第一章 概述
(一)前言
2012年2月14日,工業(yè)和信息化部發(fā)布了《“十二五”物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》(下稱“規(guī)劃”),這也是我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的首個五年規(guī)劃!兑(guī)劃》指出,到2015年,中國要在核心技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化、關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究與制定、產(chǎn)業(yè)鏈條建立與完善、重大應(yīng)用示范與推廣等方面取得顯著成效,初步形成創(chuàng)新驅(qū)動、應(yīng)用牽引、協(xié)同發(fā)展、安全可控的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展格局。
中國是能源消耗大國,因此“節(jié)能”對我國來說具有非常重要的意義。李克強(qiáng)總理指出,2013年節(jié)能減排工作取得了新進(jìn)展,在2014年任務(wù)將更加艱巨,要在保持經(jīng)濟(jì)增長7.5%左右的情況下,實(shí)現(xiàn)單位GDP能耗下降3.9%的目標(biāo),十分不易。盡管經(jīng)濟(jì)存在下行壓力、穩(wěn)增長面臨挑戰(zhàn),但仍要堅(jiān)定不移地推進(jìn)節(jié)能減排,努力走出一條能耗排放做“減法”、經(jīng)濟(jì)發(fā)展做“加法”的新路子。
(二)目前發(fā)展現(xiàn)狀
目前國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)需要采用統(tǒng)一的硬件品牌及復(fù)雜的固定聯(lián)鎖邏輯編程,一旦發(fā)生邏輯變化就需要專門的技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場編程,系統(tǒng)建立和維護(hù)成本極高。以PLC及組態(tài)軟件組成的遠(yuǎn)程節(jié)能控制系統(tǒng)為例,因?yàn)閰f(xié)議固化在PLC主機(jī)中,不能支持用戶原有的變頻器等設(shè)備通訊協(xié)議,只能通過硬連接對變頻器進(jìn)行狀態(tài)采集與控制,每個變頻器與控制器都需要多條連線進(jìn)行連接,施工部署復(fù)雜,故障點(diǎn)多,無法獲取更精準(zhǔn)的狀態(tài)數(shù)據(jù),因?yàn)椴捎媒M態(tài)軟件,最多只能支持256路的控制通道,而且無法做到實(shí)時(shí)通訊與控制。
(三)需求分析
本方案采用云計(jì)算技術(shù)研發(fā)出新型的云計(jì)算自動化節(jié)能控制系統(tǒng)項(xiàng)目,所有控制終端同時(shí)連接到云計(jì)算服務(wù)器,云計(jì)算中心服務(wù)器采用多端口、多進(jìn)程、多線程復(fù)合通訊技術(shù),能夠支持極大量的終端同時(shí)連接,并且能夠做到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與控制。另一方面可以通過控制中心對不同的終端設(shè)備進(jìn)行協(xié)議設(shè)置,云計(jì)算服務(wù)器會將協(xié)議透傳給終端設(shè)備。達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的目的。
1、項(xiàng)目建設(shè)是民生所向,F(xiàn)階段,中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展在較大程度上是以環(huán)境污染為代價(jià)的,供熱行業(yè)、火力發(fā)電等產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。通過燃煤產(chǎn)生的可吸入顆粒物成為影響民生健康的重要因素,由細(xì)顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大,所以節(jié)能減排勢在必行!
