一、方案背景

在當今的制造業中，電能消耗占據了主要成本之一，為了實現高效能源管理和降低運營成本，工廠需要構建一套全面的電能消耗監測系統。

本文旨在提供一套工廠用電能耗分析管控系統解決方案，可獲取機器詳細用電數據，為優化生產計劃，提高生產效率、機器效能，降低用電成本，提供準確的數據支撐。

二、監測需求

數據可視化：實現機器的電能消耗可視化呈現；

生產與維護科學化：借助實時數據，為生產計劃的排程和機器維護提供科學依據；

技術參數分析：對機器的各項技術參數進行分析，以確保其符合相關的行業標準和規范；

能效評估：通過數據分析，評估機器的實際能源利用效率，確定是否符合預期性能、合理性和標準要求；

生產優化：借助數據分析，評估計劃排程、機器運行和操作的效率，以確定潛在的優化和改進機會；

電能管理：通過分析系統電力參數，評估功率因數、諧波等電能質量參數，以確保其符合標準和規范，為電能質量管理提供數據支撐。

三、方案設計

1、監測點選擇

配電室：建議只監測大用電負荷、供電范圍集中、區域獨立、用電獨立的回路。

設備端用電監測：監測一臺或一套機器設備、產線的電能消耗。

配電柜：可對配電柜輸出回路進行監測，獲取產線、臺（套）機器、用電設備的用電數據。

控制柜：建議監測功率較大用電設備的用電數據。

其他回路：用電量小、未安裝電表監測的回路和用電設備的用電量，通過計算獲取用電數據。

2、系統架構

本方案系統由感知層、網絡層、平臺層組成：

①感知層

選擇DTSD3366/XL無線多功能電能表，分布在車間、工廠各監測節點，監測各節點用電能耗情況，并無線匯聚到網關。

②網絡層

DTSD3366/XL無線多功能電能表獲取的電能數據，通過LoRa無線傳輸方式上傳至XL906物聯網關；XL906物聯網關計算分析讀取電能數據，并通過Ethernet、Wi-Fi等通信方式，將數據上傳至XLSCADA能耗監控平臺。

③平臺層

構建XLSCADA能耗監控平臺，實現數據的集中管理、分析、可視化展示和決策支持。

實時數據處理：平臺能夠對實時數據進行處理和分析，包括數據質量檢測、異常檢測和警報生成；

智能預警：當數據超過設定的報警閾值，系統通過短信、郵件、微信等多種通信方式向工作人員推送報警信息；

數據可視化：為了幫助用戶更好地理解數據，平臺提供可視化圖表和報表，以直觀展示機器的能耗情況、電能質量參數、機器性能等；

按職責劃分權限：平臺支持多級用戶權限和角色管理，確保只有經過授權的用戶可以訪問特定數據和功能；

歷史數據存儲：平臺具備歷史數據存儲功能，可以保存以前的電能消耗數據，以供回顧和對比，或用于核算電能消耗成本；

報表生成：平臺可生成各種報告，包括電能消耗報告、設備性能評估報告、電能質量報告等，用于決策制定和共享。

△平臺界面

四、方案價值

能源成本削減：通過分析電能消耗數據，企業可識別能源浪費、用電高峰和低谷時段等。通過更科學的用電計劃和負載管理，企業能夠削減能源成本，從而提高利潤；

設備性能優化：系統可實時監測機器性能，識別機器的能耗占比和性能問題，有助于企業更及時地進行維護和維修，提高設備壽命，并減少維修成本；

生產效率提升：根據實時電能數據，幫助企業更好地規劃生產計劃、改進機器運行和操作，以提高生產效率和產量，從而增加生產力；

數據支持決策：通過分析電能消耗數據，企業能夠做出更科學的決策，包括生產計劃、設備維護和操作改進等；

電能質量管理：電能監測系統還關注功率因數、諧波等電能質量參數，以確保電能質量在標準范圍內，有助于減少電氣故障，提高設備可靠性，降低停工成本；

可持續生產和環保：通過有效的能源管理，企業能夠減少碳排放，提高可持續生產的實施。