Analityka Danych Energetycznych
Przejdź na wyższy poziom:
od podstawowego monitorowania parametrów po zaawansowaną analizę, algorytmy, prognozowanie i symulację kosztów.
Iot | Electrical Power Supply Parameters | RestAPI | JSON | Aggregation | SQL Database | Grafana | Real-time Dashboards
Możliwości jakie daje Analiza Danych Energetycznych.
Dane energetyczne, takie jak parametry zasilania, parametry przesyłu, zużycie energii, dane eksploatacyjne zasilanych maszyn i procesów, zawierają ogromną ilość informacji. Ich właściwe wykorzystanie umożliwia dalszą optymalizację, redukcję kosztów oraz zwiększenie bezpieczeństwa i ciągłości pracy instalacji. Dodatkowo, staje się to szczególnie ważne w okresie trwającej transformacji energetycznej. Zastosowanie zaawansowanych algorytmów wykorzystujących dane zbierane w czasie rzeczywistym z urządzeń pomiarowych, dane historyczne, a także dane zewnętrzne, w tym ceny energii i taryfy dostawców, otwiera przed inżynierami energetykami nowe perspektywy w zakresie nadzoru i analizy systemu elektroenergetycznego, których wyniki stanowią podstawę do podejmowania optymalnych działań i decyzji.
Wykorzystanie do tych celów platformy systemowej InDriver, bazy danych SQL oraz systemu dashboardów Grafana zapewnia maksymalną elastyczność i otwartość wdrażanych rozwiązań analitycznych, przy jednoczesnej minimalizacji kosztów całego systemu. Jest to znacząca różnica w porównaniu do istniejących rozwiązań monitorowania, zarówno pod względem jakości analiz, jak i dostępności i otwartości systemu dla klienta.
Architektura systemu
Integrujemy nowoczesne technologie, aby stworzyć idealny ekosystem do analizy danych energetycznych. Łączymy platformę InDriver z bazą danych SQL, opcjonalną maszyną wirtualną od Microsoft Azure* i dashboardami od Grafany
Poznaj algorytmy analizy danych energetycznych.
Grupa: Konsumpcja, Koszty, Przeszłość, Prognoza, Porównanie Taryf
-
Zużycie energii z prognozą
Wykres zużycia energii dla minionych okresów i prognoz, np. bieżącego roku z miesięcznymi prognozami do końca roku.
-
Koszt energii z prognozą
Wykres kosztów energii dla poprzednich okresów i prognoz.
-
Symulacja kosztów energii z prognozą przy dostępnych taryfach
Symulacja kosztów energii dla zdefiniowanych dostępnych taryf dla minionych okresów i prognoz.
-
Koszt energii w taryfie dynamicznej
Analiza i symulacja kosztów energii dla taryfy dynamicznej.
Grupa: Czas rzeczywisty
-
Profil mocy w czasie rzeczywistym
Wykres przedstawiający całkowity pobór mocy w ciągu ostatnich 24 godzin, co 15 minut, z maksymalnymi, średnimi i minimalnymi chwilowymi wartościami szczytowymi. Analiza wykresu może wskazywać potencjalne zakłócenia, takie jak nadzwyczajne zmiany obciążenia.
-
Bieżące parametry energetyczne
Podział mocy, prądu i napięcia w czasie rzeczywistym dla trzech faz, wykres całkowitej mocy i zużycia energii w ciągu ostatnich 24 godzin.
-
Analiza profilu mocy
Korelacja między oczekiwanym profilem mocy uzyskanym z danych z przeszłości a bieżącym profilem mocy na potrzeby automatycznego wykrywania i oceny zakłóceń. Analiza ta może uruchomić alerty w czasie rzeczywistym, aby zapobiec stratom lub szkodom.
Grupa: Prądy, Napięcia, Moc
-
Zabezpieczenie nadprądowe
Histogram dla trzech faz, z maksymalnym i średnim prądem 1-minutowym, wskazujący czas przekroczenia przez prąd bezpiecznych limitów z alarmem, gdy skumulowane wartości zbliżają się do limitów, które mogą być niebezpieczne i prowadzić do awarii, wstrzymania produkcji, a nawet pożaru.
-
Ochrona przeciwprzepięciowa
Histogram dla trzech faz, z maksymalnym i średnim prądem 1-minutowym, wskazujący czas, w którym napięcie przekracza bezpieczne granice.
-
Obciążenie mocy
Wykres przedstawiający rozkład zużycia energii w trzech fazach, pokazujący obciążenie każdej fazy i potencjalną asymetrię obciążenia mocy.
-
Strażnik Mocy
Wykres przedstawiający podział energii zamówionej i zużytej na każde 15 minut, wraz z obliczeniem optymalnego poziomu energii zamówionej i powiązanymi potencjalnymi oszczędnościami.
-
Strażnik mocy biernej
Wykres przedstawiający poziom mocy biernej i jej zakłóceń, wyzwalający alarm w przypadku przekroczenia limitu z kalkulacją kosztów zakłóceń.
Grupa: Przetwarzanie danych
-
Synchronizacja czasu
Dane pomiarowe są rejestrowane w odstępach czasu zsynchronizowanych w czasie rzeczywistym, obejmujących każdą pełną minutę, 15 minut, godzinę lub dzień, co zapewnia spójną analizę w czasie.
-
Interpolacja
Aby zachować ciągłość danych, każda brakująca próbka jest interpolowana.
