用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種針對(duì)工礦企業(yè)用電監(jiān)控管理、辦公樓宇節(jié)能及市政節(jié)能監(jiān)控等需要實(shí)現(xiàn)用電節(jié)能場(chǎng)所的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)、用電節(jié)能控制箱以及節(jié)能配電箱，其中遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)包括至少一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并通過(guò)以太網(wǎng)與用電節(jié)能控制箱相連接，每個(gè)用電節(jié)能控制箱通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與多個(gè)節(jié)能配電箱連接，可實(shí)時(shí)高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部的用電情況，設(shè)定管理簡(jiǎn)單實(shí)用，系統(tǒng)組態(tài)容易，有多種圖表顯示用電情況；通過(guò)連接在系統(tǒng)中的PLC的軟、硬件實(shí)施節(jié)能控制。
【專利說(shuō)明】用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種針對(duì)工礦企業(yè)用電監(jiān)控管理、辦公樓宇節(jié)能及市政節(jié)能監(jiān)控等需要實(shí)現(xiàn)用電節(jié)能場(chǎng)所的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)高速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部的用電情況，設(shè)定管理簡(jiǎn)單實(shí)用，系統(tǒng)組態(tài)容易，有多種圖表顯示用電情況；通過(guò)連接在系統(tǒng)中的PLC的軟、硬件實(shí)施節(jié)能控制。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著全球氣候的持續(xù)變暖，各國(guó)乃至全球都已十分關(guān)注節(jié)能減排，高效準(zhǔn)確地檢測(cè)用電情況，以支持節(jié)能措施的實(shí)施和節(jié)電政策的制定。目前工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所、市政公共設(shè)施等耗電嚴(yán)重單位，現(xiàn)有的用電節(jié)能系統(tǒng)的用電檢測(cè)設(shè)備和用電數(shù)據(jù)的收集處理，皆普遍存在實(shí)時(shí)性差、收集數(shù)據(jù)處理繁雜和圖表單一等弊端。因?yàn)楝F(xiàn)有的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，無(wú)法滿足大規(guī)模、繁雜多變用電場(chǎng)所的用電數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確性；所以不能使得節(jié)能減排工作最優(yōu)化，尤其不能有效的對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制，對(duì)不必要的耗電未能可靠掌控。
[0003]現(xiàn)場(chǎng)總線能夠可靠的連接多種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)總線具有抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高的特點(diǎn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線可以將多個(gè)節(jié)能配電箱連接至總控的用電節(jié)能控制箱，即采用現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK實(shí)現(xiàn)通訊，而MES3-255C-CN型數(shù)據(jù)服務(wù)器作為系統(tǒng)的運(yùn)算核心生成各種表格，數(shù)據(jù)服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)連接計(jì)算機(jī)，可以實(shí)時(shí)處理電能數(shù)據(jù)，并以豐富的web圖表形式展示在計(jì)算機(jī)顯示器上。以太網(wǎng)使得位于現(xiàn)場(chǎng)的服務(wù)器可以與辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)連接，計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)中的各種服務(wù)器和資源可以通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)資源共享。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種能廣泛用于用電節(jié)能領(lǐng)域的實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理，并能同時(shí)結(jié)合節(jié)電控制系統(tǒng)合理管控各級(jí)用電設(shè)備的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)、用電節(jié)能控制箱以及節(jié)能配電箱，其中遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)包括至少一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并通過(guò)以太網(wǎng)與用電節(jié)能控制箱相連接，每個(gè)用電節(jié)能控制箱通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與多個(gè)節(jié)能配電箱連接。