2、項(xiàng)目建設(shè)是建設(shè)節(jié)約能源型社會的需要。當(dāng)前我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的階段,能源資源的消耗強(qiáng)度較高,特別是粗放型的增長方式還沒有得到根本轉(zhuǎn)變,高投入、高消耗、高污染、低產(chǎn)出的情況依然普遍,加大了能源資源的緊張程度和環(huán)境壓力,資源環(huán)境約束和經(jīng)濟(jì)快速增長的矛盾,已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。黨的十六屆五中全會提出,把節(jié)約資源作為基本國策,加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。
3、項(xiàng)目建設(shè)是行業(yè)發(fā)展趨勢。隨著社會技術(shù)的發(fā)展,城市管理部門及企業(yè)對自動化控制與節(jié)能控制系統(tǒng)的需求越來越多,用戶控制能力、控制通道數(shù)量、采集數(shù)量、遠(yuǎn)程控制等要求越來越高,同一用戶的終端品牌及品種會有很多種,并且會隨時(shí)增加新的品牌設(shè)備,協(xié)議千變?nèi)f化,隨著采集點(diǎn)與終端數(shù)量越來越多,原有技術(shù)的承載能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到用戶的需求。由于控制數(shù)量及通道的增加,用戶需要處理能力及存儲能力更高的服務(wù)器,需要建立自己的數(shù)據(jù)中心,需要很大的投資。
4、項(xiàng)目建設(shè)為國家科技規(guī)劃及相關(guān)政策重點(diǎn)支持發(fā)展領(lǐng)域。科技部發(fā)布《國家“十一五”科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》提出:面向國民經(jīng)濟(jì)重大需求,加強(qiáng)能源、資源、環(huán)境領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新,提升解決瓶頸制約的突破能力。突破節(jié)能關(guān)鍵技術(shù),為實(shí)現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%的目標(biāo)提供支撐;在若干重點(diǎn)行業(yè)和地區(qū)建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)示范模式,提高資源綜合利用效率;基本控制環(huán)境污染,初步遏制生態(tài)惡化的趨勢。
(四)方案的目的及意義
本方案采用基于云計(jì)算核心的物聯(lián)網(wǎng)自動化控制系統(tǒng),可完美取代老式的PLC系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于智慧城市、工業(yè)自動化控制、智慧農(nóng)業(yè)、熱網(wǎng)遠(yuǎn)程節(jié)能控制、路燈遠(yuǎn)程節(jié)能控制以及環(huán)保、電力、化工、冶金、造紙、紡織、機(jī)械加工、制造領(lǐng)域等大能耗項(xiàng)目中,并通過該系統(tǒng)的實(shí)施達(dá)到節(jié)能降耗、降低大氣污染的目的,促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
第二章 公司簡介
(一)關(guān)于我們
星云天啟(Wiscloud)成立于2007年,擁有一流的研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新,公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式操作系統(tǒng),Wiscloud nebula protocol(星網(wǎng)自動組網(wǎng)協(xié)議),WisOS云計(jì)算操作系統(tǒng),為用戶提供全球領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、游戲等軟硬件產(chǎn)品及平臺服務(wù),主要產(chǎn)品有:
物聯(lián)網(wǎng)&云計(jì)算
基于云計(jì)算核心的工業(yè)自動化控制設(shè)備及云計(jì)算控制平臺;
基于云計(jì)算核心的自動化節(jié)能控制設(shè)備及云計(jì)算控制平臺;
基于云計(jì)算核心的iWiscloud智慧家居控制中心;
全球領(lǐng)先的無線環(huán)境及空氣質(zhì)量傳感器;
具有自動電流及故障檢測功能的無線自組網(wǎng)觸摸開關(guān);
全球領(lǐng)先的無插件多人實(shí)時(shí)網(wǎng)頁/手機(jī)游戲平臺。
“云”是公司產(chǎn)品的“代言人”,所有產(chǎn)品都是基于云計(jì)算核心。
公司網(wǎng)址:http://www.zidonggy333.com/
(二)硬件基礎(chǔ)
星云天啟擁有功能完備的大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心,采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)框架設(shè)計(jì),電信、聯(lián)通、移動千兆光纖接入,目前存儲能力已達(dá)PB級以上;CDN負(fù)載均衡,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更快更穩(wěn)定的傳輸;異地替換方案,保證了數(shù)據(jù)不會丟失,當(dāng)一個數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障時(shí),異地的數(shù)據(jù)中心會立刻將工作進(jìn)行替換,確保我們穩(wěn)定的服務(wù);多臺在線式大功率智能UPS可提供48小時(shí)以上的后備供電設(shè)備發(fā)電機(jī);同時(shí)數(shù)據(jù)中心有幾十臺小型機(jī)、大量高端服務(wù)器、大型磁盤陣列等設(shè)備。強(qiáng)大的硬件設(shè)施使我們擁有強(qiáng)大的運(yùn)算能力,災(zāi)難應(yīng)對和恢復(fù)力,能為用戶提供高速、安全、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)服務(wù)。
第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
(一)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
本方案設(shè)計(jì)遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護(hù)及操作因素,并將為今后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造等因素留有擴(kuò)充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的;設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性、合理性、可操作性。其具有以下原則:
1、先進(jìn)性與適應(yīng)性
系統(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平;同時(shí),系統(tǒng)的安裝調(diào)試、軟件編程和操作使用簡便易行,容易掌握,適合中國國情和本項(xiàng)目的特點(diǎn)。該系統(tǒng)集國際眾多先進(jìn)技術(shù)與一身,體現(xiàn)了當(dāng)前計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平,適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。同時(shí)系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)。其功能和配置以能給用戶提供舒適。安全、方便、快捷為準(zhǔn)則,其操作應(yīng)簡便易學(xué)。
