基于傳感器網(wǎng)絡的工業(yè)能耗實時監(jiān)測與安全預警系統(tǒng)

一、項目概述

1.1 引言

在工業(yè)領域，節(jié)能減排是國家提出的戰(zhàn)略要求，同時也是企業(yè)發(fā)展的方向，這對于降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本具有重大意義。以中國鋼鐵企業(yè)寶鋼為例，可近似估算，寶鋼2009年的鋼鐵年產(chǎn)量約為3000萬噸，噸鋼能源成本約為1000元，能源成本為300萬億，如果能夠提高1%的能源利用率，可節(jié)約能源成本3萬億，而寶鋼僅僅只是中國的一家企業(yè)，由此可見，在節(jié)能減排方面的研究所具有的巨大市場價值。更為細致的來看，在連續(xù)生產(chǎn)型的企業(yè)中，保障流水線的持續(xù)工作減少了因某個環(huán)節(jié)的故障帶來的重大損失。在電力生產(chǎn)型企業(yè)中，其配電裝置的正常工作對于企業(yè)的持續(xù)生產(chǎn)具有重大意義。

本方案將實現(xiàn)各個生產(chǎn)設備和配電盒的能耗和溫度檢測。通過對能耗歷史數(shù)據(jù)的處理，使得能耗數(shù)據(jù)實現(xiàn)可視化，對于企業(yè)找到重大耗能設備，精打細算地管理能耗，進一步加強節(jié)能減排工作有重要意義。同時，對設備溫度的實時檢測可以偵測流水線、配電裝置是否工作異常，當發(fā)生異?，F(xiàn)象是，通過及時報警，能夠最大限度地降低異常狀況帶來的損失。由已有的歷史數(shù)據(jù)也可以對于未來的能耗和溫度變化趨勢作出預測，從而能夠提醒管理者何時溫度可能出現(xiàn)異常，提醒其采取措施或者進行檢修。

總的來看，能耗檢測能夠幫助企業(yè)進行節(jié)能減排工作，降低企業(yè)的能源成本，溫度檢測對于防范故障帶來的損失有重大意義。

1.2 項目簡介

本項目在系統(tǒng)架構上包含傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和管理節(jié)點的三個部分，如下圖所示：

圖一

傳感器節(jié)點由EVK1100的硬件平臺配合傳感器實現(xiàn)，將安置在每一個需要測量的生產(chǎn)設備和配電盒上，測量并顯示該設備的功率和溫度信息，同時將測得的數(shù)據(jù)通過通信模塊及時發(fā)送給相應的匯聚節(jié)點，如果信息異常，會在發(fā)送的數(shù)據(jù)中加入報警信號。匯聚節(jié)點由一臺PC機、負責通信的硬件以及發(fā)出報警信號的硬件共同實現(xiàn)，將為每一個生產(chǎn)車間，或者為一定數(shù)量的生產(chǎn)設備配備一個匯聚節(jié)點。它能夠存儲傳感器節(jié)點的歷史信息，并分析一定范圍內(nèi)的生產(chǎn)設備的工況，最終將得到的數(shù)據(jù)發(fā)送給管理節(jié)點，交給管理節(jié)點處理。管理節(jié)點可以由多臺PC機構成，為整個企業(yè)能耗與溫度監(jiān)測的信息綜合中心，能夠在這里看到企業(yè)內(nèi)部所有生產(chǎn)設備的相應信息，從而為企業(yè)執(zhí)行者決策提供依據(jù)。