[0007]所述用電節(jié)能控制箱包括:電源及供電電路、通過(guò)以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)相連接的節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器、與節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器相連接的輸出控制單元，輸出控制單元控制電路開(kāi)關(guān)，節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與多個(gè)節(jié)能配電箱相連接；
[0008]節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器，用于收集用電數(shù)據(jù)，生成人機(jī)對(duì)話模式，以及通過(guò)以太網(wǎng)將用電數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)；
[0009]輸出控制單元，用于根據(jù)節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器監(jiān)測(cè)設(shè)定的數(shù)據(jù)發(fā)出開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，控制電路通斷。[0010]所述用電節(jié)能控制箱還包括:
[0011]具有邏輯及運(yùn)算功能、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入輸出功能及CC-LINK通訊功能的可編程控制器PLC，用于采集溫度、壓力、流量和/或開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息，將輸入模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，進(jìn)行邏輯運(yùn)算產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果，使用運(yùn)算結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量和模擬量的輸出控制和/或?qū)a(chǎn)生的運(yùn)算結(jié)果發(fā)送到節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器；
[0012]可編程控制器PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器相連接，可編程控制器PLC又通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與多個(gè)節(jié)能配電箱相連接，可編程控制器PLC還與電源及供電電路相連接。
[0013]所述節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器還用于接收PLC發(fā)送的運(yùn)算結(jié)果，將所述運(yùn)算結(jié)果與服務(wù)器中設(shè)置的電路開(kāi)關(guān)閾值進(jìn)行累計(jì)和差分，生成電路開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)。
[0014]所述節(jié)能配電箱包括:
[0015]至少一個(gè)能量測(cè)量?jī)x，通過(guò)電流互感器組與低壓供電線路相連接，用于通過(guò)與其連接的電流互感器組測(cè)量低壓供電線路的電流，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與所述節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器通信；能量測(cè)量?jī)x通過(guò)連接顯示單元來(lái)設(shè)定參數(shù)，顯示單元，用于設(shè)定多個(gè)能量測(cè)試儀的參數(shù)以及顯示所述能量測(cè)量?jī)x測(cè)量的電流數(shù)據(jù)，電流互感器組由一臺(tái)或多臺(tái)互感器組成，互感器是單向或三相互感器。
[0016]所述節(jié)能配電箱還包括:至少一個(gè)多用電子測(cè)量?jī)x，其通過(guò)電流互感器組與低壓供電線路相連接，還通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器相連接，用于通過(guò)與其連接的電流互感器組測(cè)量和顯示線路的電壓、電流和/或能耗等。
[0017]所述系統(tǒng)使用EMU2-RD*型能量測(cè)量?jī)x，ME96NSR-MB型多用電子測(cè)量?jī)x以及EMU2-D65型顯示單元。
[0018]本實(shí)用新型的主要功能是:
[0019]一、用電檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)根據(jù)具體要求設(shè)定用電監(jiān)測(cè)條件，采用能量測(cè)量?jī)x和多用電子測(cè)量?jī)x從用電線路直接監(jiān)測(cè)收集需要的用電數(shù)據(jù)。
[0020]二、用電監(jiān)視系統(tǒng):采用數(shù)據(jù)收集服務(wù)器收集能量測(cè)量?jī)x和多用電子測(cè)量?jī)x檢測(cè)到的用電數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的運(yùn)算根據(jù)，生成各種表格，在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示或打印，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換，為管理者提供管理依據(jù)、制定方案，提高節(jié)能效率。