2、經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性
充分考慮用戶實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢,根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境,設(shè)計(jì)選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案,通過嚴(yán)密、有機(jī)的組合,實(shí)現(xiàn)最佳的性能價(jià)格比,以便節(jié)約工程投資,同時(shí)保證系統(tǒng)功能實(shí)施的需求,經(jīng)濟(jì)適用。
3、可靠性與安全性
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有較高的可靠性,在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后,能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性,并具備迅速恢復(fù)的功能,同時(shí)系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略,可以保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全。
4、開放性
以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設(shè)計(jì),同時(shí)還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀的發(fā)展趨勢,可以消防、防盜、聚光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
5、可擴(kuò)充性
系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要,具有更新、擴(kuò)充和升級的可能。并根據(jù)今后該項(xiàng)目工程的實(shí)際要求擴(kuò)展功能,同時(shí),本方案在設(shè)計(jì)中留有冗余,以滿足今后的發(fā)展要求。
6、追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置
在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價(jià)格和服務(wù)等各方面要求的前提下,追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置,以盡量降低系統(tǒng)造價(jià)。
7、保留足夠的擴(kuò)展容量
該項(xiàng)目設(shè)置的控制容量保留一定的余地,以便在系統(tǒng)中改造新的控制點(diǎn);系統(tǒng)中還保留與其他計(jì)算機(jī)或自動化系統(tǒng)連接的接口;也盡量考慮未來科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。
8、提高監(jiān)管力度與綜合管理水平
本項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)備控制需要高效率、準(zhǔn)確及可靠。本系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)對各子系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行綜合控制,時(shí)時(shí)動態(tài)掌握監(jiān)視及報(bào)警情況。閉路電視監(jiān)控大大減少勞動強(qiáng)度,減少設(shè)備運(yùn)行維護(hù)人員;另外,系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設(shè)備按最優(yōu)組合運(yùn)行,在最佳情況下運(yùn)行,既可節(jié)能,又可大大減少設(shè)備損耗,減少設(shè)備維修費(fèi)用,從而提高監(jiān)管力度與綜合管理水平。
(二)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
星云天啟基于云計(jì)算核心的物聯(lián)網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)(IOTACS),能夠?qū)⒍噙_(dá)幾十萬臺的控制終端同時(shí)連接到云計(jì)算中心,可以在同一平臺下對多個地區(qū),多個控制點(diǎn)進(jìn)行集中控制,更能夠進(jìn)行大范圍綜合計(jì)算與綜合控制(比如在熱網(wǎng)控制中進(jìn)行管網(wǎng)平衡控制),更可以對整個城市的水、電、暖、氣、公共設(shè)施進(jìn)行一站式控制。
(三)系統(tǒng)特點(diǎn)
1、基于云計(jì)算核心
Wiscloud IOTACS 基于云計(jì)算核心,分組控制與用戶不需要自建服務(wù)器,不需要固定IP,只要一臺能夠上網(wǎng)的電腦/平板/手機(jī)即可通過云計(jì)算平臺對多個地區(qū)的多個終端進(jìn)行控制,所有數(shù)據(jù)記錄在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)永不丟失,可以方便的進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢與分析。
2、最強(qiáng)的控制能力
Wiscloud IOTACS終端主機(jī)具有5個485及232通道以及12個專用擴(kuò)展通道,核心系統(tǒng)支持線程模式,可同時(shí)采集多個通道的數(shù)據(jù),通過擴(kuò)展通道可以擴(kuò)展大量的采集模塊以及抄表模塊,通過云計(jì)算中心能夠?qū)γ總擴(kuò)展模塊的控制通道進(jìn)行采集控制,單個終端主機(jī)可擴(kuò)展至多達(dá)4096個A/D通道,1792個IO,1024個RS485接口以及512個12位D/A通道,具有極強(qiáng)的擴(kuò)展及控制能力。
3、無需任何編程
Wiscloud IOTACS 終端機(jī)采用觸摸屏一體化設(shè)計(jì),在施工部署時(shí)不需要任何的編程,具有完美的模糊控制理念及控制算法,可以將所有輸入輸出接口進(jìn)行任意組合控制,并且可以完全脫離云計(jì)算中心自動運(yùn)行,也可以通過云計(jì)算中心進(jìn)行極端復(fù)雜的流程控制。
4、開放&開放
Wiscloud開放所有控制終端、控制模塊、云計(jì)算平臺接口,軟件企業(yè)可以用自己的軟件對IOTACS進(jìn)行控制,形成自己的軟/硬件自動化控制產(chǎn)品,物聯(lián)網(wǎng)及自動化控制企業(yè)可以將硬件接入到Wiscloud的云計(jì)算平臺中,通過云計(jì)算平臺進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊,實(shí)時(shí)控制,并可集合大量終端進(jìn)行綜合控制,并能夠?qū)v史數(shù)據(jù)保存到云計(jì)算中心,網(wǎng)站開發(fā)企業(yè)通過IOTACS的云計(jì)算中心及控制終端接口可以在網(wǎng)站上對任何的硬件進(jìn)行控制。有了IOTACS,軟件企業(yè)硬了,硬件企業(yè)云了,世界將因我們而改變!
