基于XIoT的涂裝線能耗管控系統

項目概述

 構建一套水、電、氣能源消耗管控系統，采集涂裝線主要設備、關鍵節點的水、電、氣消耗數據。統計、計算分析主要設備、關鍵節點、整線，及車間的能源消耗情況，生成報表、曲線、柱狀圖，分析判定設備是否經濟、高效運行。通過用電、用水、用氣的數據，和設備額定數據進行分析判斷，生產計劃是否安排合理，生產工藝是否更優，設備是處于完好狀態，還是存在隱性故障。

 水、電、氣的消耗數據，除在能源管理服務器上進行展示、打印外，還要在展示大廳的65英寸的顯示器上進行展示。展示要求示意圖如下

技術方案設計

本技術方案選擇無線通信方式傳輸數據。水、電、氣監測點至物聯網關之間的通信選擇LoRa；物聯網關至能源管理服務器之間的數據通信選擇Wi-Fi。

用電監測點選擇無線電表，電表采集監測點的電流、電壓、功率、電度、諧波等等多個用電參數，通過LoRa上傳數據至物聯網關。

 水、氣監測點，配置數字式（具有通信接口）的水表、電表。在每塊水表、氣表的監測點，分別配置1臺無線采集裝置，讀取水表、電表的數據，上傳至物聯網關。

 建一個獨立的Wi-Fi網絡（只用于能源數據的傳輸，獨立于與其它網絡），構成物聯網關和能源管理服務器之間的通信網絡。

 配置1套服務器和1套能源管理系統軟件，完成能源數據的統計、計算、分析、管控，報表、圖表等等多種開式的能源數據展示。服務器系統提供顯示接口，實現數據在展示大廳大屏上展示

系統設計已考慮兼容、擴展能力，其它第三方的設備數據，或是增加、減少水、電、氣監測點的數量，都可簡單方便的接入此系統。

系統方案及通信網絡

系統方案及通信網絡圖

通信網絡方案

通信網絡，由1臺無線AP，和6臺XL90物聯網關構成。

物聯網關通過LoRa無線讀取水、電、氣等表計的數據，通過Wi-Fi推送數據至EMS（能源管理）服務器，無線AP起到橋梁作用。無線AP通過以太網接口，直接聯接EMS服務器。

    6臺XL90物聯網關，在構建的LoRa無線通信網絡，覆蓋整個車間的水、電、氣采集點。再次增加計量采集點，以及接入任何第三方的設備的數據，如將來增加油漆消耗量、電泳漆消耗量、設備運行狀態（設備健康完好狀態）等等數據，都可通過無線網絡，接入現有的物聯網關，而不需要再增加物聯網關數量。

XL90物聯網關介紹

XL90物聯網關，是系統通信網絡的核心，無線獲取能源采集節點裝置的數據，進行數據處理，通信協議轉換，通訊接口轉換，推送數據至系統服務器。

XL90物聯網關，功能介紹及技術參數如下：
? 支持RS485、Ethernet通訊接口；
? 可同時接入多臺智能設備、裝置；
? 支持Wi-Fi、LoRa等無線通訊方式；
? 體積小，安裝、調試、使用、維護更簡單、便捷；
? 同時支持多種通訊方式，靈活選擇接入方式和上傳方式；
? 支持Modbus RTU/TCP工控協議，電力645電表協議，MQTT、SOAP物聯網協議，并可支持其它第三方協議；

能源管理平臺技術方案

監控平臺概述

監控平臺作為涂裝車間能源管理系統監控中心，通過以太網，從無線AP獲取XL90物聯網關推送的數據。生成歷史數據庫，以圖、表形式展示各水、電、氣采集點的實時數據。對采集的數據進行統計、計算、分析，更好的評估生產計劃的優劣，設備運行經濟、效率是否達標，有無潛在的隱性故障。當數據出現異常時，發出報警信息。
數據報表可打印，也可導出到EXCEL文件，根據日期選擇需要打印、顯示、導出的能耗數據。