[0021]三、對(duì)用電系統(tǒng)中設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能控制，達(dá)到節(jié)能的目的:根據(jù)不同的用電設(shè)備，設(shè)定不同的條件，實(shí)現(xiàn)節(jié)能自動(dòng)控制。本系統(tǒng)中由PLC采集使用環(huán)境中的數(shù)據(jù):比如空氣實(shí)際溫度、時(shí)鐘信息等，通過(guò)CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線送到MES3-255C-CN型數(shù)據(jù)收集服務(wù)器及PLC中，PLC通過(guò)預(yù)先編制的軟件接收網(wǎng)絡(luò)中用電節(jié)能控制平臺(tái)的用電節(jié)能控制信息，再通過(guò)CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)用電節(jié)能設(shè)備的準(zhǔn)確控制。在適合的條件，適當(dāng)?shù)臅r(shí)間對(duì)用電設(shè)備投入或切除，使之實(shí)現(xiàn)即舒適又節(jié)能。即本用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)可以憑借先進(jìn)的用電現(xiàn)場(chǎng)信息檢測(cè)設(shè)備，科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架，實(shí)現(xiàn)各種配電場(chǎng)所用電節(jié)能目的。
[0022]這種用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于各種建筑、企事業(yè)單位及公共用電場(chǎng)所的用電節(jié)能，系統(tǒng)中每個(gè)測(cè)電點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息根據(jù)系統(tǒng)要求，實(shí)時(shí)、高速、可靠的通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送到各級(jí)管理者和決策者的面前。數(shù)據(jù)收集服務(wù)器MES3-255C-CN通過(guò)通用的高速以太網(wǎng)連接到I至多個(gè)計(jì)算機(jī)連接。用電檢測(cè)設(shè)備和配電控制設(shè)備則使用可靠性高的現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊。[0023]整個(gè)用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0024]1、先進(jìn)性:先進(jìn)的用電檢測(cè)設(shè)備，科學(xué)的配置。采用高可靠性的工業(yè)以太網(wǎng)通訊，標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器接口，無(wú)論是優(yōu)越的系統(tǒng)性能、高可靠的安全性及其網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方面，皆為工業(yè)、大型建筑和公共設(shè)施提供了先進(jìn)的用電節(jié)能管理方案。
[0025]2、高可靠性:CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表提供成熟可靠的高新技術(shù)，各功能系統(tǒng)間通過(guò)CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線鏈接，性能卓越的設(shè)備組合，確保了整個(gè)用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
[0026]3、實(shí)用性:用電場(chǎng)所的各節(jié)能職責(zé)部門(mén)可以在不同的地點(diǎn)使用計(jì)算機(jī)，通過(guò)便捷的以太網(wǎng)和web隨時(shí)查閱當(dāng)前用電狀態(tài)及翻閱歷史數(shù)據(jù)。
[0027]4、節(jié)能性:本用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器消耗功率小于25VA，信號(hào)采集測(cè)量?jī)x消耗功率小于10.5VA，互感器耗能0.1VA，均為小體積的低耗能設(shè)備，本身就是一套節(jié)能的綠色
女口
廣叩o
[0028]5、安全性能:系統(tǒng)對(duì)于各級(jí)用電節(jié)能工作者提供了不同的管理權(quán)限，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)安全可靠，系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境安全可靠。
[0029]6、可操作性:現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)置簡(jiǎn)單、直觀，基于web的人機(jī)交互系統(tǒng)軟件界面，易于理解且直觀明了，可操作性強(qiáng)。
[0030]7、可維護(hù)性:系統(tǒng)硬件配置簡(jiǎn)捷已滿足維護(hù)工作的便利，系統(tǒng)平臺(tái)提供的自診斷功能和設(shè)備硬件的連網(wǎng)運(yùn)行特性，使日常維護(hù)和故障排除方便快捷。
[0031]8、通用性:無(wú)論是單一生產(chǎn)線乃至整個(gè)工廠，不論是單棟住房亦或大型社區(qū)。該用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)皆可根據(jù)需要，為其量身訂做適合的組織構(gòu)架。上至用電節(jié)能系統(tǒng)各控制平臺(tái)，下到各用電節(jié)能檢測(cè)器件及控制元件，可根據(jù)系統(tǒng)的大小及用電檢測(cè)點(diǎn)的分布情況靈活構(gòu)建各種規(guī)模的用電節(jié)能系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖。
[0033]圖2是本實(shí)用新型的用電節(jié)能控制箱方案I的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0034]圖3是本實(shí)用新型的用電節(jié)能控制箱方案2的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0035]圖4是本實(shí)用新型的節(jié)能配電箱方案I的方框圖。
[0036]圖5是本實(shí)用新型的節(jié)能配電箱方案2的方框圖。
[0037]圖6是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的方框圖。
[0038]圖7是本實(shí)用新型的實(shí)施例中的“1005節(jié)能配電箱”(12)的原理圖框圖。
[0039]圖8是本實(shí)用新型的實(shí)施例中的“1007節(jié)能配電箱”(13)的原理圖框圖。
