基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)能耗實(shí)時監(jiān)測與安全預(yù)警系統(tǒng)

一、項(xiàng)目概述

1.1 引言

在工業(yè)領(lǐng)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(xì)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(shí)現(xiàn)各個生產(chǎn)設(shè)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(shí)現(xiàn)可視化，對于企業(yè)找到重大耗能設(shè)備，精打細(xì)算地管理能耗，進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能減排工作有重要意義。同時，對設(shè)備溫度的實(shí)時檢測可以偵測流水線、配電裝置是否工作異常，當(dāng)發(fā)生異?，F(xiàn)象是，通過及時報(bào)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(yù)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(jìn)行檢修。

總的來看，能耗檢測能夠幫助企業(yè)進(jìn)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(xiàng)目簡介

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

圖一

傳感器節(jié)點(diǎn)由EVK1100的硬件平臺配合傳感器實(shí)現(xiàn)，將安置在每一個需要測量的生產(chǎn)設(shè)備和配電盒上，測量并顯示該設(shè)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(yīng)的匯聚節(jié)點(diǎn)，如果信息異常，會在發(fā)送的數(shù)據(jù)中加入報(bào)警信號。匯聚節(jié)點(diǎn)由一臺PC機(jī)、負(fù)責(zé)通信的硬件以及發(fā)出報(bào)警信號的硬件共同實(shí)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(shè)備配備一個匯聚節(jié)點(diǎn)。它能夠存儲傳感器節(jié)點(diǎn)的歷史信息，并分析一定范圍內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備的工況，最終將得到的數(shù)據(jù)發(fā)送給管理節(jié)點(diǎn)，交給管理節(jié)點(diǎn)處理。管理節(jié)點(diǎn)可以由多臺PC機(jī)構(gòu)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(shè)備的相應(yīng)信息，從而為企業(yè)執(zhí)行者決策提供依據(jù)。