에너지 소비 모니터링 플랫폼에 UW2100 산업용 IoT 제어 시스템 eDCS 적용

1. 배경

현재 우리나라의 도시화 수준이 지속적으로 향상됨에 따라 에너지 부족과 에너지에 대한 사회적 수요의 증가는 사회의 지속적인 진보와 발전을 제한하는 두드러진 모순이 되었습니다. 선진국의 경험에 따르면, 지속적인 도시화가 진행되고 국민 생활 수준이 지속적으로 향상됨에 따라 건물 에너지 소비의 비중은 계속 증가하여 전체 에너지 소비의 약 33%에 달하며 결국 공공 산업을 넘어설 것입니다. 운송 및 기타 산업. 결국 에너지 소비의 주요 원천이 됩니다. 그 중 국가기관 청사 건물과 대형 공공건물의 연간 전력 소비량은 전국 도시와 마을 전체 전력 소비량의 약 22%를 차지한다. 평방미터당 연간 전력 소비량은 일반 주거용 건물의 10~20배로 유럽, 일본 등 선진국의 비슷한 수준보다 높다. 건물의 1.5~2배.

이러한 맥락에서 지난 30년 동안 에너지 커뮤니티의 연구와 실습을 바탕으로 볼 때 건물 에너지 보존은 다양한 에너지 절약 접근법 중에서 가장 잠재력이 있고 가장 직접적이며 효과적인 방법이며 가장 효과적인 방법이라고 일반적으로 믿어지고 있습니다. 사회 및 경제 발전과 에너지 공급 부족 사이의 모순을 완화합니다. 이러한 조치 중 하나는 사회적 에너지 사용을 개선하는 주요 요인이 될 것입니다. 이러한 점에서 포괄적이고 체계적이며 효과적인 통합 에너지 관리 솔루션을 제안하는 것이 시급합니다.

2. 구축 목표

본 프로젝트는 건물 에너지 소비 종합 관리 시스템을 활용하여 건물 에너지 소비의 실시간 측정, 통계 분석, 관리 시스템을 통합한 완전한 실시간 관리 디지털 플랫폼을 구축하고, 에너지 소비 데이터를 실현하는 것을 목표로 합니다. 정보 보안. 공개적이고 투명하게 에너지 소비 할당량 관리와 무비용, 저비용 에너지 소비 관리를 실현하고 과학적인 에너지 소비 관리 시스템을 구축합니다.

3. 전체 설계 계획

이 솔루션은 클라우드 컴퓨팅, 사물 인터넷 기술, 지능형 보안 격리 "방화벽" 및 중앙 집중식 관리 모드를 통합합니다. 전체 시스템의 정보 보안을 보장하는 기반으로 신뢰할 수 있는 시스템을 구축하기 위해 계층화되고 분산된 통합 설계 아이디어를 채택합니다. 강력하고 효율적이며 공유 가능성이 높은 공공 기관을 위한 에너지 절약 모니터링 플랫폼입니다. 강력한 공공 건물 에너지 소비 모니터링 데이터베이스를 기반으로 플랫폼은 공공 건물 에너지 소비 모니터링의 정보화 기능을 실현하고 점차적으로 에너지 효율 평가, 에너지 소비 표준, 에너지 효율 공개, 에너지 소비 할당량, 에너지 절약 서비스 등을 수행합니다. 기업.

전체 솔루션의 전체 아키텍처에는 현장 장치 계층, 네트워크 통신 계층 및 모니터링 관리 계층이 포함됩니다. 분산 시스템 토폴로지를 채택하여 빌딩 자동화 시스템 인터페이스와 빌딩 에너지 소비 모니터링 시스템 네트워크 인터페이스는 취약한 현재 시스템의 빌딩 장비 네트워크를 캐리어로 사용하여 시스템의 경제성과 실용성을 보장하고 투자 중복을 방지합니다.