[0040]圖9是實(shí)施例中的“1009節(jié)能配電箱”(14)的原理圖框圖。
[0041]圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例中“用電節(jié)能控制箱”(11)，即“1000節(jié)能控制箱”電
氣原理圖。
[0042]圖11是實(shí)施例的“1005節(jié)能配電箱”(12)的電氣原理圖。
[0043]圖12是實(shí)施例的“1007節(jié)能配電箱”(13)的原理圖。
[0044]圖13是實(shí)施例中的“1009節(jié)能配電箱”的電氣原理圖。
[0045]圖14是本實(shí)用新型實(shí)施例中的“用電節(jié)能控制電路”原理圖。[0046]圖1至圖9為框圖。其中:1.計(jì)算機(jī)、2.以太網(wǎng)、3.以太網(wǎng)路由器、4.用電節(jié)能控制箱、5.現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK、6.節(jié)能配電箱、7.終端電阻、8.節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器、9.多用電子測(cè)量?jī)x、10.電源、11.實(shí)施例中“用電節(jié)能控制箱”、12.1005節(jié)能配電箱、13.1007節(jié)能配電箱、14.1009節(jié)能配電箱、15.電流互感器組、16.低壓配電電路、17.PLC、18.控制模塊、19.能量測(cè)量?jī)x、20.電流互感器、21.顯示單元。附圖中，圖10至圖14為電氣原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0048]圖1是本實(shí)用新型的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)用新型涵蓋的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)中，每臺(tái)用電節(jié)能控制箱4可連接多個(gè)節(jié)能配電箱6。每個(gè)用電節(jié)能控制箱4與多個(gè)節(jié)能配電箱6之間用現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK 5連接。網(wǎng)絡(luò)末端聯(lián)接終端電阻7。
[0049]多臺(tái)用電節(jié)能控制箱4由以太網(wǎng)2通過(guò)路由器3與多臺(tái)計(jì)算機(jī)I聯(lián)通，使用Web和E-Mail通用協(xié)議實(shí)現(xiàn)通訊。
[0050]在此系統(tǒng)中節(jié)能配電箱6與常規(guī)的低壓配電箱的區(qū)別在于:把常規(guī)的低壓配電箱供電線路加上檢測(cè)電流的互感器組15、能量測(cè)量?jī)x19、多功能電子測(cè)量?jī)x9。
[0051]圖2是本實(shí)用新型的用電節(jié)能控制箱4的方案I的結(jié)構(gòu)圖。在方案I中用電節(jié)能控制箱4包括電源及供電電路10、節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8和輸出控制單元18。
[0052]節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8，用于收集用電數(shù)據(jù)，生成人機(jī)對(duì)話模式，以及通過(guò)以太網(wǎng)將用電數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)；輸出控制單元18，用于根據(jù)節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器設(shè)定的電路開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)出開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，控制電路通、斷。輸出控制單元18是節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8的擴(kuò)展單元。操作電源及供電電路10使節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8得電運(yùn)行，收集用電數(shù)據(jù)，生成圖表等人機(jī)對(duì)話摸式，也可以由輸出控制單元18輸出控制信號(hào)。所有的數(shù)據(jù)處理及圖表生成均在節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8上實(shí)現(xiàn)，輸出控制單元18可以根據(jù)節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8的內(nèi)部設(shè)定值發(fā)出開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK 5與多個(gè)節(jié)能配電箱6相連接。
[0053]圖3是本實(shí)用新型的用電節(jié)能控制箱4方案2的結(jié)構(gòu)方框圖。在方案2中用電節(jié)能控制箱4包括電源及供電電路10、節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8、輸出控制單元18及一臺(tái)可編程控制器PLC 17。具有邏輯及運(yùn)算功能、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入輸出功能及CC-LINK通訊功能的可編程控制器PLC，用于采集溫度、壓力、流量和/或開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息，將輸入模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，進(jìn)行邏輯運(yùn)算產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果，使用運(yùn)算結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量和模擬量的輸出控制和/或?qū)a(chǎn)生的運(yùn)算結(jié)果發(fā)送到節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器。