(四)系統(tǒng)功能
1、基于云計(jì)算平臺:擁有自己的云計(jì)算中心,無需自建機(jī)房和數(shù)據(jù)中心,可以在手機(jī)、平板等任意終端連接到云計(jì)算中心,進(jìn)行高效率的數(shù)據(jù)運(yùn)行及運(yùn)算能力,并可以在云端對所有設(shè)備進(jìn)行設(shè)定,實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)調(diào)用,隨時(shí)監(jiān)管,隨時(shí)控制。
2、系統(tǒng)成本低:省去了PLC系統(tǒng)自拉光纖、自架服務(wù)器、購買UPS和蓄電池等額外的財(cái)力消耗,同時(shí)也省下了后期昂貴的系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。國內(nèi)首個可以實(shí)現(xiàn)換熱站無人值守的供熱遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),為供熱公司節(jié)省勞動力資源和雇傭工資。
3、控制能力強(qiáng)大:單機(jī)可承載1萬以上的終端連接數(shù)量且運(yùn)行毫無負(fù)擔(dān)。物聯(lián)網(wǎng)控制終端主機(jī)具有5個485及232通道以及12個專用擴(kuò)展通道,嵌入式軟件開發(fā)時(shí)采用了線程模式,可同時(shí)采集多個通道的數(shù)據(jù),通過擴(kuò)展通道可以擴(kuò)展大量的采集模塊以及抄表模塊,終端主機(jī)能夠?qū)U(kuò)展模塊的數(shù)據(jù)自動打包上傳到云計(jì)算中心,也可以通過云計(jì)算中心對每個擴(kuò)展模塊的控制通道進(jìn)行控制,單主機(jī)通過擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)多達(dá)2048以上通道的數(shù)據(jù)采集以及控制。
4、擴(kuò)展能力強(qiáng)大,擴(kuò)展方便快捷:可達(dá)到無縫擴(kuò)展至10萬以上的終端連接數(shù)量,獨(dú)自研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的透傳協(xié)議,使后期新增擴(kuò)展模塊時(shí)無需重新編程,模塊的通用性強(qiáng),自帶輸入、輸出、485、Mbus、模擬量采集適應(yīng)用戶的新增需求。
5、穩(wěn)定性強(qiáng):一體化開發(fā)的自有系統(tǒng),直接集成通信模塊,信息實(shí)時(shí)傳輸、反饋、報(bào)警、處理,并針對熱網(wǎng)節(jié)能專門開發(fā)的主機(jī)采集模塊、抄表模塊和一系列模塊,更適合熱網(wǎng)節(jié)能應(yīng)用。因?yàn)檫@是配套的立項(xiàng)開發(fā),所以運(yùn)行更加穩(wěn)定,我們的主機(jī)高度集成化,把觸摸屏的控制、DTU和主機(jī)的處理部分、以及采集部分、下位機(jī)通信部分集成一體,任何節(jié)點(diǎn)的損壞都不會影響整個系統(tǒng)的運(yùn)行,運(yùn)行更加穩(wěn)定。
6、人性化服務(wù):支持地理信息系統(tǒng),觸摸屏終端可隨時(shí)提供動態(tài)數(shù)據(jù),提供熱網(wǎng)運(yùn)行的評價(jià)指標(biāo),提供對運(yùn)行分析和參數(shù)預(yù)測所需的各種溫度、壓力和流量分配的圖表以及生成標(biāo)準(zhǔn)的水壓圖,對同類參數(shù)進(jìn)行分析比較,并可進(jìn)行人性化參數(shù)重置。
7、后期運(yùn)維方便:系統(tǒng)不需要專門維護(hù),一旦發(fā)生故障,根本不需像老式系統(tǒng)那樣等待專業(yè)人員現(xiàn)場編程調(diào)試,只需請電工按照操作要求重新安裝備選模塊即可,傻瓜式操作,方便快捷,時(shí)效性高。
8、節(jié)能量大:國內(nèi)節(jié)能率最高的物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算遠(yuǎn)程節(jié)能控制系統(tǒng),節(jié)電高至40%,節(jié)煤高至10%。
9、兼容性強(qiáng):能兼容并學(xué)習(xí)市面上幾乎所有品牌的熱表、壓力表等設(shè)備的協(xié)議,進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,無需配備指定設(shè)備,利于廠家控制設(shè)備成本。
10、服務(wù)持久:熱網(wǎng)節(jié)能控制系統(tǒng)將與公司系統(tǒng)同步升級。