3.1 현장 장치 계층:

현장 데이터 터미널 수집 장비는 UW2100 프로그래밍 가능 컨트롤러를 채택합니다. 이 하드웨어 장치는 강력한 통신 기능을 갖추고 있습니다. RS485 통신 인터페이스가 제공되고 마스터-슬레이브 MODBUS-RTU 프로토콜을 지원합니다. 예약된 데이터 전송을 지원합니다. 전기 계량기, 수량계, 유량계, 주파수 변환기 등에 연결할 수 있으며 DCS 또는 PLC의 I/O 원격 스테이션으로 사용할 수 있습니다. 강력한 네트워크 기능을 갖추고 있습니다. 이더넷/GSM 무선 통신을 지원합니다. 강력한 시스템 규모: 단일 스테이션 규모 AIO: 32포인트/DIO: 32포인트, 시스템은 가장 큰 규모 AIO: 16384포인트/DIO: 16384포인트; 사용자 프로그램 코드와 구성 데이터는 정전의 영향을 받지 않고 영구적으로 저장될 수 있습니다. CPU 모듈의 실시간 데이터 저장은 선택 사항입니다. IEC61131-1 국제 구성 언어 표준을 따르고 표준을 유지합니다. 유연하면서도 알고리즘의 다각적인 변환을 실현하고, 하위 알고리즘 블록의 개념을 지원하고, 알고리즘 프리미티브를 바인딩하고, 타사 알고리즘 액세스를 지원하는 인터페이스를 제공합니다.

3.2 네트워크 통신 계층

UW2100 프로그래밍 가능 컨트롤러 하드웨어의 강력한 통신 기능을 기반으로 모니터링 지점의 각 에너지 및 물 지점에 설치된 원격 전송 기능을 갖춘 계량 장비로부터 표준 Modbus-RTU 프로토콜을 통해 관련 데이터를 적극적으로 수집하고 GPRS 무선 모듈을 통해 관련 데이터를 수집합니다. GSM으로 통신 방법은 중앙 집중적이고 포괄적인 처리를 위해 공공 기관 에너지 절약 감독 플랫폼으로 전송 및 요약됩니다. GPRS는 모바일 사용자와 데이터 네트워크 간의 연결을 설정하여 모바일 사용자에게 고속 무선 IP 또는 X.25 서비스를 제공하는 새로운 유형의 이동 통신 서비스입니다. GPRS는 패킷 교환 기술을 사용합니다. 각 사용자는 여러 무선 채널을 점유할 수 있습니다. 동시에 여러 사용자가 무선 채널을 공유할 수 있습니다. 자원이 효과적으로 활용됩니다. 데이터 해석 속도는 160Kbps에 달합니다. GPRS 통신은 데이터의 패킷 전송 및 수신을 실현하는 데 사용됩니다. 사용자는 항상 온라인 상태이며 트래픽에 따라 요금이 청구됩니다. 그것은 고속이며 서비스 비용을 절감합니다.

GPRS를 기반으로 한 건물 에너지 소비 및 에너지 절약 감독 및 보안 시스템은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

a) 항상 온라인: GPRS DTU는 GPRS 네트워크가 켜지자마자 자동으로 연결하고 데이터 센터와의 통신 링크를 설정하여 언제든지 사용자 데이터 장치의 데이터를 수락할 수 있습니다. 강력하고 실시간 성능이 뛰어납니다.

b) 트래픽별 청구: GPRS DTU는 항상 온라인 상태이며, 수신 및 전송된 데이터 패킷 수에 따라 요금이 부과됩니다. 데이터 트래픽이 없을 때는 요금이 부과되지 않아 비용이 절약됩니다.

c) 고속 전송 GPRS 네트워크의 전송 속도는 가장 빠른 속도로 최대 160Kbps에 도달할 수 있습니다. 속도는 이동통신사의 네트워크 설정에 따라 다릅니다. China Mobile의 네트워크 상태에 따르면 현재 20~40Kbps의 안정적인 데이터 전송을 제공할 수 있습니다.

d) 네트워킹은 간단하고 빠르며 유연합니다. GPRS 무선 시스템은 인터넷 네트워크를 통해 언제 어디서나 중국 전역을 포괄하는 가상 이동통신 네트워크를 구축할 수 있어 대다수 중소 규모 사용자에게 접속 편의성을 제공하고 접속 투자를 절약할 수 있습니다.