企業局域網內，授權的用戶，通過電腦遠程瀏覽能源消耗數據。

以后再增加平臺功能，增加能源數據采集點，以及接入第三方設備的數據，只需在平臺系統上配置、增加相應的數據點、功能配置即可，而不需增加其它設備。如果數據點大，也只需增加系統容量,不需作其它變動。

能源數據服務器，聯接到展示廳能耗看板，在大屏上更直觀的顯示能耗數據，如本日累計消耗,本月累計消耗，柱狀圖用來顯示本日每一小時的消耗量，曲線圖顯示本月每天能耗變化的情況。效果示意圖如下：

監控平臺配置

      配置監控服務器1套；

      監控服務器配置DELL品牌。

配置能源管理系統軟件1套

在監控中心配置一套XL.View能源管理軟件，主功能如下：

?   從以太網、因特網獲取數據，處理、轉換，再轉發給第三方應用軟件，如、ERP、GIS、DCS、SCADA，、、、等等；

?  支持WIN Sever 2008、2012等以上版本操作系統；

?  支持MQTT、SOAP，API，XL/6-IoT、XL/9-DB、XL/9-RDS，645等等通信協議，并可和第三方數據庫，Oracle、SAP等交換數據；

?  數據存儲：按用戶要求的時間周期，保存歷史數據；

?  通用數據分析：按用戶的常規要求，對數據進行統計、計算，生成曲線圖、報表、趨勢圖、報警記錄，等等；

?  個性化數據分析：提供編程工具，實現用戶對數據的個性化分析處理；

?  數據展示：針對不同的應用場景、機器設備，提供更多選擇的顯示模板，方便用戶更加直觀、直接查看實時數據、報警信息，瀏覽報表、曲線，查詢歷史數據、歷史記錄；

?  設多級管理員、操作員賬戶管理權限；

?  有PC、WEB、移動客戶端；

?  通過短信，等等方式，推送報警信息。

水表數據采集方案 

水表選型：

根據技術要求，選具有遠傳功能的水表，主要技術參數如下：

?  根據管徑，水的最大流速，選擇相應的水表型號；

?  輸出接口：M-BUS；或RS485，Modbus RTU協議；

?  工作電壓：DC24V；

無線采集裝置選型

選擇XL5616D00無線采集裝置，讀取水表數據，無線上傳至XL90物聯網關。XL56無線采集裝置，主要技術參數如下：

?  支持LoRa無線通信，支持Modbus RTU、XL/6-IoT通信協議；

?  通過RS485或M-BUS接口，聯接水表，讀取水表數據。

?  可用電池供電，上傳數據水表時，也上傳電池電壓數據；

?  XL56無線采集裝置主要配置參數：

電表選型

在每個要求的用電參數監測點，配置1臺DTSD336646M1A/XL無線電表。

DTSD3366/XL無線智能電表，支持LoRa無線傳輸，監測、精細化分析管控機器、設備能耗。可配置監測1至4臺設備的用電數據。測量電流、電壓、功率、功率因素、電量，等等幾十種用電數據。電能質量監測：三相電壓、電流2~31次諧波畸變率，各相電壓、電流諧波總畸變率。

無線采集裝置選型

選擇XL5616D00無線采集裝置，讀取氣表，或氣體流量 計數據，無線上傳至XL90物聯網關。XL56無線采集裝置，主要技術參數如下：

?  支持LoRa無線通信，支持Modbus RTU、XL/6-IoT通信協議；

?  通過RS485或M-BUS接口，聯接氣表或氣體流量計，讀取氣表或氣體流量計數據。

?  可用電池供電，上傳數據時，也上傳電池電壓數據；

?  XL56無線采集裝置主要配置參數：

質量保證

若出現產品選擇及安裝等原因引起的質量問題，我司將無條件給予維修，非人為因素造成的器件損壞我公司第一時間給予免費更換；

質保期后我公司提供相關技術服務，對于系統維修只收取成本費，對系統實行終身的技術支持與維護幫助；

我司將免費對用戶的相關技術人員進行現場免費培訓。培訓完后保證用戶的相關技術人員能熟練操作，進行故障處理及日常維護；

質保期為發貨之日起18個月，或驗收后12個月，以選到日期為準。