第四章 IOTACS應(yīng)用解決方案
(一)基于云計(jì)算核心的物聯(lián)網(wǎng)熱網(wǎng)節(jié)能控制系統(tǒng)
中國是能源消耗大國,因此“節(jié)能”對我國來說具有非常重要的意義。李克強(qiáng)總理指出,2013年節(jié)能減排工作取得了新進(jìn)展,在2014年任務(wù)將更加艱巨,要在保持經(jīng)濟(jì)增長7.5%左右的情況下,實(shí)現(xiàn)單位GDP能耗下降3.9%的目標(biāo),十分不易。盡管經(jīng)濟(jì)存在下行壓力、穩(wěn)增長面臨挑戰(zhàn),但仍要堅(jiān)定不移地推進(jìn)節(jié)能減排,努力走出一條能耗排放做“減法”、經(jīng)濟(jì)發(fā)展做“加法”的新路子。
星云天啟建立了一套基于物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算技術(shù)能源管理控制與服務(wù)系統(tǒng),由云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、智能終端及各種管理分析軟件組成,系統(tǒng)將熱力公司換熱站及公共建筑控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲到云計(jì)算中心數(shù)據(jù)庫中,調(diào)度管理人員可以通過星云天啟云管控平臺進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、分析,也可以下達(dá)控制指令,調(diào)整運(yùn)行曲線參數(shù)等工作,通過星云天啟供熱控制系統(tǒng),可以為熱力公司提供專業(yè)高效的服務(wù),同時(shí)也為熱力公司的控制調(diào)節(jié),節(jié)能分析提供基礎(chǔ)平臺,大大降低運(yùn)行管理費(fèi)用。
安裝節(jié)能控制系統(tǒng)以后,每平方米可節(jié)能20%左右,冬季供熱每采暖季每平方米的耗煤量是22.5千克,按1噸煤會產(chǎn)生5000大卡熱量計(jì)算,每采暖季每平米消耗的熱量為112.5大卡,安裝節(jié)能自控系統(tǒng)后每采暖季每平方米將會節(jié)約22.5大卡的熱量,即節(jié)約4.5千克的煤。按照每節(jié)約1度(千瓦時(shí))電就相應(yīng)節(jié)約了0.4千克煤計(jì)算,將會節(jié)約11.25度(千瓦時(shí))電。那么每采暖季每100萬平方米將節(jié)約11250000度電。每100萬平方米約有50個供熱站,一個供熱站水泵的耗電量約為500千瓦時(shí),安裝節(jié)能自控系統(tǒng)后將會節(jié)約30%的電量,即節(jié)約150千瓦時(shí),一個采暖季供熱站水泵將節(jié)約21600000度電。所以每采暖季每100萬平方米節(jié)約煤4500噸,按照每節(jié)約一噸煤國家補(bǔ)貼300元,一噸煤的價(jià)格為1000元計(jì)算,獲得補(bǔ)貼和節(jié)約燃煤的價(jià)值共為585萬元。對推動供熱體制改革,促進(jìn)熱計(jì)量及節(jié)能改造,為加快建設(shè)節(jié)能型社會的步伐具有重要意義,社會效益顯著。
1、對供熱公司的好處
采用以云計(jì)算為核心的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)能自控系統(tǒng),供熱公司不需要建立自己的數(shù)據(jù)中心、不需要光纖接入和申請固定IP,只需要有一臺可上網(wǎng)的電腦即可對各換熱站乃至用戶的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集及控制。
無人執(zhí)守的熱網(wǎng)自控終端很好地實(shí)現(xiàn)了對換熱站設(shè)備的自動控制,提高了供熱質(zhì)量。在滿足用戶需求的前提下,節(jié)約了大量的人力、物力資源,減少了不必要的浪費(fèi)。同時(shí)管理人員可更清楚地了解各個換熱站的運(yùn)行數(shù)據(jù),使管理更加精準(zhǔn)。
在熱網(wǎng)的平衡控制方面,可以均衡各用戶室溫,避免因熱網(wǎng)的水平失衡,用戶垂直失衡,而造成用戶冷熱不均現(xiàn)象。也就避免了為使冷的用戶達(dá)標(biāo),而致使熱的用戶超溫,造成熱能浪費(fèi)問題。有效地提高供熱管理水平和熱力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,進(jìn)而有效地提高了公司的效益。
2、對政府的好處
