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Opto 22公司能耗监控101:开放式协议

作者:www.cechina.cn2011.12.02阅读 2103

  在几乎所有LMN我们承担的建筑项目中,我们鼓励客户慎重考虑细分计量能耗监控。尽管过于频繁的投入价值工程(VE),但监控油气、水、蒸汽、电能却是首要及基本的步骤,帮助您了解在建筑项目中自然资源的使用(或滥用)形式。细分计量和能耗监控允许客户、设备维护经理、操作人员更好的了解如何以及在何处燃烧的kW、KBTU、升等。拥有了这些信息,您就可以开始对如何进行能源节约做出决策,监控系统的前期投入费用便可从中快速获得回报。这是大部分人都了解的非常棒的一件事,在向我们的客户推荐的这几年之后,我们决定自给自足,安装自己的能耗监控套件(EMU)。
  对于这个项目,我们有三大目标:首先,最关键的是,我们为何要以这种方式开展项目?我们想了解能耗监控的基础成本、基础架构的改变、必备的数字化工具。该首要目标也将使我们获得额外的好处,允许我们自行的调整安排设备,您可能已经注意到了,我们也热衷于此。其次,我们想了解我们的能耗情况,在对操作做出任何改变前收集必须的能耗底线。最后,我们开始进行衡量节能措施(ECM),设定目标,号召"养成良好的习惯。"在不久的将来,前两个目标的实现将直接导致第三个(ECM)目标的实现。
  首先,关于硬件。我们考察了许多电能监控套件。从一开始,就在寻找能够让我们了解所监控的能耗进程的EMU套件。在市场上有许多商业级的套件,但大多数都是又昂贵、又糟糕的:一些套件需要另外购买软件(有时候需要订购),才能查看EMU的能耗数据记录。在这些系统中,有相当大一笔用于设备及安装的前期费用,雪上加霜的是,还得算上软件的成本。而我们所需要的是设立好目标、能共同操作的、开放的系统。在多次考察后,我们找到了OptoEMU系统。Opto 22产品的开放性协议的理念吸引了我们:所有的系统都在非私有化通讯协议上运行,例如Ethernet 和IP。这就意味着可将EMU整合到现有的监控系统中,购买订阅数据记录服务(例如Pulse Energy),或将您的系统改造成任何想要的规模。而我们选择了后者,并保留了扩大系统规模的能力。我们的办公区域占用了两个楼层,四个电子仪器随意放置在四个角落(这是超过30年以上的建筑,可能会有一些布线紊乱,但是我们很快将问题找出)。我们决定在规划办公区域整体的系统前,测试办公室一角的目标设备,然后再安装好所有的软硬件。因此,我们购买了一套Opto 22 的EMU套件,并由专业电气工程师将其安装在电气室。
  我们向Opto 22公司咨询,说明我们的电气配置,他们建议单独开启EMU以及三个电流互感器(CT)。OptoEMU是很简单的一个装置,安装指南简单易懂,因此我们能自己动手,并且将EMU安装在办公区域一个角落(感谢北星电子的Tim和Josh,快速专业地安装EMU和CT)。一旦安装完毕,我们将EMU设置于主网络中,配置静态IP地址。在这一点上,EMU的运作有点像典型的无线路由器:您可以使用任意网络浏览器查看设备固件配置,我们所需要的只是从电子设备获得的电流标定量,仅需几个字段,就可以开始运行。(如果您选择使用第三方软件,例如Pulse,浏览器配置工具也可由您建立数据记录服务)。但我们不打算用第三方数据记录服务,决定用我们自己的。这点需要解释一下…

  其次,关于软件。我们从Opto 22网站下载了OptoEMU Sensor .NET工具套件。使用该工具编写自定制的数据获取及记录的软件,运行在网络中专用服务器上。该应用每分钟给各个EMU轮询一次(当然OptoEMU能以更快的频率轮询),记录当前功率值及时刻,传输到同一台计算机上的SQL数据库。该监测软件也能够处理电子邮件摘要系统(请看下面)。一旦我们用EMU测试设备,将其扩大到四台EMU就非常容易了。这种方法的缺点是,它需要专用计算机来处理网络上的数据记录。然而,该计算机可以双任务作为数据库和网络服务器。节约的成本购置剩下的三台OptoEMU套件,监测剩余的办公区域。
  数据记录持续不断、循环往复控制工程网版权所有,但是每个早晨10:10,软件就会将前一天的数据平均CONTROL ENGINEERING China版权所有,以电子邮件形式发送给LMN雇员,这封电子邮件白天晚上不停地分析出平均值。当我们开始更好地了解我们能源的消耗量,针对那些非正常需求CONTROL ENGINEERING China版权所有,或者抖动趋势。这封电子邮件是非常有用的设立报警。 邮件是有效的,但是远不及我们设立的浏览数据的、交互式图表管用…

  该交互式图表允许任何用户追踪变化的时间标尺(从一分钟到一年),用户能够选定图表中的任意点,并得到那一分钟的功率数。嵌入的表是html、pHp、jQuery和Google Chart Tools API混合构成的,在组装前,我们查看Pachube、Pulse Energy、Wattvision软件。这三个软件各有其利弊,但都不是我们实际想要的。总之,我们只想亲力亲为,并且我们不觉得这有多困难。尽管Google的PowerMeter软件已 "过时",却已留下完整的图形API,用于构建各种数据可视化系统…从财政到网络分析。表中的小插页,是帮您解决疑问的"注解"功能块…
  用户可以为图表注释,就像股票经纪人记录尖峰或波谷时段的历史数据。点击图表底端的一个按钮,会弹出日历,(我们原本希望这是鼠标点击图片本身,但事实证明由图表工具很难实现),以及一个文本框。接着就能进入查看一些信息(终端用户、大事件等等),都将以图表形式展现在查看者面前。我们正使用这个特征,找出那些插件加载负责具体的尖峰时刻…并且,这是个很好的特点,记录有意义的目标能耗计量ECM,将会在未来安装。
  所有四台EMU套件都已投入使用,并运行了约一个月了。那我们又获得了些什么呢?从上面的图表可以看到, 5 West区域角落的设备消耗,比其他三个角落的能耗都要大很多。这是由于5W主服务器。我们知道绘图仪和打印机有可能在傍晚提前进入睡眠模式,而灯会消耗电能的很大一部分。然而,所有这一切都唾手可得控制工程网版权所有,我们现在关注的是收集典型操作的基础数据,帮助更好地评估未来能源存储措施的有效性。我们已经了解到,进行能耗监控未必是费用昂贵,或者操作复杂控制工程网版权所有,您可以为任意形式的组织,正确规划一个解决方案。我们也了解到,特别当我们手上握有如此清晰的数据时,这是难以抗拒的冲动,去立即革新。
  接着,我们计划着尽可能长时间持续收集基础数据。我们计划在内网中嵌入交互式图表,还要利用我们的经验,去获得建筑项目的监控及细分计量。我们想要以更有趣的互动方式,处理实时数据,连接到Arduino的反馈,改变环境照明灯相对于的能耗。但无论以何种形式收尾,我们都打算运用这些数据改变之前的习惯,以更明智的方式消耗能源。

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