[0054]方案2與方案I的區(qū)別在于:系統(tǒng)里增加了可編程控制器PLC 17，PLC 17可以具有遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入輸出功能及CC-LINK通訊功能。PLC 17具有邏輯及運(yùn)算功能，可以把輸入摸擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，經(jīng)過(guò)各種運(yùn)算，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量及模擬量自動(dòng)控制及輸出。使用環(huán)境中的溫度、壓力、流量等信息可以通過(guò)PLC 17采集現(xiàn)場(chǎng)信息，通過(guò)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的輸出控制。
[0055]圖4是本實(shí)用新型的節(jié)能配電箱方案I的方框圖。方案I中包括一臺(tái)多用電子測(cè)量?jī)x9和多個(gè)能量測(cè)量?jī)x19。多用電子測(cè)量?jī)x9和能量測(cè)量?jī)x19均通過(guò)與其連接的電流互感器組15測(cè)量線路中的電流，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK 5與節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8連接并通訊。多用電子測(cè)量?jī)x9還用于測(cè)量和顯示線路的電壓、電流、能耗。而能量測(cè)量?jī)x19只測(cè)量低壓供電線路的用電電流。電流互感器組15可以由一臺(tái)互感器20組成，也可以由多臺(tái)互感器20組成，互感器20可以是單相的，也可以是三相的。能量測(cè)量?jī)x19通過(guò)一臺(tái)顯示單元21來(lái)設(shè)定參數(shù)。這臺(tái)顯示單元21可以設(shè)定多臺(tái)能量測(cè)量?jī)x19的參數(shù)，完成設(shè)定后，可以從電路中移出，也可以掛在任一個(gè)能量測(cè)量?jī)x19上，作為顯示單元。
[0056]圖5是節(jié)能配電箱方案2的方框圖。方案2中包括一個(gè)或多個(gè)“能量測(cè)量?jī)x19。每個(gè)能量測(cè)量?jī)x19連接若干個(gè)電流互感器組15。這些電流互感器組15測(cè)量低壓配電線路中的電流。
[0057]圖6是本用電節(jié)能計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具體實(shí)施例的方框圖。在本實(shí)施例中用電節(jié)能控制箱11通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK 5連接著1005節(jié)能配電箱12、1007節(jié)能配電箱13、1009節(jié)能配電箱14，共三個(gè)節(jié)能配電箱。
[0058]在本實(shí)施例中用電節(jié)能控制箱11采用MES3-255C-CN型數(shù)據(jù)收集服務(wù)器，能量測(cè)量?jī)x和多用電子測(cè)量?jī)x檢測(cè)到的用電數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的運(yùn)算根據(jù)，生成各種表格，在顯示器上顯示或打印，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換，為管理者提供管理依據(jù)，制定方案提高節(jié)能效率。
[0059]在本實(shí)施例中用電節(jié)能控制箱11采用了用電節(jié)能控制箱4方案2的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)里PLC 17具有遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入功能及CC-LINK通訊功能。在本實(shí)施例使用環(huán)境中的多個(gè)不同地點(diǎn)的溫度值及開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，通過(guò)模擬量輸入摸塊、開(kāi)關(guān)量輸入摸塊輸入到PLC17中。通過(guò)PLC 17的邏輯及運(yùn)算功能，產(chǎn)生的運(yùn)算結(jié)果由現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK 5送入節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8中，并由節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8和輸出控制單元18輸出控制信號(hào)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量控制。其中包括起動(dòng)或停止空調(diào)主機(jī)運(yùn)行；起動(dòng)或停止對(duì)洗手水的加熱功能；起動(dòng)或停止空調(diào)風(fēng)機(jī)盤(pán)管的運(yùn)行等，從而實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能。在本實(shí)施例中PLC17采用Q00JCPU型中型功能的PLC。
[0060]圖7是實(shí)施例中的1005節(jié)能配電箱12的原理圖框圖。1005節(jié)能配電箱12實(shí)施了節(jié)能配電箱方案1，內(nèi)有兩個(gè)EMU2-RD*型能量測(cè)量?jī)x19。能量測(cè)量?jī)x通過(guò)連接到供電線路上的電流互感器組15采集系統(tǒng)中各回路的用電量。并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK 5上傳到節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8中。系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)電流互感器組15，總共用5套互感器20采集低壓供電線路16的用電數(shù)據(jù)。一臺(tái)EMU2-D65型顯示單元21掛在其中一臺(tái)能量測(cè)量?jī)x19上，作為顯示單元，安裝在箱門(mén)上。