可以通過統(tǒng)一的云計(jì)算平臺監(jiān)控到每一個供熱站的供熱狀況和城市居民家中的溫度狀況,這樣就可以很好地對供熱公司的供熱進(jìn)行監(jiān)管,如果發(fā)現(xiàn)供熱出現(xiàn)異?梢约皶r(shí)通知供熱公司,有效地提高了政府的監(jiān)管力度和工作效率,塑造政府服務(wù)為民的形象。同時(shí)積極響應(yīng)了國家節(jié)能降耗以及建設(shè)智慧城市的號召。
3、對用戶的好處
這個系統(tǒng)能夠兼顧換熱站及其用戶的特殊需求,能夠滿足間歇式采暖和按流量計(jì)費(fèi)要求,如果用戶某段時(shí)間不在家中居住,可以關(guān)掉家中的供暖總閥,節(jié)約了能源。用戶通過統(tǒng)一的云計(jì)算服務(wù)平臺可以隨時(shí)查看家中的供熱狀況,還可以自行調(diào)節(jié)家中的供暖溫度,在下班回家的路上,可以通過手機(jī)遠(yuǎn)程遙控打開家里的暖氣,營造一個舒適宜人的居家環(huán)境。
(二)智慧路燈
城市公共照明是與城市生活息息相關(guān)的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施,我國城市公共照明用電量已占全國電力生產(chǎn)總量的 5% !推廣智慧公共照明系統(tǒng)、降低電網(wǎng)壓力及節(jié)能減排勢在必行!
日益增長的城市公共照明規(guī)模與落后的公共照明管理方式產(chǎn)生了劇烈矛盾,具有信息化水平低、運(yùn)維費(fèi)用高、電能浪費(fèi)嚴(yán)重等突出問題。
智慧路燈通過物聯(lián)網(wǎng)路燈遠(yuǎn)程節(jié)能自動化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)路燈的遠(yuǎn)程集中控制,也可以實(shí)現(xiàn)路燈單燈的控制。在一個路口安裝一個路燈控制柜就可以對路口四個方向的路燈實(shí)現(xiàn)控制。通過云端可以遠(yuǎn)程全部開/關(guān)路燈;也可以通過云端對單條路段的控制,實(shí)現(xiàn)每一個路段、每一個路燈的電流的精確檢測以及路燈的情況,實(shí)現(xiàn)路燈的智能化。
1、遠(yuǎn)程控制,節(jié)約電能,延長路燈壽命
遠(yuǎn)程路燈控制系統(tǒng)通過云端也可以遠(yuǎn)程對路燈定時(shí)開關(guān)、遠(yuǎn)程開關(guān)、感應(yīng)開關(guān),對單燈、街道、街區(qū)靈活控制,可自行定制任意時(shí)刻任意區(qū)域的調(diào)光值,按日、周、月、年排定調(diào)光計(jì)劃。
1、如在人流量、車流量少的路段路燈設(shè)置成19:00啟動,22:00點(diǎn)關(guān)閉,在后半夜時(shí)間段啟動感應(yīng)模式,在路燈的燈具內(nèi)安裝感應(yīng)傳感器,當(dāng)有移動物體即將經(jīng)過時(shí),前面光線增強(qiáng),經(jīng)過后傳感器測不到人車就自動恢復(fù)原先設(shè)定的亮度或完全熄滅,也就是人走燈滅,人來燈亮的形式,此功能大大節(jié)約能源延長路燈使用壽命;
2、或者在人、車流量多的路段路燈設(shè)置成后半夜將路燈電壓下降10%,此時(shí)照度僅下降1%,同時(shí)夜間人眼已適應(yīng)黑暗環(huán)境,瞳孔進(jìn)光量變大,因此毫不影響視線;
3、節(jié)能效果顯著,通過功率的調(diào)整和路燈的控制,可以達(dá)到80%的節(jié)能率。
2、定制照明規(guī)則,完全實(shí)現(xiàn)按需照明
照明的首要目的是保障道路交通的安全,車流、人流、天氣、環(huán)境光照、位置、亮化美觀等因素都是實(shí)現(xiàn)按需照明需要綜合考慮的因素,按照區(qū)域和街道和時(shí)間段分別設(shè)置路燈開啟規(guī)則。
1、如對重點(diǎn)防范區(qū)域路燈全部開啟,安全地段、有防護(hù)欄路段、后半夜人流量很少路段則按比例開啟和控制路燈(僅開道路內(nèi)側(cè)燈或外側(cè)燈、循環(huán)式隔桿開燈、保持視覺照度的情況下調(diào)降功率);
2、當(dāng)遇到惡劣天氣的時(shí)候,周圍環(huán)境會提早暗下來,采用星云天啟光照度傳感器,用于對外部環(huán)境的亮度檢測,及時(shí)的開啟或者關(guān)閉路燈;采用溫度傳感器,用于檢測設(shè)備的實(shí)時(shí)溫度,防止出現(xiàn)溫度過高而損壞路燈;
3、汽車平時(shí)夜間開車,頭燈是白光或淡黃光,配有黃色霧燈的車輛遇到起霧,就能靠霧燈提高能見度。智慧路燈亦可通過傳感器,自動偵測起霧、光線和緊急事故時(shí),彈性調(diào)整高速公路的路燈顏色。