3.3 모니터링 관리

공공 기관 에너지 절약 감독 플랫폼은 중앙 집중식 분석, 판단, 평가, 관리, 기록 등을 위해 Hangzhou Youwen Automation System Co., Ltd.의 독립적인 지적 재산권을 보유한 UWin Pro 모니터링 및 관리 소프트웨어를 기반으로 합니다. UWin Pro 모니터링 및 관리 소프트웨어 관리 소프트웨어는 프로젝트 관리자(UWinWks), 시스템 하드웨어 구성 소프트웨어(UWinCFG), 실시간 데이터베이스(UWinRDB), 이력 기록 구성(UWinHDB), 장치 관리자(UWinDev), 화면 개발 시스템(UWinView) 및 알람을 통합합니다. 구성 관리 소프트웨어 (UWinAlarm), 알고리즘 편집기(UWinIEC), 시계열 분석 소프트웨어(UWinSOE), WEB 서버(UWinWEB)가 하나로 통합되어 있습니다. 단일 소프트웨어로 현장 데이터 수집, 알고리즘 실행, 실시간 데이터베이스 및 기록 데이터 처리를 실현할 수 있습니다. 경보 및 안전 메커니즘, 프로세스 제어, 화면 표시, 추세 곡선 및 보고서 출력, 네트워크 기능 모니터링. 각 부분은 각기 다른 하드웨어 플랫폼에서 실행되며 제어 네트워크 및 시스템 네트워크를 통해 다양한 데이터, 관리 및 제어 정보와 상호 작용하여 전체 건물 에너지 소비, 에너지 절약 감독 및 안전 시스템의 다양한 기능을 조화롭게 완성합니다.

4. 시스템 기능

건물 에너지 소비 및 에너지 절약 감독 및 안전 시스템은 모니터링, 제어 및 관리를 통합합니다. 주로 다음 기능을 구현합니다.

1) 모든 유형의 에너지 소비 장비를 종합적으로 관리하고, 파노라마 데이터베이스를 구축하고, 에너지 소비 모니터링 데이터를 수집하고, 에너지 소비 데이터 모델을 구축하여 향후 에너지 소비 데이터 분석 및 에너지 절약 진단을 위한 데이터 기반을 제공합니다.

2) 에너지 소비 데이터의 통계적 분석을 수행하여 에너지 소비의 구성, 변화 패턴, 에너지 이용 효율 등을 분석, 판단, 평가하고, 향후 에너지 절약 혁신 효과 평가를 위한 정성적 또는 정량적 근거를 제공합니다. .

3) 에너지 소비 데이터 분석 결과를 바탕으로 에너지 소비 수준을 판단하고 에너지 소비에 대한 완전한 진단 프로세스를 제안하며 에너지 절약 진단 업무를 수행하고 에너지 절약 진단 결과를 얻는다.

4) 다양한 건물 관리 시스템을 통합하고, 에너지 소비 평가 시스템을 구축하며, 에너지 절약 진단 결과를 바탕으로 건물 에너지 절약 설계를 최적화하고, 에너지 절약 개조 방안을 마련합니다.

5) 에너지 절약 계획을 실행하고, 에너지 사용 장비를 개조하고, 에너지 사용 습관을 관리하고, 지능형 제어 시스템을 통해 건물 에너지 절약 목표를 완전히 달성합니다.

건물 에너지 소비 및 에너지 절약 감독 및 안전 시스템 기능 트리

5. 모니터링 인터페이스

이번에 구축한 공공기관 에너지 절약 감독 플랫폼의 모니터링 인터페이스는 주로 에너지 소비 개요, 지도 개요, 기본 정보, 에너지 소비 역학, 건물 에너지 소비 분석, 공공기관 에너지 소비 분석, 행정구역 에너지 소비 분석, 에너지 소비량 분석 등을 포함한다. 소비 평가, 에너지 소비 수신 및 업로드, 시스템 관리. 이러한 기능 모듈을 통해 에너지 소비 데이터의 수집, 모니터링, 통계, 분석 및 진단이 실현될 수 있으며 행정 센터의 공공 건물의 에너지 관리 및 에너지 절약 개조를 위한 강력한 데이터 지원과 과학적 기반을 제공합니다.