[0061]圖8是實(shí)施例中的1007節(jié)能配電箱13的原理圖框圖。1007節(jié)能配電箱13實(shí)施了節(jié)能配電箱方案2，內(nèi)有一個(gè)ME96NSR型多功能電子測(cè)量?jī)x9和兩個(gè)EMU2-RD*型能量測(cè)量?jī)x19。多功能電子測(cè)量?jī)x9與兩個(gè)EMU2-RD*型“能量測(cè)量?jī)x19通過(guò)連接到供電線路上的電流互感器組15，總共用7套互感器20采集低壓供電線路16的用電量，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK 5上傳到節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8中，并可以在ME96NSR面板上即時(shí)地顯示低壓供電線路的電流、電壓、用電度數(shù)等。在此實(shí)施例中ME96NSR型多功能電子測(cè)量?jī)x9作為顯示單元安裝在箱門(mén)上。
[0062]圖9是實(shí)施例中的1009節(jié)能配電箱14的原理圖框圖。1009節(jié)能配電箱14實(shí)施了節(jié)能配電箱方案1，內(nèi)有三臺(tái)EMU2-RD*型能量測(cè)量?jī)x19。通過(guò)連接到供電線路上的電流互感器組15，總共用6套互感器20采集低壓供電線路16的用電量，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK5上傳到節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器8中。[0063]圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例中用電節(jié)能控制箱11，即1000節(jié)能控制箱電氣原理圖。這里MES3-255C-CN型節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，它由Q6651P型電源模塊、服務(wù)器模塊、CC-LINK模塊及QYlO型輸出模塊組成。它通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK收集現(xiàn)場(chǎng)信息，處理成圖表或其它格式的信息，通過(guò)以太網(wǎng)、交換機(jī)上傳到計(jì)算機(jī)中，并可以驅(qū)動(dòng)打印機(jī)打印報(bào)表、發(fā)遠(yuǎn)程E-Mail。現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK由Yunc-f型3芯屏蔽電纜構(gòu)成。本實(shí)施例中PLC采用Q00JCPU型高性能PLC，它由電源模塊、Q64AD型AD轉(zhuǎn)換模塊、QJ61BT11N型CC-LINK模塊、QY-10型輸出摸塊組成。在PLC輸出模塊上連接3臺(tái)輸出接觸器:KM4、KM5、KM6分別對(duì)加熱器、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。通過(guò)聯(lián)接在PLC輸出模塊上的接觸器KM4控制飲用水加熱器電源的通斷。通過(guò)聯(lián)接在PLC輸出模塊上的接觸器KM5控制洗手熱水及自動(dòng)干手器加熱電阻的電源通斷(見(jiàn)圖14);通過(guò)聯(lián)結(jié)在PLC輸出模塊上的接觸KM6控制風(fēng)機(jī)盤(pán)管的節(jié)能運(yùn)行。在PLC輸出模塊上連接兩臺(tái)輸出中間繼電器KAl、KA2對(duì)空調(diào)機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。
[0064]本實(shí)施例有兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)溫度檢測(cè)傳感器，他們由開(kāi)關(guān)電源供電。溫度傳感器信號(hào)通過(guò)Q64AD模塊輸入PLC，參與運(yùn)算。
[0065]在節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器的CC-LINK模塊DA、DB端連接終端電阻。
[0066]圖11是實(shí)施例的1005節(jié)能配電箱12的電氣原理圖。在1005節(jié)能配電箱內(nèi)有兩個(gè)EMU2-RD*型能量測(cè)量?jī)x，通過(guò)連接到供電線路上的EMU-CT50型電流互感器組測(cè)量、采集低壓配電線路的電流數(shù)據(jù)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK上傳到節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器中。一臺(tái)EMU2-D65型顯示單元掛在其中一臺(tái)能量測(cè)量?jī)x上，作為顯示單元，安裝在箱門(mén)上。圖12是實(shí)施例的1007節(jié)能配電箱13的原理圖。1007節(jié)能配電箱內(nèi)有一個(gè)ME110NSR型多功能電子測(cè)量?jī)x和兩個(gè)EMU2-RD*型能量測(cè)量?jī)x。多功能電子測(cè)量?jī)x與兩個(gè)EMU2-RD*型能量測(cè)量?jī)x通過(guò)連接到供電線路上的EMU-CT50型電流互感器采集低壓供電線路的用電量，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK上傳到節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器中。MEl 10NSR型多功能電子測(cè)量?jī)x帶有顯示面板，在面板可以即時(shí)地顯示低壓供電線路的電流、電壓、用電度數(shù)等。在此實(shí)施例中ME110NSR型多功能電子測(cè)量?jī)x作為顯示單元安裝在箱門(mén)上。
[0067]圖13是實(shí)施例中的1009節(jié)能配電箱的電氣原理圖。1009節(jié)能配電箱內(nèi)有三臺(tái)EMU2-RD*型能量測(cè)量?jī)x。通過(guò)連接到供電線路上的EMU-CT50型電流互感器采集低壓供電線路的用電量，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK上傳到“節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器”中。在能量測(cè)量?jī)xMB93的DA、DB端連接“終端電阻”。