3、電腦巡視,實(shí)時(shí)監(jiān)控工作狀態(tài),降低維護(hù)成本
通過星云天啟云管控平臺實(shí)現(xiàn)任意終端(電腦、平板、手機(jī))遠(yuǎn)程讀取單燈、路段、片區(qū)的耗電量、功率、亮度、運(yùn)行時(shí)間等工作狀態(tài)。使用實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式,電子地圖上可按不同顏色、圖標(biāo)顯示每盞路燈的位置、編號、開關(guān)狀態(tài)及屬性信息,及時(shí)調(diào)整線路電壓,使路燈電壓在前半夜保持恒定,保證第一時(shí)間獲取故障信息并輔助分析故障,對故障做出快速反映、減少投訴。
1、當(dāng)監(jiān)控終端主動報(bào)警或調(diào)度端在巡測時(shí)發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)異常時(shí)(如電流電壓超過上下限,白天亮燈晚上熄燈,供電線路停電時(shí)通過自備電源運(yùn)行或某支路出現(xiàn)故障等),控制終端自動發(fā)出語音報(bào)警并在地圖上顯示相應(yīng)的位置和故障類型,在電子地圖以及大屏幕上顯示相應(yīng)位置,并可傳送至相關(guān)人員的手機(jī)上;
2、對路燈電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,對處于使用壽命后期電流異常的路燈進(jìn)行預(yù)警處理,對由于燈具或電壓原因處于持續(xù)啟動狀態(tài)的路燈及時(shí)切斷等待檢查和維修,當(dāng)某一處路燈故障時(shí),以至于云端系統(tǒng)就會檢測不到電流信息,從而系統(tǒng)自動顯示地理位置及故障信息;
3、可防止監(jiān)控終端設(shè)備被盜、線路盜電、線路破損、線纜切斷,或變壓器被偷盜時(shí),系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)立即自動發(fā)出語音報(bào)警、并在地圖上顯示相應(yīng)的位置或設(shè)備類型,在電子地圖以及大屏幕上顯示相應(yīng)位置,并可傳送至相關(guān)人員的手機(jī)上;
4、各控制終端的電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)等電量數(shù)據(jù)、開關(guān)信息以及各終端的其它開關(guān)量輸入數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)控制路燈情況。
4、國際系統(tǒng),支持智慧城市拓展應(yīng)用
拓展改造太陽能路燈并入國家電網(wǎng)、電動車充電收費(fèi)等智慧城市應(yīng)用升級。
5、更多深度應(yīng)用
可根據(jù)特殊活動例如慶典或政務(wù)活動臨時(shí)改變供電方案,為特殊活動增光添彩。
可與道路交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動,在道路交通流量減小時(shí),路燈的光照度會自動調(diào)低,如有交通事故發(fā)生時(shí),事故點(diǎn)的光照度自動調(diào)為最高亮度。
可與城市防爆報(bào)警系統(tǒng)相連,遇有搶劫等事件發(fā)生時(shí),當(dāng)事人只要在路燈上按下相應(yīng)按鈕,報(bào)警系統(tǒng)即可獲知事件發(fā)生地點(diǎn)。
(三)遠(yuǎn)程智能抄表系統(tǒng)
星云天啟精心設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程抄表即是用于小區(qū)的無線水,電,暖、氣表智能采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)分時(shí)電價(jià)統(tǒng)計(jì),時(shí)段電量控制。隨著自來水供水部門對“一戶一表”工程改造的推進(jìn),以及自動化應(yīng)用越來越廣泛,遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)已成為自來水自動化管理和智能化控制不可缺少的組成部分。
該系統(tǒng)可自動完成用戶水表,電表,燃?xì)獗砭W(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、紀(jì)錄、實(shí)時(shí)監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)分析、停水控制等管理工作。
隨著人民生活水平的提高、住宅商品化的發(fā)展,居民住宅的質(zhì)量和檔次越來越高,住戶對住宅環(huán)境、物業(yè)管理水平的要求也日益提高。對供水、電、暖、氣部門和用戶來說,普通的抄表方式存在的弊病越來越突出:
入戶難:由于居民生活水平的提高、家庭財(cái)產(chǎn)價(jià)值越來越高、越來越重視隱私權(quán)等原因,用戶不希望被人打擾;同時(shí)入戶抄表只能在早、晚居民休息時(shí)間,抄表人員實(shí)際可利用抄表時(shí)間較短,因而使抄表率、收費(fèi)率無法達(dá)到公司要求; 現(xiàn)行抄表收費(fèi)結(jié)算方式不合理:由于入戶抄表困難,一些公司干脆只抄收總表,而分表則讓用戶自己抄,不足部分由用戶分?jǐn),產(chǎn)生用戶在交費(fèi)上的不配合行為,致使水費(fèi)拖欠現(xiàn)象嚴(yán)重;
管理費(fèi)用過高:一個城市有十幾萬到幾十萬用戶,抄表和管理人員起碼要100 多人,耗費(fèi)人工多,成本高,效率低,不利于科學(xué)管理;
數(shù)據(jù)采集不及時(shí):無法實(shí)時(shí)反映系統(tǒng)狀況,不能為相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)提供準(zhǔn)確及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)。
星云天啟的智能抄表系統(tǒng)解決了以上問題。
1、水、電、暖、氣表遠(yuǎn)程抄收
1、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對M-Bus集中器參數(shù)管理的可配置化,操作更加靈活方便。
2、自動抄表系統(tǒng)在工作時(shí)段內(nèi)自動抄讀表數(shù)據(jù),傳輸?shù)街腔墼茢?shù)據(jù)中心,并保存和處理抄讀數(shù)據(jù),當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)抄表模塊抄表完成后,智慧云管控平臺與數(shù)據(jù)中心建立通訊,直接讀取數(shù)據(jù)。
3、系統(tǒng)保存各種抄表數(shù)據(jù),存儲、統(tǒng)計(jì)用戶電量,可生成報(bào)表并進(jìn)行打印。
4、通過各種方式對用戶電表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,以便全面掌握臺區(qū)電表的運(yùn)行狀況,發(fā)現(xiàn)異常問題及時(shí)處理。
5、系統(tǒng)提供了多種線損報(bào)表,其中包括臺區(qū)日、月、季、年線損,日、月、季、年相線損,以不同臺區(qū)的區(qū)段線損。
6、統(tǒng)計(jì)臺(小區(qū))區(qū)用電量和用戶用電量:按臺(。﹨^(qū)、用戶統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的日、月、年用電量。
2、電子收費(fèi)管理提供費(fèi)用查詢
收費(fèi)登記、轉(zhuǎn)賬、統(tǒng)計(jì)功能,收費(fèi)項(xiàng)目、計(jì)費(fèi)方式的變更登記功能。
管理中心可計(jì)費(fèi)、打印,也可利用銀行的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳到各職能管理部門,實(shí)現(xiàn)電子繳費(fèi)。
避免了居民數(shù)量眾多,地理位置分散,惡劣天氣導(dǎo)致的抄表困難,大大降低了的人力、物力、財(cái)力帶來的浪費(fèi);避免了抄表擾民現(xiàn)象和冒充抄表人員及收費(fèi)人員入室搶劫現(xiàn)象。
第五章 結(jié)語
星云天啟研發(fā)的云計(jì)算遠(yuǎn)程節(jié)能控制平臺與終端系統(tǒng)投運(yùn)后,不僅可以提高汽量回收率,還能夠合理調(diào)度熱力輸配,節(jié)約了大量的能源,環(huán)保效益顯著。同時(shí),云計(jì)算遠(yuǎn)程節(jié)能控制平臺與終端系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于水、電、暖、煤包括各種原料控制和能源管理等諸多行業(yè)。項(xiàng)目完成后將與供熱公司、路燈管理部門以及多家冷藏企業(yè)合作,建立一系列示范點(diǎn),形成完整的產(chǎn)業(yè)體系,為用能單位提供高效服務(wù)和節(jié)能分析與遠(yuǎn)程控制平臺,為國家“十二五”中降低能源消耗強(qiáng)度、減少主要污染物排放總量奠定必要的技術(shù)基礎(chǔ)。