基于物联技术的企业电力能效管理方法研究

发布时间：2020-06-04 12:11

【摘要】：电力能效管理是企业节能降耗、减少运营成本、提高竞争力的关键措施,已成为全社会企业关注的焦点。然而,由于企业电力能效管理系统和电力能效管理方法的缺失和水平低下,企业存在高能耗、低能效的问题。为了降低企业电力能耗,提高电力能效水平,本论文对企业电力能效管理方法进行研究,主要研究内容如下:设计了基于DSP与ARM的企业电力能效管理采集终端。针对目前电力能效管理采集终端存在采集数据单一、实时性和准确性差的问题,提出了基于DSP和ARM的双核设计。该采集终端能够完成对温度、凝露、烟感等环境参量和电压、电流、功率等电气参量的高速实时采集,通过GPRS实现参数的远距离传输,具有稳定性高、功能全面、实时高效等优点,能够满足电力能效管理对数据的实时性和准确性要求。建立了企业电力能效评估指标体系。在考虑企业用电特点的前提下,结合专家和企业意见初建电力能效评估指标体系,对指标进行预处理和归一化处理,并采用主成分分析法和相关分析法计算指标的构成系数和相关系数,通过分析其系数比例和指标间的关联度对指标进行筛选,最终形成一个科学合理、代表性高的电力能效评估指标体系。构建了企业电力能效模糊综合评估模型。采用递阶赋权模型求取各级指标权重,主观赋权法-G1法确定一级指标权重,客观赋权法-改进熵权法确定二级指标权重,再通过模糊综合评估方法求得企业电力能效最终评估结果并将结果分值化,得到了企业电力能效整体得分及各子系统得分,从而发现企业用电特点,确定优化对象。构建了企业电力能效优化模型。该模型以企业投资效益最大为目标,在企业电力能效评估结果的基础上,结合各指标权重及优化技术的适用度,通过计算单指标优化成本效益和多指标优化成本效益,对候选方案进行排序,选择出高效合理的优化方案组合。不仅考虑了节电量,也考虑了企业的投资效益,提高了企业进行电力有效优化的积极性。研发了企业电力能效管理原型系统。对系统功能和工作流程进行分析,利用JavaScript语言和MySQL数据库等开发系统,验证了本论文提出方法和模型的有效性。
【图文】：

指通过开发的采集终端将采集设备所获得的数据进行信、传输、存储等一系列处理的过程。本论文设计了基于包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备、数据列硬件组件。根据企业电力能效管理的需求，选择了 A序下载接口、内存（RAM）、Flash、电源模块等。同方便调试和接入其它模块数据。传输一般指现场传感器数据与采集终端之间的传输，传输距公里之间。主要分为有线传输和无线传输两种形式。有85、USB 等。无线短距离传输方式主要有 WiFi、ZigBe用的较多的有 WiFi、ZigBee、433M。WiFi 接入方便，经常受到质疑；ZigBee 技术功耗低，可自组网，，相对来说距离可以达到最远的，且功耗低，抗干扰能力强，是比于电力能效管理相关数据种类多、数据量大的特点，采集数据输送到采集终端。RS485 串口示意图如图 2-3 所

2 企业电力能效管理研究框架及采集终端设计模块（L206）、SIM 卡、RS485 通讯接口以及一些保护、滤波、稳压电路组成。为实现对多功能表和 ACR 功率因数补偿器等电用表数据进行采集，首先通过数据线将数据传送到采集板的 RS485 接口，然后经过中央芯片 ARM 板读取 RS485 接口数据并且进行处理解析，解析出来的数据通过 CSM/GPRS 模块发送到数据库中，蓝牙模块主要为方便短距离读取数据，SIM 卡为数据向公网传输提供网络。保护、滤波、稳压电路主要为 PCB板的工作过程提供一个稳定、安全的运行环境。对 PCB 板进行设计过程中，需要对各模块元件尺寸和各模块布局进行合理的安排，同时考虑各模块之间的相互干扰，以及线路布置问题。PCB 板二维设计图和三维设计图如图 2-8、2-9 所示。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F426.61;TM73

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本文编号：2696372