-
Agregacja
Dane pomiarowe są zazwyczaj agregowane w szeregi czasowe trwające 1 minutę, 15 minut, 1 godzinę i 1 dzień, z obliczonymi wartościami statystycznymi, takimi jak wartości minimalne, maksymalne, średnie i delta obliczone dla każdego okresu. Te zagregowane zbiory danych stanowią podstawę algorytmów analitycznych.
Grupa: Sprawność, Straty, Wycieki
-
Wydajność sprężarek
Wykres ilustrujący zużycie energii wymaganej do wytworzenia 1 Nm3 sprężonego powietrza w porównaniu z poprzednimi okresami w celu wskazania stanu sprężarki i jej akcesoriów. W przypadku wielu sprężarek obejmuje to obliczenie godzin obciążenia, częstotliwość przełączania sprężarek i kontrolę stabilności ciśnienia.
-
Wycieki z rurociągów
W przypadku rurociągów transportujących sprężone powietrze, wodę, gaz, ciepło i chłód algorytm oblicza różnicę między wejściem a wyjściem, jeśli jest to możliwe, lub oblicza minimalny przepływ w poprzednich okresach i porównuje go z minimalnym przepływem w bieżącym okresie. Porównanie to służy jako wskaźnik ewentualnego spadku szczelności rurociągów i instalacji.
-
Ogólna wydajność maszyny (procesu).
Ten ogólny algorytm koreluje wydajność maszyny, cykle, produkty, czas pracy i przestoje z zużyciem energii, zapewniając wgląd w efektywność energetyczną w porównaniu z poprzednimi okresami, warunkami produkcji, konfiguracjami maszyn i nie tylko.
Jak wdrażamy nasz system analityki energetycznej?
Architektura systemu analizy energetycznej
Instalujemy w zakładzie urządzenia Edge Devices (komputery przemysłowe z systemem Windows) wyposażone w oprogramowanie InDriver, podłączając je do liczników, czujników, przyrządów pomiarowych lub istniejących systemów (baz danych). W zależności od wymagań wdrożenia, komputery te są wyposażone w porty Ethernet i szeregowy RS 485/422/232, M-Bus i porty we/wy umożliwiające bezpośrednie połączenie z istniejącymi lub dodatkowymi urządzeniami pomiarowymi. Oprogramowanie InDriver zainstalowane na Urządzeniu Edge umożliwia zdalną konfigurację gromadzenia i przetwarzania danych z podłączonych urządzeń pomiarowych.
Przykład Mini PC - Komputera brzegowego (Edge Computer) wykorzystywanego w Systemach Analizy Danych Energertycznych.
Rozwiązanie w Chmurze - Preferowany wybór zapewniający maksimum korzyści.
-
Integracja urządzeń brzegowych: Urządzenia brzegowe są połączone z serwerami Cloud, takimi jak Azure Database for PostgreSQL i Grafana Dashboard. W przypadku bardziej złożonych aplikacji można wykorzystać dodatkową maszynę wirtualną platformy Azure do uruchamiania zaawansowanych algorytmów analizy danych.
-
Dostępność: użytkownicy mogą zalogować się do Grafany z dowolnego komputera lub urządzenia mobilnego, aby uzyskać bezproblemowy dostęp do danych analitycznych.
-
Wdrożenie i wsparcie: Zapytaj swój dział IT o zarządzanie połączeniami pomiędzy Microsoft Azure i Grafaną.
Korzyści:
-
Zdalne zarządzanie systemem: InAnalytics oferuje zdalne wdrożenie i bieżące wsparcie, zapewniając sprawne działanie.
-
Uniwersalny dostęp do pulpitu nawigacyjnego: Użytkownicy mogą uzyskać dostęp do pulpitu nawigacyjnego z dowolnego miejsca, za pomocą dowolnego komputera lub urządzenia mobilnego, zapewniając elastyczność i wygodę.
-
Minimalna konserwacja: System jest hostowany na bezpiecznych serwerach w chmurze, wspierany przez 24-godzinną pomoc, co ogranicza potrzebę obszernej konserwacji.
Opcja lokalna — dla osób preferujących hosting lokalny
-
Połączenie: Urządzenia Edge są połączone z lokalną bazą danych i serwerem Grafana, wymagające bezpośredniego zarządzania przez dział IT firmy.
-
Administracja: Personel IT powinien zarządzać serwerami lokalnymi. Aby zespół wsparcia InAnalytics mógł zapewnić zdalną implementację i wsparcie, niezbędne są uprawnienia dostępu.
Uwaga: to podejście jest odpowiednie dla firm, które rezygnują z rozwiązań chmurowych, woląc przechowywać swoje dane i procesy analityczne w swojej lokalnej infrastrukturze z różnych powodów, w tym bezpieczeństwa, kontroli lub zgodności z określonymi przepisami.
System demo dostępny on-line
W tym przykładowym rozwiązaniu parametry energii elektrycznej z inteligentnego licznika Shelly 3EM są zbierane i przetwarzane przez InDriver. W wyniku zadań realizowanych przez InDriver dane są kompletowane, synchronizowane z zegarem, agregowane w serie 1-minutowe, 15-minutowe, 1-godzinne i 1-dniowe, a następnie zapisywane w bazie SQL. Dzięki interfejsowi Time Series API (TSAPI) dane można łatwo wizualizować za pomocą Grafany i udostępniać w Internecie za pośrednictwem przeglądarek internetowych.
Galeria wizualizacji
Wykres poboru mocy w czasie rzeczywistym
Ochrona przed wyłączeniem obwodu, przeciążeniem, awarią, a nawet zapłonem przewodu i dalszym poważnym uszkodzeniom.
Planowanie budżetu dzięki wykresom przedstawiającym przewidywane zużycie energii i jej koszty.
