动力方面的大量投资。还有人担心,端到端监控将需要对现有的电气系统进行彻底检修,并与特定的设备供应商达成协议。此外,许多人根本不知道在实施能源监测和管理计划时从哪里开始。

事实上,现代监测和能源管理系统可以很容易地从小型设施扩展到全球运营,并且能够在几分钟内集成新设备,随着时间的推移提供更大的价值。此类系统旨在提供第三方产品和其他关键设施系统的简单、全面集成,包括楼宇管理系统(BMS)、楼宇自动化系统(BAS)、安全系统和火灾报警系统,将复杂数据汇编到熟悉的管理平台中,以便做出明智的决策。

通过采用分层方法在配电和制造设备上安装智能电表、继电器和其他监控设备,用户可以实时查看电能质量和能源使用情况,并随着能效计划的进展轻松添加更多功能。

最重要的是从仪表和其他监控设备开始,这些设备可以持续记录电气参数,为供电设备、过程和/或设施的运行提供蓝图。收集到的电力和能源数据提供了前瞻性所需的信息,并了解电力系统中电力异常和能源使用的影响。

也就是说,仪表、继电器和其他监控设备为电气系统或设备的单点提供信息。为了理解所有这些数据点,有一些解决方案可以帮助聚合这些信息,并具有远程访问数据的能力,从而简化管理。

收集数据,节省时间

被称为网关的设备将各种电源组件带入一个可以监控和管理的系统。这些解决方案有助于从串行通信监控设备和其他智能电子电机控制和配电组件收集数据。

网关是一个数据采集工具和协议转换器。从根本上说,该网关提供了一种收集电气参数的方法,并将来自仪表、继电器和断路器跳闸装置等电气设备的数据汇总到一个可以监控和管理的系统中。

网关通常收集的电气数据包括伏特、安培、瓦数、千瓦时、功率因数和其他参数,以便为用户提供设备运行情况的蓝图。此外,网关还可以提供关于通信、过压和欠压或电流的警报和事件状态,以及来自串行设备的其他可用警报。

网关为用户提供单点安全访问,以查看实时电力和能源数据,并在易于理解的网页中从下游设备查看日志和趋势数据。网关可以快速访问仪表和其他设备监控的数据,这样用户和oem就可以看到正在发生的事情,而无需手动记录仪表(或其他设备)的数据。网关收集并整合这些关键数据,以便实时查看,并记录历史数据,以24小时为周期详细介绍30天内的能源使用情况、告警和事件。

一个网关可以从Modbus RTU或Incom串行网络上多达96个串行通信设备获取数据。具有灵活通信协议支持的网关可以允许用户使用http通过web浏览器收集数据,或者使用Modbus TCP、BACnet IP或SNMP将所需数据拉入现有的客户端监控系统。

监控设备,控制成本

用例1:控制全球oem的服务成本:制造商向全球客户运送设备。世界各地的电力可用性和可靠性差异很大。网关可以帮助oem证明设备是按照规范运行的,并且停机是由电源质量差引起的。换句话说,网关使制造商和用户能够远程查看电源质量和能源使用情况,排除故障,甚至在不派遣技术人员的情况下解决问题——如果问题是设备的电源质量。

用例2:在连续过程工业中避免停机:了解设备或过程的效率(或浪费的做法)在连续过程工业中是至关重要的。网关收集的数据可以帮助揭示一系列问题,包括电机和驱动器尺寸过小和磨损;所有这些都可以通过查看系统的功率和能量数据来确定。此外,网关还可以帮助制造商识别与性能较差的设备相关的功率因素问题,这些设备可能会产生电磁兼容性(EMC)噪声,并在生产过程中导致其他设备出现问题。网关收集的信息可用于安排维护和提高效率。

选择功能,得到刚刚好

网关设备已经存在了大约十年,并且有一系列型号可供用户灵活选择功能选项,以满足他们对电力和能源监测的需求。寻找可以从不同制造商收集数据的设备是很重要的,因为大多数系统包括来自多个制造商的设备。使用开放协议的网关可以与通过Modbus等开放协议进行通信的设备进行通信,而不管制造商是谁。

最新一代网关提供更快的系统响应时间、更高的数据传输速率、支持日志深度的内存,以及满足各种需求的各种模型。典型的特性包括有限的设备类型监视、仅查看实时数据、扩展的设备类型和历史日志记录,以及使用统一的用户视图创建自定义事件的能力。基本设备提供实时监控并与能源和建筑管理系统集成,而功能更高的设备能够存储和趋势历史数据,创建日志和电子邮件通知以报告事件。此外,一些设备可以作为独立的解决方案使用,通过出站通信记录和趋势数据,并提供30天的能源或电力值日志或报告。

网关可以通过web界面进行配置。入门的过程非常类似:将USB线插入网关并输入IP地址。然后以管理员身份登录并进行配置,以适应特定的应用程序和机器。

通讯效率高,成本低

有一些有效的方法可以减少电力,这始于对电力使用方式的历史了解。需要量化和分析能源消耗,以确定有效的能源管理策略,并验证该策略是否有效,以及一旦该策略生效,电力消耗是否减少。这些重要的过程可以通过使用网关来简化。

网关能够聚合的信息,包括电源状态、能耗和其他电气参数,可以帮助组织降低成本。目前市场上可用的网关解决方案的范围也使oem能够选择所需的功能级别,以降低设备支持成本,这有助于创建一个令人难以置信的可扩展和经济高效的解决方案,以提高运营效率和降低能源成本。

- Rick Schear是伊顿的产品经理;内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程mhoske@cfemedia.com

关键概念

  • 监控电力和能源,控制服务成本。
  • 网关可以提高操作效率,降低能源成本,提供数据采集和协议转换功能,使原始设备制造商(oem)能够选择所需的功能级别,以降低设备支持成本。
  • 配电和制造设备上的智能电表、继电器和其他监控设备可以显示实时电能质量和能源使用情况。

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