راه‌حل یکپارچه نظارت هوشمند بر توان الکتریکی و مدیریت کارایی انرژی

1. مرور کلی

این راه‌حل هدف دارد تا یک سیستم هوشمند نظارت بر برق (سیستم مدیریت برق، PMS) با بهینه‌سازی از طریق به طور کامل منابع برق ارائه دهد. با ایجاد چارچوب مدیریت حلقه بسته "نظارت-تحلیل-تصمیم‌گیری-اجرا"، به شرکت‌ها کمک می‌کند تا از صرفه‌جویی ساده در استفاده از برق به مدیریت هوشمند برق تغییر پیدا کنند و در نهایت اهداف استفاده از انرژی ایمن، کارآمد، کم‌کربن و اقتصادی را به دست آورند.

2. جایگاه اصلی

جایگاه اصلی این سیستم به عنوان "مخ" انرژی برق در سطح شرکت است.
این سیستم فقط یک داشبورد نظارتی نیست بلکه یک پلتفرم بهینه‌سازی یکپارچه با ویژگی‌های ادراک زنده، تحلیل عمیق، تصمیم‌گیری هوشمند و کنترل خودکار است. ارزش اصلی آن در پل بین جریان داده‌ها و عملیات تجاری قرار دارد که یک حلقه بسته مدیریتی را تشکیل می‌دهد و داده‌های برق را به استراتژی‌های بهینه‌سازی قابل اجرایی تبدیل می‌کند که مستقیماً پشتیبان کاهش هزینه، بهبود کارایی و مدیریت کربن شرکت‌ها است.

3. معماری فنی: معماری پخش‌شده لایه‌ای

سیستم از یک معماری فنی پخش‌شده لایه‌ای پیشرفته استفاده می‌کند تا مطمئن شود که قابلیت اطمینان، مقیاس‌پذیری و راحتی در نگهداری وجود دارد.

• ​لایه ادراک و اجرا (لایه دستگاه):​​
• دستگاه‌های مختلف هوشمند مانند شمارنده‌های هوشمند، سنسورهای برق، سنسورهای دما، گیت‌های اینترنت اشیاء و غیره را یکپارچه کرده تا داده‌های کلیدی مانند ولتاژ، جریان، توان، عامل توان و کیفیت توان را به طور جامع جمع‌آوری کند.
• گره‌های محاسبات لبه‌ای را برای پیش‌پردازش محلی داده‌ها، تبدیل پروتکل و کنترل منطقی راه‌اندازی می‌کند تا کاربرد ابر را کاهش دهد و پاسخ‌گویی زنده را بهبود بخشد.
• ​لایه ارتباطات شبکه:​​
• رویکرد شبکه‌ای ترکیبی شامل کابلی (اترنت صنعتی) و بی‌سیم (4G/5G، LoRa، WiFi) را به کار می‌برد تا انتقال داده‌های پایدار و ایمن بین دستگاه‌های لایه ادراک و لایه پلتفرم را تضمین کند.
• ​لایه پلتفرم (مخ و هسته):​​
• ​مرکز داده:​​ پایگاه داده سری زمانی داخلی برای ذخیره، مدیریت و جستجوی کارآمد داده‌های برق بزرگ.
• ​موتور تحلیل:​​ دارای موتور تحلیل جریان برق اصلی که با الگوریتم‌های هوش مصنوعی یکپارچه شده است برای عملکردهای پیشرفته مانند پیش‌بینی بار، تنظیم پیک-دره، پاسخ تقاضا (DR) و تحلیل کارایی انرژی.
• ​پایگاه داده عوامل انتشار کربن:​​ شامل عوامل انتشار کربن رسمی و بین‌المللی معتبر برای تضمین حسابداری کربن دقیق.
• ​لایه برنامه‌های کاربردی:​​
• رابط‌های تعاملی را از طریق وب و برنامه‌های موبایل ارائه می‌دهد و ارزش داده‌ها را به صورت بصری از طریق داشبوردها، گزارش‌ها و سایر فرمهایی به کاربران در مدیریت، عملیات و نگهداری ارائه می‌دهد.

4. ماژول‌های عملکردی نمونه

۴.۱ نظارت پانوراما و هشدار ایمنی

• نظارت زنده بر داده‌های مصرف برق در تمام کارخانه‌ها، کارگاه‌ها، خطوط تولید و تجهیزات کلیدی.
• تشخیص و هشدار زنده از خطرات احتمالی ایمنی مانند ناهماهنگی دما در ترانسفورماتورها، اتصالات کابلی گرم شده و جزیره‌های برقی.
• نظارت بر کیفیت برق (مانند هارمونیک‌ها، فروپاشی/بالاپوشی ولتاژ) برای تضمین عملکرد پایدار تجهیزات حساس.

۴.۲ تحلیل و بهینه‌سازی هوشمند (ماژول ارزش اصلی)

• ​تخصیص بار پویا:​​ سیستم سیگنال‌های قیمت برق زنده را یکپارچه کرده و از الگوریتم‌ها برای تولید پیشنهادات برنامه‌ریزی تولید بهینه یا کنترل مستقیم بارهای قابل تنظیم (مانند کولرها، کمپرسورهای هوا، دستگاه‌های شارژ) استفاده می‌کند. به طور خودکار عملیات تجهیزات مصرف‌کننده برق بالا را به ساعات پایین‌بار منتقل می‌کند و به طور قابل توجهی هزینه‌های برق را کاهش می‌دهد.
• ​تحلیل مقایسه کارایی انرژی:​​ خطوط پایه کارایی انرژی (شاخص‌های کلیدی) خاص شرکت را تأسیس می‌کند و آن‌ها را با معیارهای صنعتی مقایسه می‌کند تا ناهماهنگی‌های مصرف انرژی و فرصت‌های صرفه‌جویی در انرژی را شناسایی کند و گزارش‌های تشخیصی تولید کند.
• ​پیش‌بینی بار و پاسخ تقاضا:​​ به طور دقیق بار کوتاه‌مدت را بر اساس داده‌های تاریخی و عواملی مانند آب و هوا پیش‌بینی می‌کند. به طور خودکار یا دستی در رویدادهای پاسخ تقاضا شبکه شرکت می‌کند توسط کاهش بارهای خاص برای تولید درآمد.

۴.۳ ماژول مدیریت انتشار کربن

• ​حسابداری کربن خودکار:​​ پایگاه داده عوامل انتشار کربن را یکپارچه کرده و به طور خودکار گزارش‌های ردپای کربن را برای شرکت‌ها یا محصولات بر اساس داده‌های جمع‌آوری شده مصرف برق، گاز، آب، زغال‌سنگ و سایر انرژی‌ها تولید می‌کند و الزامات افشای مطابقت را برآورده می‌کند.
• ​تحلیل روند انتشار کربن:​​ روندهای کلی انتشار کربن و شدت انتشار را بصری می‌کند و داده‌های پشتیبانی برای توسعه مسیرهای کاهش کربن ارائه می‌دهد.

۴.۴ گزارش‌دهی و مدیریت جامع

• به طور خودکار گزارش‌های روزانه، هفتگی، ماهانه و سالانه مصرف برق، صدور حساب، صرفه‌جویی در انرژی و انتشار کربن را تولید می‌کند و صادرات یک‌کلیکی را برای کاهش قابل توجه کار دستی پشتیبانی می‌کند.

5. سناریوهای کاربردی

• ​تولید با مصرف انرژی بالا (مانند فولاد، مواد شیمیایی، متالورژی، خودرو):​​
• به طور دقیق تجهیزات مصرف‌کننده برق بزرگ مانند فورن‌ها، رول‌های فلزی و ایستگاه‌های کمپرسور هوا را نظارت می‌کند و با بهینه‌سازی فرآیند و تنظیم بار، صرفه‌جویی قابل توجه در انرژی را به دست می‌آورد.
• هزینه‌های برق یکی از مخارج اصلی است و تنظیم پیک-دره بسیار اقتصادی است.
• ​مراکز داده:​​
• کارایی مصرف برق (PUE) تجهیزات کلیدی مانند تجهیزات IT، سیستم‌های خنک‌سازی (هوایی دقیق) و UPS را نظارت می‌کند.
• به طور مداوم PUE را با تنظیم استراتژی‌های خنک‌سازی و بارهای IT به طور پویا بهینه می‌کند و هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد.
• ​مجمع‌های تجاری/ساختمان‌های عمومی بزرگ:​​
• سیستم‌های HVAC، روشنایی، آسانسورها و سیستم‌های پارکینگ را با سنجش زیر و کنترل هوشمند اجرا می‌کند.
• فراهم کردن تأمین هوای مطبوع و روشنایی بر اساس جریان مسافران و پارامترهای محیطی، بهبود کارایی انرژی و راحتی را فراهم می‌کند.

6. مزایای اصلی

• ​هوش حلقه بسته:​​ فقط روی "نظارت" تمرکز نمی‌کند بلکه روی "تحلیل" و "کنترل" نیز تمرکز دارد و یک حلقه مدیریت بسته را تشکیل می‌دهد تا ارزش کامل داده‌ها را آزاد کند.
• ​کاهش هزینه دقیق:​​ به طور مستقیم هزینه‌های برق را از طریق پیش‌بینی بار و تنظیم پیک-دره کاهش می‌دهد.
• ​ایمنی پیشگیرانه:​​ خطرات برق را پیش از وقوع شناسایی می‌کند و از "نگهداری واکنشی" به "هشدار پیشگیرانه" تغییر می‌دهد تا ایمنی تولید را تضمین کند.
• ​مطابقت کم‌کربن:​​ راه‌حل یکپارچه برای حسابداری و مدیریت کربن ارائه می‌دهد و توسعه سبز و پایدار را پشتیبانی می‌کند.
• ​مقیاس‌پذیری بالا:​​ معماری پخش‌شده لایه‌ای اجازه می‌دهد تا نقاط نظارت و ماژول‌های عملکردی را بر اساس نیازهای تجاری به طور انعطاف‌پذیری گسترش داده شود.