[0068]本系統(tǒng)CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線總共由9個(gè)站組成。
[0069]圖14是本實(shí)用新型實(shí)施例中的用電節(jié)能控制電路原理圖。本實(shí)施例對(duì)三個(gè)配電箱進(jìn)行了用電監(jiān)測(cè)并對(duì)七個(gè)控制對(duì)象進(jìn)行了用電節(jié)能控制:
[0070]⑴、本實(shí)施例對(duì)三個(gè)配電箱的供電實(shí)現(xiàn)總控，總控起、停按鈕(SB2、SBl)安裝在公司辦公室門(mén)口接待臺(tái)附近的東墻上，總控按鈕對(duì)三臺(tái)電源接觸器KM1、KM2、KM3實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一起、停操作?；芈肪幪?hào)為N900。該總控是除兩臺(tái)水媒空調(diào)機(jī)組、公司監(jiān)控系統(tǒng)以外的總控。即上班時(shí)公司所有用電器送電，而下班時(shí)除上述設(shè)備外均停電。這樣可避免設(shè)備消耗空載電流，保證了消防安全又實(shí)現(xiàn)了節(jié)電；
[0071]⑵、本實(shí)施例有兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)溫度檢測(cè)傳感器，它們由開(kāi)關(guān)電源供電。信號(hào)通過(guò)PLC的Q64AD模塊輸入，參與運(yùn)算。他們分別安裝在辦公室的兩面墻上。1#溫度傳感器安裝在北墻上，它檢測(cè)到的溫度數(shù)值進(jìn)入PLC，通過(guò)PLC程序處理后，在PLC的Yl 口輸出信號(hào)，經(jīng)KM5控制由N508回路供電的DSY-206Q型洗手熱水加熱器及S-C230型干手器加熱器電源的通、斷。冬天當(dāng)室溫低時(shí)接通加熱器供電接觸器KM5，用熱水洗手、熱風(fēng)烘手，夏天當(dāng)室溫升高時(shí)斷開(kāi)加熱器供電接觸器KM5，即直接用自來(lái)水洗手用空氣干手，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
[0072]⑶、本實(shí)施例1#溫度傳感器溫度數(shù)值進(jìn)入PLC，通過(guò)PLC處理后可以控制1#7P水媒空調(diào)機(jī)運(yùn)行，在PLC的Y2 口輸出信號(hào)，通、斷中間繼電器KA1，控制我們添加在1#空調(diào)機(jī)主操作面板印刷板上的KA3微型繼電器，進(jìn)而控制1#空調(diào)機(jī)的運(yùn)行或停止。平時(shí)我們可以通過(guò)設(shè)定空調(diào)機(jī)回水溫度來(lái)調(diào)節(jié)空調(diào)的調(diào)溫范圍，但是這個(gè)方法是參數(shù)的“設(shè)定”功能，不能反復(fù)“設(shè)定”。通過(guò)該方法，使空調(diào)機(jī)對(duì)室溫的調(diào)解形成了閉環(huán)控制。夏天設(shè)定為26°C，冬天設(shè)定為20°C，符合國(guó)家關(guān)于低碳生活的規(guī)定，使環(huán)境達(dá)到舒適，又實(shí)現(xiàn)了節(jié)能；
[0073]⑷、本實(shí)施例2#溫度傳感器采集的溫度數(shù)值進(jìn)入PLC，通過(guò)PLC處理后可以控制2#5P水媒空調(diào)機(jī)運(yùn)行，在PLC的Y3 口輸出信號(hào)，通、斷中間繼電器KA2，控制我們添加在2#空調(diào)主操作面板印刷板上的KA4微型繼電器，進(jìn)而控制2#空調(diào)的運(yùn)行或停止，使空調(diào)機(jī)對(duì)室溫的調(diào)解形成了閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)了即節(jié)能又舒適。
[0074](5)、本實(shí)施例中根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行了節(jié)能控制，通過(guò)系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)飲用開(kāi)水加熱器實(shí)現(xiàn)上班及時(shí)送電，下午18點(diǎn)及時(shí)由PLC的YO 口控制KM4接觸器斷開(kāi)由N506回路供電的AG20型飲用開(kāi)水加熱器的電源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
[0075](6)、本實(shí)施例通過(guò)系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)12臺(tái)空調(diào)風(fēng)機(jī)盤(pán)管電機(jī)實(shí)現(xiàn)電源總控:
[0076]當(dāng)空調(diào)主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)盤(pán)管電機(jī)可以允許運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)空調(diào)主機(jī)停運(yùn)時(shí)，由N712回路供電的風(fēng)機(jī)盤(pán)管電源經(jīng)PLC的Y4 口控制的KM6接觸器斷開(kāi)。
[0077](7)、夏、冬兩季使用空調(diào)時(shí)根據(jù)上、下班時(shí)間控制空調(diào)主機(jī)及風(fēng)機(jī)盤(pán)管供電；春、秋兩季不使用空調(diào)時(shí)通過(guò)KA1、KA2停止空調(diào)主機(jī)及風(fēng)機(jī)盤(pán)管電源，這樣就避免了原來(lái)下班后空調(diào)主機(jī)及風(fēng)機(jī)盤(pán)管忘記停止，整晚空轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn)。
[0078]本實(shí)用新型是在MES3-255C-CN型節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器設(shè)定軟件的支持下工作的，在該軟件的支持下，通過(guò)人機(jī)對(duì)話可以方便的實(shí)現(xiàn)以下功能:
