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邁開步伐,天正電氣加入物聯網(IoT)

Date: 10/3/2019 12:54:01 AM


【30秒看完一整篇】

智慧能源管理已儼然是能源產業發展的指標;其中,智慧配電櫃成為產品換代的重頭戲。本案例中的天正電氣,在幫自家產品升級連網時,發現要找到MQTT和電力標準協議並存的穩定工業級無線閘道器,很難,而且不少SI商缺乏物聯網應用實力。不過,一切問題,就在研華提供工業級邊緣智慧閘道器ECU-1251TL後,迎刃而解,
更大幅降低管理與維修成本。

如何迎合市場智慧雲端管理需求 站穩高市佔?

中國企業浙江天正電氣,向來以創新驅動發展,並透過不斷擴大研發投入而成為低壓電器行業佼佼者。近年,天正電氣發現市場需求已然轉變,從以前單純的產品需求轉變為對整體解決方案的需求,如遠端管理、故障診斷、預測等生命週期管理等能源管理系統應用。在低壓配電櫃∕配電箱市場中握有高市占率的天正電氣,也因而再思索如何提供價值更高的智慧應用產品給客戶。

低壓配電櫃是輸配電工程中的基礎設備,意外停機或工作異常,都可能帶給使用者巨大經濟損失。中國幅員遼闊,地域差別顯著,很多設備佈置在偏遠地區,由於無法集中管理設備,更不能逐批在所有使用地點布建網路與監控系統,能源管理人員因而無法有效保證設備維護和使用安全。

面對這樣的問題,智慧控制是提高設備運轉安全的唯一途徑——利用不需要佈建現場網路的外掛式設備收集遠端資料,並建置可整合監控、警報且維護負擔小的智慧管理系統。

但是,此類需求有賴於工業物聯網系統的大量資料收集、儲存與處理分析,往往需要額外整合大量設備,不但串接、布建不易,技術門檻也高,對於技術人才的需求也大幅增加。種種原因,導致配電櫃智慧化終因成本過高而難以大量普及。 

此外,在產品的升級換代並連上網路的過程中,天正電氣面臨的首要問題是:找到MQTT和電力標準協議並存的工業級無線閘道器。儘管中國國內類似產品多,但卻很難保證穩定。而即使很多系統集成商具備單機系統開發能力,但對於分散式和大數據處理的物聯網應用能力卻遠遠不足。以上種種令天正電氣苦惱不已,深怕錯失物聯網時代率先升級的優勢。


工業級邊緣智慧閘道器ECU-1251TL 簡單、穩定又經濟

天正電氣的煩惱,研華聽到了。針對天正電氣的需求,研華出動工業級邊緣智慧閘道器ECU-1251TL

技術團隊制定的系統方案是:在每個低壓配電櫃上安裝一個邊緣智慧閘道器ECU-1251TL,利用ECU-1251TL的通訊接口收集機櫃的運轉狀態資料,然後直接透過內部的無線LTE通訊模組,將資料傳輸至管理配電櫃的雲端平台,再將採集到的資料匯成報表,如此便可直觀地看到現場配電櫃設備的即時狀態,並可透過建立資料模型預測可能發生的異常情況。

此架構以最經濟的方式將配電櫃連網,不但配置簡易、安裝時間短,也簡化現場佈線,更不影響既有配電櫃內的內部與子系統。

ECU-1251TL是一款基於RISC架構的邊緣智慧閘道器,支援乙太網有線通訊及WI-FI、GPRS/3G/4G等無線通訊。每個串口皆具備隔離措施,確保資料穩定、準確;支援資料斷點續傳及遠端升級管理(OTA)功能,保證資料完整;支援雲服務MQTT Client通訊驅動,讓使用者可以選擇更多雲平台搭配使用;內建WISE-PaaS/EdgeLink軟體,讓使用者可利用選單設定設備而不需編寫程式。

此外,ECU-1251TL也支援電力產業通用通訊協定IEC 60870、DL_645與物聯網專用輕量級MQTT通訊協定,可彙整布建廣泛的配電盤與設備運轉資料。當資料傳送到雲端平台後,使用者便可以手機APP隨時存取資料。 

從資料收集到網路傳輸,再到雲端接收儲存處理,以及最後終端使用者的資料存取,研華完整的解決方案為天正電氣解決分散式設備的雲端監控管理。不同於以往的單純監控,該系統還可管理設備生命週期與計劃性保養、維修,大幅降低使用者管理與設備維修成本。 

低壓配電櫃產業快速升級 沒那麼難


安全可靠的供電系統是人們日常生活、企業穩定生產的基本保障,因此,電力設備中的配電櫃安全而穩定運轉,十分重要。近年來,中國政府強力投入智慧電網技術升級,結合感測、通訊、電力電子與自動控制技術的發展,低壓配電櫃製造產業順勢升級,配電櫃的智慧化逐漸成為行業發展趨勢,透過自動控制、監控並檢測配電系統確保輸電配電安全、可靠,同時具備經濟效益。  

智慧低壓配電櫃在產品設計與性能上均大幅提升,其中包含容量增加、標準化與模組化結構、數位顯示及智慧控制等。能讓使用者快速掌握設備使用狀況、減少人工檢測的誤差、即時發現故障並進行故障預警,更可透過雲端服務技術管理設備生命週期,從而幫助使用者在使用能源時,更具經濟效益。

相較於天正電氣上一代產品所使用的分散式模組化電控裝置(DTU),研華ECU-1251TL具有更多優勢,例如:對下能夠相容近百種設備的驅動程式,對上則具備多樣化服務協定。此外,在整合性、擴展性、穩定性和一致性,也都是研華系統方案的強項,更可為客戶提供穩定的開發環境以及二次開發的技術支援,加速升級。


【專案導入產品】  

  • ECU-1251TL:TI Cortex A8 Industrial Communication Gateway with 2 x LAN, 4 x COM

【系統架構圖】 



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