電力&能源

穩(wěn)定串聯(lián)北京新機場能耗監(jiān)控系統(tǒng)，實力演繹承上啟下 -----研華ECU電力能源通訊管理機

穩(wěn)定串聯(lián)北京新機場能耗監(jiān)控系統(tǒng)，實力演繹承上啟下

項目簡介

為給旅客提供潔凈、明亮與舒適的乘機環(huán)境，機場長時間營運所消耗的能源是相當驚人的。據(jù)歐盟調查研究發(fā)現(xiàn)，一座民用機場的耗能可與一座小型城鎮(zhèn)相較，其中更有部分能源因控管不當而白白浪費。因此，近來全球各地不少響應節(jié)能環(huán)保的機場已開始導入自動化系統(tǒng)以取代傳統(tǒng)由人員巡檢的管理模式，更甚者則引進了智能化系統(tǒng)，通過系統(tǒng)自動控制避免不必要的浪費、提升監(jiān)控效率，更降低整體能源使用量以達到節(jié)約能源的目標。一套具聯(lián)動控制功能的智能化機場能源與設備綜合運維平臺包含許多互相關聯(lián)的子系統(tǒng)與大量、多樣的設備、儀表。從設備端取得的運轉狀態(tài)數(shù)據(jù)必須通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關先做通訊協(xié)議轉換后才可整合至中央管理系統(tǒng)，進而利用這些數(shù)據(jù)進行監(jiān)測與控制。因此，作為數(shù)據(jù)網(wǎng)關的計算機的性能與穩(wěn)定性決定著整個系統(tǒng)的順暢度與可靠度。研華ECU-4553電力能源通訊管理機足以肩負此承上啟下的關鍵任務，這款符合IEC 61850-3標準、專為電力自動化應用而設計的網(wǎng)關不僅有卓越的性能讓系統(tǒng)軟件得以充分發(fā)揮其功能，也提供豐富的端口用以一次連接多種底層裝置，其卓越的抗干擾能力還有助于確保在嚴苛使用環(huán)境中系統(tǒng)穩(wěn)定運作。

北京新機場效果圖（圖片源自網(wǎng)絡）

系統(tǒng)需求

以滿足一億人次年旅客吞吐量為目標的北京新機場即將于2019年下半年竣工營運。該機場既被定位為大型國際航空樞紐，更致力于成為中國綠色機場的典范。因此設計之初就把節(jié)能環(huán)保理念納入規(guī)劃，并已委由系統(tǒng)整合商為整個機場的26個變電室、60臺變壓器、9個備用電源發(fā)電機房及258個配電室建置一套無人值守、集中管理的能源與設備綜合運維平臺，藉此全面監(jiān)控航廈內的空調、照明、供水、供暖、電梯等能耗設施及相關儀表。而為了能將機場內的能耗做通盤審計以分析出可節(jié)省能源的潛在環(huán)節(jié)，再通過聯(lián)動機制降低能耗，系統(tǒng)整合廠商需要在每間電氣室內配置計算機作為數(shù)據(jù)網(wǎng)關收集大量數(shù)據(jù)，并且將不同通訊協(xié)議數(shù)據(jù)轉換為符合IEC 61850-9的格式后，才可上傳至能源與設備綜合運維平臺。而該系統(tǒng)整合廠商想要采購的計算機必須滿足以下條件：

·高性能、高穩(wěn)定性的工業(yè)級計算機以提供足夠的運算能力處理大量資料；

·符合IEC 61850-3標準的訊號隔離與抗干擾硬件設計；

·采用RT-Linux實時操作系統(tǒng)以達到實時控制；

·較寬的工作溫度范圍與較佳的抗干擾能力以便在嚴苛環(huán)境中穩(wěn)定運作；

·具備多個RS-485/232串行端口與網(wǎng)絡端口以連接眾多底層設備與傳送數(shù)據(jù)。

北京新機場能耗（圖片源自網(wǎng)絡）

系統(tǒng)概述

在配置有258間電氣室的北京新機場，每一間都裝設一臺研華ECU-4553作為數(shù)據(jù)網(wǎng)關，即可滿足此項目串連大量、多樣底層設備與上層管理系統(tǒng)的需求。通過這臺電力能源通訊管理機提供的串口連接微機保護裝置、高壓/低壓電力儀表、現(xiàn)場I/O裝置、現(xiàn)場控制單元等裝置，并在其高速運算處理下完成采集數(shù)據(jù)的通訊協(xié)議轉換，大量數(shù)據(jù)就能通過以太網(wǎng)絡端口連接的交換機傳送至位于監(jiān)控中心的管理系統(tǒng)。

同時，系統(tǒng)也可經(jīng)由ECU-4553對底層設備下達控制指令，譬如根據(jù)航班信息來事前了解某些區(qū)域旅客流量的多寡，于人流較少時關閉該區(qū)的空調；又或者是當接收到變壓器的異常訊號而出現(xiàn)臨時停電狀況時，亦能由監(jiān)控中心遠程啟動備用電源發(fā)電機。

內建TI Cortex A8處理器的ECU-4553是一款符合IEC 61850電力規(guī)范的高性能工業(yè)等級通訊管理專用機，搭配具有實時特色的RT-Linux操作系統(tǒng)，可讓智能化能耗監(jiān)控系統(tǒng)的整體執(zhí)行效率更精準。支持寬溫（-40~70°C）則可排除因極度低溫或高溫導致計算機無法啟動或死機的問題。而在電磁兼容性（EMC）方面，ECU-4553符合IEC 61850-3硬件標準規(guī)范，既具備足夠抵抗外界電磁干擾的能力，同時也不會對其它設備或裝置的運作造成影響，因此就算被安裝在有眾多電氣與電子設備的環(huán)境內，它依然能夠穩(wěn)定運行。

至于承上啟下的部分，ECU-4553提供4個網(wǎng)口、16個RS-232/485串口，可輕松連接使用不同協(xié)議（例如IEC-60870-5-104、IEC-60870-5-101、Modbus/RTU、Modbus/TCP）的各種設備，既滿足項目目前的聯(lián)網(wǎng)需求，又為系統(tǒng)預留了日后擴充的空間。

專案導入

ECU-4553:內建TI Cortex4 A8處理器的電力能源專用工業(yè)計算機，符合IEC 61850-3標準，帶4個網(wǎng)口與16個RS-232/485串口

系統(tǒng)架構圖

北京新機場能耗監(jiān)控系統(tǒng)架構圖

結論

想要擺脫高能耗的束縛，物聯(lián)網(wǎng)時代的新機場必須導入節(jié)能環(huán)保與智能管理。而數(shù)據(jù)網(wǎng)關身為智能化能耗監(jiān)控系統(tǒng)的核心設備，能否不負所托、完成使命，要看其長效性能與穩(wěn)定耐用等方面能否經(jīng)受得起考驗。研華ECU-4553通訊管理機不僅本專為電力能源應用而設計的高性能計算機，其還通過了長達兩年的電磁兼容性、硬件可靠性、軟硬兼容性等嚴格測試，因而受到系統(tǒng)整合商與業(yè)主北京新機場的一致好評。而該專精于智能化能源管理系統(tǒng)開發(fā)的系統(tǒng)整合商亦表示，未來除了在中國新機場建置、既有機場升級等項目中持續(xù)選用ECU-4553之外，亦打算在其他大型公共建筑、商用辦公大樓、智慧城市等高能耗場域中采用ECU-4553為客戶建置節(jié)省營運成本與優(yōu)化管理效率的智能化能耗監(jiān)控系統(tǒng)。

以上案例來自研華官網(wǎng)

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