[0079]1、實(shí)時(shí)監(jiān)視各級(jí)用電情況，自動(dòng)生成各種用電表格文件及比較圖表；
[0080]2、各級(jí)用電管理者知情、查閱權(quán)限分明；
[0081]3、重點(diǎn)耗電設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)，著重監(jiān)視細(xì)微用電詳情；
[0082]4、可以自動(dòng)生成分、時(shí)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)和年報(bào)等報(bào)表，并可以打印及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端;
[0083]5、可以查閱當(dāng)前及歷史曲線圖、柱棒圖和用電消耗比例等圖表，并支持打?。?br> [0084]6、根據(jù)上述資源主管部門(mén)可以制定、完善用電節(jié)能管理制度，逐步實(shí)現(xiàn)用電節(jié)能的最優(yōu)化；
[0085]7、通過(guò)用電監(jiān)測(cè)，設(shè)定報(bào)警門(mén)檻后，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)發(fā)遠(yuǎn)程E-Mail ；
[0086]8、該軟件具有優(yōu)越的用電節(jié)能系統(tǒng)自診斷功能，可維護(hù)性強(qiáng)；
[0087]從硬件來(lái)講，無(wú)論是在已有配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改造構(gòu)建用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，還是新建配電、節(jié)能監(jiān)控一體化系統(tǒng)，本實(shí)用新型皆容易構(gòu)建，實(shí)施簡(jiǎn)易。
[0088]上述列舉本實(shí)用新型基本實(shí)施例。本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)用例的限制。其他相似系統(tǒng)構(gòu)建方式，以及系統(tǒng)規(guī)模大小差別的同等等效系統(tǒng)，皆在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)、用電節(jié)能控制箱以及節(jié)能配電箱，其中遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)包括至少一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并通過(guò)以太網(wǎng)與用電節(jié)能控制箱相連接，每個(gè)用電節(jié)能控制箱通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與多個(gè)節(jié)能配電箱連接。
2.如權(quán)利要求1所述的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述用電節(jié)能控制箱包括電源及供電電路、通過(guò)以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)相連接的節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器、與節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器相連接的輸出控制單元，輸出控制單元控制電路開(kāi)關(guān)，節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與多個(gè)節(jié)能配電箱相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述用電節(jié)能控制箱還包括具有邏輯及運(yùn)算功能、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入輸出功能及CC-LINK通訊功能的可編程控制器PLC，可編程控制器PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器相連接，可編程控制器PLC又通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與多個(gè)節(jié)能配電箱相連接，可編程控制器PLC還與電源及供電電路相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述節(jié)能配電箱包括至少一個(gè)能量測(cè)量?jī)x，通過(guò)電流互感器組與低壓供電線路相連接，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與所述節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器相連接；能量測(cè)量?jī)x通過(guò)連接顯示單元來(lái)設(shè)定參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:電流互感器組由一臺(tái)或多臺(tái)互感器組成，互感器是單向或三相互感器。
6.如權(quán)利要求4所述的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述節(jié)能配電箱還包括至少一個(gè)多用電子測(cè)量?jī)x，其通過(guò)電流互感器組與低壓供電線路相連接，還通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK與節(jié)能數(shù)據(jù)收集服務(wù)器相連接。
7.如權(quán)利要求6所述的用電節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)使用EMU2-RD*型能量測(cè)量?jī)x，ME96NSR-MB型多用電子測(cè)量?jī)x以及EMU2-D65型顯示單元。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK203465569SQ201320334703
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】傅強(qiáng), 付景湫 申請(qǐng)人:河南八方自動(dòng)化設(shè)備有限公司