System monitoringu zużycia energii elektrycznej w firmie

Energia elektryczna ciągle drożeje, dlatego wiele przedsiębiorstw produkcyjnych poszukuje dzisiaj sposobów na obniżenie rachunków. Jednym z typowych działań umożliwiających osiągnięcie oszczędności jest instalacja systemu monitoringu zużycia przez poszczególne jednostki i obwody instalacji.

Posłuchaj
00:00

Taki system opracowała firma Episensor. Bazuje on na czujnikach komunikujących się drogą bezprzewodową w standardzie ZigBee ze stacją akwizycji danych opartą na platformie M2M smart device, pełniącą funkcję łącznika komunikacyjnego pomiędzy dużą liczba czujników a nadrzędnym systemem komputerowym, do którego trafiają zebrane dane. Dzięki platformie pośredniczącej (gateway) i połączeniu bezprzewodowemu rozwiązanie takie jest niezależne od infrastruktury istniejącej w obiekcie.

Oszczędzanie - jak zacząć

Rys. 1. Centralnym punktem sieci pomiarowej jest platforma pośrednicząca M2M Kontrona

Wskazówek do tego, jak oszczędzać energię, dostarcza standard ISO 50001, gdzie opisane zostały założenia do implementacji, utrzymania i eksploatacji systemu zarządzania energią elektryczną. Celem istnienia takiego systemu i opisanego w ISO 50001 jest oczywiście redukcja kosztów energii.

Pierwszym krokiem w takich działaniach jest instalacja na terenie całego zakładu rozproszonego systemu pomiarowego. Czujniki monitorują pobór mocy przez poszczególne urządzenia i wody instalacji, a w wersji rozszerzonej także mierzą zużycie wody, gazu, ciepła, temperaturę w poszczególnych pomieszczeniach i wilgotność oraz zapasy nośników energii.

Zastosowane rozwiązania firmy EpiSensor pozwalają także odczytywać dane z istniejących mierników mediów, dzięki czemu nie wprowadza się dodatkowych komplikacji. Czujniki tworzą samoorganizującą się sieć mesh bazującą na ZigBee. Są one umieszczone w odpornych na warunki środowiskowe obudowach i pracują w paśmie ISM z wykorzystaniem szyfrowania danych AES. Zasięg komunikacji sięga 100 metrów, dzięki czemu cała sieć mesh może objąć duży i rozległy zakład przemysłowy.

Zarządzanie siecią czujników i eksport danych oraz ich archiwizacja oraz analiza i wyświetlanie należy do platformy pośredniczącej. Oprogramowanie platformy realizuje buforowanie danych, ma wbudowany webserwer pozwalający na sterowanie urządzeniem i obsługuje wiele protokołów (m.in. FTP, https) i formatów danych (CSV, XML, JSON) akceptowanych przez systemy ERP lub MIS wykorzystywane do zarządzania przedsiębiorstwem, dzięki czemu całość staje się systemem EMS (Energy Management System). Dzięki temu integracja systemu z istniejącą infrastrukturą IT nie stwarza problemów.

System analiz dostarcza danych i wykresów ilustrujących chwilowe i maksymalne zużycie energii, danych o napięciach w sieci. Dane te można przeglądać na dowolnym urządzeniu wyposażonym w przeglądarkę internetową. Połączenie platformy pośredniczącej z Internetem realizowane jest poprzez kablowe łącze ethernetowe lub Wi-Fi.

Platforma pośrednicząca

Rys. 2. M2M smart device obsługuje sieć czujników z interfejsem Wi-Fi i ZigBee

Wydajne zarządzanie dużą siecią rozproszonych czujników pomiarowych wymaga wydajności i niezawodności od systemu komputerowego stanowiącego bazę tego urządzenia. EpiSensor wybrał do tego celu rozwiązanie M2M smart device firmy Kontron o otwartej architekturze, bazującej na procesorze Atom firmy Intel.

Zawiera ono także modem komórkowy 2G/3G wspomagający pracę zwykłego połączenia komunikacyjnego, na wypadek ew. awarii łącza głównego (certyfikat PTCRB). Elastyczność tego urządzenia pozwala w przyszłości na rozszerzenie funkcjonalności o systemy klasy Internet-of-Things, które będą zawierać wielokrotnie więcej czujników niż obecne sieci rozproszone, a teraz możliwe jest wykorzystywanie do celów zarządzania danymi pomiarowymi usług dostępnych w chmurach obliczeniowych.

Elastyczność dostępnych interfejsów

Platforma pośrednicząca łączy się z systemem nadrzędnym przez Ethernet lub WLAN. Do podłączania czujników dostępne są interfejsy 802.11a/b/g/n WLAN (Wireless Local Area Network) i 802.15.4 WPAN (Wireless Personal Area Network) a także slot Mini PCI Express na specyficzne rozwiązania własne.

Claus Giebert, Kontron
Brendan Carroll, EpiSensor
Kontron East Europe sp. z o.o.

www.kontron.com

Powiązane treści
Ograniczanie zużycia energii w systemach mikroprocesorowych
Rynek komunikacji bezprzewodowej M2M w Polsce
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
PCB
Od pomysłu do produktu w kilka dni: siła szybkiego prototypowania PCB
Produkcja elektroniki
Zaawansowane maszyny i osprzęt do seryjnej produkcji wiązek
Komponenty
Nowoczesne rozwiązania kablowe, konfekcjonowane przewody readycable i systemy readychain oferowane przez firmę igus
Elektromechanika
Złącza Samtec do szybkich systemów wbudowanych
Pomiary
Najprostszy sposób regulacji temperatury: 2TCR1 firmy akYtec
Projektowanie i badania
Zbuduj kompletny system taktowania!
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Wrzesień 2025
Magazyn
Sierpień 2025
Magazyn
Lipiec 2025

Komponenty indukcyjne

Podzespoły indukcyjne determinują osiągi urządzeń z zakresu konwersji mocy, a więc dążenie do minimalizacji strat energii, ułatwiają miniaturyzację urządzeń, a także zapewniają zgodność z wymaganiami norm w zakresie EMC. Stąd rozwój elektromobilności, systemów energii odnawialnej, elektroniki użytkowej sprzyja znacząco temu segmentowi rynku. Zapotrzebowanie na komponenty o wysokiej jakości i stabilności płynie ponadto z aplikacji IT, telekomunikacji, energoelektroniki i oczywiście sektorów specjalnych: wojska, lotnictwa. Pozytywnym zauważalnym zjawiskiem w branży jest powolny, ale stały wzrost zainteresowania klientów rodzimą produkcją pomimo wyższych cen niż produktów azjatyckich. Natomiast paradoksalnie negatywnym zjawiskiem jest fakt, że jakość produktów azjatyckich jest coraz lepsza i jeśli stereotyp "chińskiej bylejakości" przestanie być popularny, to rodzima produkcja będzie miała problem z utrzymaniem się na rynku bez znaczących inwestycji w automatyzację i nowe technologie wykonania, kontroli jakości i pomiarów.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów