物联网开启工业节能新空间

2017-08-21 16:20:12 来源:新华网 

   新华网南京8月21日电(殷晴 孙寅)2017世界物联网博览会定于今年9月10日-13日在江苏无锡举办。江苏蓝深远望科技股份有限公司基于物联网技术的运用,自主设计研发了具有智能感知、智能调度和智能管理能力的物联网能源监控系统,在时间和数据两个维度实现工业节能减耗,开启工业节能新空间。

  降低工业能耗是《中国制造2025》中提出的明确目标。江苏蓝深远望科技股份有限公司立足于能源消耗管控和优质能源供给,融合物联网技术、大数据分析挖掘技术、智能动力调度技术、能源消耗评估诊断技术,自主设计研发了具有智能感知、智能调度和智能管理能力的物联网能源监控系统,在时间和数据两个维度实现工业节能减耗,开启工业节能新空间。经测试,每年可为企业降低能耗18%,远高于一般节能系统降耗8%-9%的水平。

   工业耗能“大户”亟需绿色解决方案

  《中国制造2025》提出要推进绿色发展。其中的一个定量指标是,到2020年和2025年,我国规模以上单位工业增加值能耗分别比2015年下降18%和34%。发展绿色制造既是大势所趋,也是应对资源和环境制约的必然选择。

  工业是我国能耗“大户”。以用电为例,2015年,我国全社会用电量为55500亿千瓦时,其中工业用电量40046亿千瓦时,占比达72.15%。而在工业用电量中,约50%是由水泵、风机、高能耗照明等设备消耗。

  未来,我国工业生产将趋向资本密集,而非劳动密集。相应地,我国工业能耗设备数量将继续增长。有专家预测,到2020年,将比现在增加10倍。

  江苏蓝深远望科技股份有限公司(简称“蓝深远望”)技术总监杨戟博士说,我们发现,很多用电量大的企业没有系统有效的节能措施,高峰用电时间重叠,不能实现电能峰谷平衡,造成浪费。用水、蒸汽、供热需求量大的企业因为不具备灵活及时的调控方法,大量能源未被合理使用。

   “电流电压大幅波动、温度湿度剧烈变动不仅造成能源浪费,还特别容易引发设备故障,不仅影响生产效率,产生废品、次品,也会因设备重启而耗费额外能源。”杨戟说。

  实际上,我国企业大多采用工业控制的方式实现节能减耗。但传统的工控存在最大的弊端是只能简单地满足生产需求,不能实时监测,不能及时发现、分析、解决问题,而缺乏长期积累的数据库更是无法让企业实现预判和优化,减少浪费和损失。

  蓝深远望投资2000多万元、自主设计研发工厂级物联网能源监控管理系统,为工业企业节能减耗提供了新的解决方案。在传统工控的基础上,蓝深远望应用物联网技术,有效融合智能传感器技术、“互联网+”技术、大数据平台和能源诊断分析技术,建立了具有智能感知、智能调度和智能管理能力的能源一体化综合管理及服务系统。

  该系统一方面整合了物联网、互联网、通信网三网技术,利用底层智能感知设备上传信息,对能源消费进行智能分析,促进能源高效利用;另一方面经过大数据分析挖掘技术,针对能源消耗异常用户提出整改方案,降低能源消费成本。

  该工业物联网能源监控系统实现了系统性的应用创新。一是综合应用新型传感器技术、先进网络技术、GIS定位系统、新型嵌入式智能算法,构建了系统智能感知网;二是综合运用虚拟化技术、多用户技术、分布式存储技术构建了大数据中心;三是综合运用融合检测、状态估计、数据关联、状态融合估计等技术,经过大数据挖掘和信息融合构建了基于角色的个性化应用和展示;四是采用结构化、模块化设计,具备较强的系统平滑演进能力。

  蓝深远望销售总监周曲说,利用工业物联网技术,我们可定制创新型应用服务,无缝对接客户的业务和管理流程,为工业企业能源管理创造全新的使用体验。2015年,蓝深远望承建三星SDI项目的能源监管系统,工厂级物联网能源监控管理系统一试锋芒。

   “工业物联网能源监控系统”助力三星SDI降能耗

  三星SDI是全球500强企业韩国三星集团电子领域的附属企业之一,专注于显示器和电池产业。2015年,无锡市成功引进三星SDI偏光片项目。这是三星集团落户无锡的第一个项目,总投资额达13.8亿元人民币。预计达产后,偏光片年产能达3400万平方米,可用于生产2500万台48英寸LCD电视机。

  作为电子领域的尖端企业之一,三星SDI内部制定了严格的生产环境和设备能耗等标准。三星SDI项目厂房建设方——无锡新区发展集团有限公司(简称“新发集团”)经多重筛选后,选择蓝深远望承建设备能耗和生产环境的能源监控项目。

  蓝深远望根据三星SDI设定的要求,定制设计了“一站式”能源监控系统。2016年6月30日,该系统正式在三星SDI运行。

  走进三星SDI能源监控中心,六块正方形的小显示屏连接在一起,拼成一块大长方形显示屏。其中五块小显示屏上显示着密密麻麻的数据,这些都是能源设备传感器采集并上传的废水流量、纯水流量、温度和湿度等数据,中间的一块小显示屏上显示的是废水排放的现场图像。

  距离这些显示屏不远处是十多台电脑,两位工作人员紧盯电脑屏幕上的数据,并且不时切换系统界面,对水、电、气等设备运行状况实时监控。

  能源监控中心作为能源监控系统的“大脑”,掌控着包括温控监测系统、供水设备智能控制系统、水处理智能监控系统智能配电监测系统、空压机系统联动动态监控等多个子系统。每个子系统相互独立,分别拥有各自的数据交换中央处理器,但所有子系统采集的数据、视频等资料则一站式集成到能源监控中心,在电脑界面上即可看到所有子系统的运行情况及现场状况。

  杨戟说,与传统的系统相比,我们不仅添加了可视化配置,能够实时看到现场情况,还一站式集成了多个子设备、传感器等,统一在一个监控界面上操作,“所见即所得”,大大缩短了管理周期。

  正在此刻,监控中心发出了警报声,一台电脑上显示19.95的一个数据格变红,并不停地跳闪。蓝深远望负责现场实施的技术主管周贺说,这是因为空调设备的温度低于设定范围的下限,提醒工作人员及时调整。

  周贺说,恒温是节约能耗、保障产品质量的重要因素。蓝深远望在为三星SDI设计系统时,把温度控制在20.00℃-24.00℃的范围内,且精确到小数点后两位,增加系统对温度感知的敏感度,以便创造恒温的生产环境。

   发生报警后,能源监控中心的工作人员无需前往现场,只要点点鼠标,按下除湿按钮、再点开热盘按钮,待温度上升后关闭即可。

  当前,节能减耗的硬件技术已经相对成熟。蓝深远望从软件技术下手,实现了工业物联网能源监控系统从“监测+控制”的闭环管理,以时间和效率达到节能减耗的目的。也就是说,经过感知、传输、运算、应用四个层面实时监测能源设备运行情况,发现问题时,第一时间利用电脑操作和执行器作出定位、调整、修改,快速解决问题。

  新发集团副总经理刘子林说,蓝深远望工业物联网能源监控系统的闭环管理效果明显,柔性控制执行器的设计更是把工业节能减耗“抠”到了细枝末节。温度超出设定范围、发出报警后,只需能源控制中心的工作人员简单操作,与传感器一样位于最前端的阀门便会执行微调开合度的动作,从而调高或调低温度。

  除了柔性控制执行器,蓝深远望还利用数据“抠”节能。根据传感器采集的历史数据,能源管控系统可对设备运行状态、能耗情况进行定量分析,实现与同业对比,并按生产实际需求精确节能,以最优能耗实现同等的生产结果。统计显示,每1000T数据每年可节电25万千瓦时。

  当前,蓝深远望工业物联网能源监控系统已经运行近3个月,能源监控中心每天收到的报警不到20次。据初步预估,该系统每年最高可为三星SDI节省18%的能耗,远高于一般节能系统降耗8%-9%的水平。

   “定制+复制”模式打开全国市场

  从建设到运行,蓝深远望在半年时间内完成了三星SDI工业物联网能源监控系统的设计、研发和建设。周贺说,三星SDI的定制化需求是系统设计中遇到的最大难点。

  一是自主研发传感器。整个系统需要的传感器数量达354个,不同能源监控所需的传感器选型也有所差异。虽然绝大部分传感器可用市场或蓝深远望现有产品提供,但仍有一部分处于空白状态。蓝深远望研究团队为三星SDI定制研发了包括水路在内的传感器。

  二是解决标准不一问题。三星SDI生产设备使用的是英标,按国标生产的传感器、仪表等无法安装。蓝深远望将法兰改做成英标和国标的转换器,解决了标准不一的难题。

  三是尝试传感器安装新方法。蓝深远望创新地利用卡箍模式安装蒸汽管道传感器,利用电磁穿透或超声波等方式采集温度数据,无需将传感器经过法兰插入管道。

   为了提高系统的通用性,蓝深远望还采用标准体系架构,降低了项目复制推广的技术门槛。

  周曲说,未来该系统将以定制加复制的模式进行推广。在重点拓展无锡、江苏市场的同时,积极参与制定工业物联网能源监控系统的行业标准,形成行业竞争优势,加快培育和拓展全国市场。(案例研撰:中国经济信息社分析师孙寅)

  企业简介:江苏蓝深远望科技股份有限公司成立于1996年,前身为原国防科工委下属的科技公司,创立团队为原国防科工委所属的研究所、院校转业精英,是国内首批利用CMMI(软件能力成熟度集成模型)认证的企业之一。蓝深远望坐落于无锡新吴区科教软件园,是一家专业的IT解决方案和服务供应商。经过多年发展,蓝深远望逐步构建起完整的IT服务价值链,主要业务涵盖智慧城市解决方案、IT运维与咨询服务、信息安全服务三大板块,为市场提供端到端的整合IT服务。

  案例简述:江苏蓝深远望科技股份有限公司定制设计的三星SDI工业物联网能源监控项目于2016年6月正式运行。该项目应用物联网技术,一站式集成独立分散的温控监测系统、冷机监视系统、供水设备控制系统、水处理监控系统、配电监测系统、空压机系统、动力调度执行系统等,形成“监测+控制”的闭环管理模式,实现了在同一个BI(商业智能)界面监测设备运行、应急调度。同时,该系统还实现历史数据沉淀积累,以大数据挖掘分析技术提供同业能源消费分析报告,为客户提供改进方案,在时间和数据两个维度实现工业节能减耗。(完)


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