از پایش تجهیزات تا مدیریت هوشمند انرژی
ساختمان دانشکده پلیمر دانشگاه صنعتی امیرکبیر، با وجود تجهیزات و تأسیسات متعدد، به یک راهکار یکپارچه برای پایش و کنترل برخط تجهیزات ساختمان نیاز داشت.
قدیمی بودن بخشی از تأسیسات، اهمیت بالای عملکرد موتورخانه و نبود امکان پایش متمرکز، مدیریت مصرف انرژی و تشخیص سریع خرابیها را دشوار میکرد.
هدف پروژه، ایجاد زیرساختی برای پایش و کنترل هوشمند تجهیزات، بهینهسازی مصرف انرژی، مدیریت روشنایی، دما و تشخیص زودهنگام خطاها بود. همچنین لازم بود این زیرساخت قابلیت توسعه برای سایر بخشها و تجهیزات دانشگاه را داشته باشد.
راهکار فورناکس
برای پاسخ به این نیاز، یک معماری یکپارچه برای اتصال تجهیزات، کنتورها و سامانه نرمافزاری طراحی شد. این راهکار در چهار بخش اصلی پیادهسازی شد:
۱. هوشمندسازی موتورخانه
پایش و کنترل چیلرهای جذبی، دیگهای آب گرم، پمپهای سیرکولاسیون و منابع آب گرم مصرفی، به همراه پایش شرایط محیطی موتورخانه شامل دما، رطوبت و آلودگی.
۲. هوشمندسازی طبقه چهارم و آمفیتئاتر
پایش دمای محیط، رطوبت و کیفیت هوا و همچنین کنترل خطوط فنکویل و روشنایی طبقه چهارم از طریق تجهیزات کنترلی و شبکه ارتباطی صنعتی.
۳. قرائت هوشمند کنتورهای آب و برق
دادههای مصرف آب و برق از طریق شبکه LoRa جمعآوری شد تا امکان مقایسه مصرف در دورههای مختلف و ارزیابی عملکرد سیستم فراهم شود.
ساختار پروژه بهگونهای طراحی شد که در آینده امکان اتصال سایر کنتورهای آب، برق و گاز دانشگاه نیز وجود داشته باشد و اطلاعات مصرف در یک داشبورد واحد نمایش داده شود.
۴. داشبورد و نرمافزار مدیریت
اطلاعات تجهیزات و مصرف در یک بستر نرمافزاری متمرکز شد و امکان مشاهده اطلاعات، پایش وضعیت تجهیزات، کنترل عملگرها و دریافت هشدارهای غیرعادی از راه دور فراهم شد.
بررسی معماری راهکار انجام شده
این معماری امکان توسعه تدریجی سیستم و اضافه کردن تجهیزات و سنسورهای جدید را بدون تغییر اساسی در زیرساخت فراهم میکند.
کدام دستگاهها هوشمند شدند؟
موتورخانه
- ۲ دستگاه چیلر جذبی
- دیگهای آب گرم و مشعلها
- پمپهای سیرکولاسیون
- منابع آب گرم مصرفی
- دما، رطوبت و آلودگی محیطی
طبقه چهارم و آمفیتئاتر
- فنکویلها
- سیستم روشنایی
- دمای اتاقها
- دما و رطوبت آمفیتئاتر
- کیفیت هوای محیط
مدیریت مصرف
- کنتور هوشمند آب
- قرائت هوشمند کنتور برق
- ارتباط LoRa
- امکان توسعه به کنتورهای سایر حاملهای انرژی
نتیجه پروژه
پیادهسازی این زیرساخت، ساختمان را از یک مجموعه تجهیزات منفصل به یک محیط قابل پایش و کنترل تبدیل کرد.
مدیران میتوانند اطلاعات تجهیزات را بهصورت لحظهای مشاهده کنند، وضعیت عملکرد سیستمها را بررسی کنند و در صورت وقوع شرایط غیرعادی، هشدار دریافت کنند.
همچنین با ثبت اطلاعات مصرف آب و برق، امکان مقایسه الگوهای مصرف و ارزیابی اثر اقدامات مدیریتی فراهم شده است.
مهمتر از همه، زیرساخت ایجادشده محدود به نیازهای فعلی پروژه نیست و امکان توسعه آن برای تجهیزات و کنتورهای بیشتر در آینده وجود دارد.
مصرف انرژی
ایجاد دید دقیقتر نسبت به الگوی مصرف و فراهم شدن زیرساخت لازم برای شناسایی فرصتهای کاهش مصرف.
نگهداری و تعمیرات
پایش مستمر تجهیزات و تشخیص سریعتر شرایط غیرعادی، زمینه را برای حرکت از نگهداری واکنشی به سمت نگهداری پیشگیرانه فراهم میکند.
کنترل و بهرهبرداری
امکان کنترل برخی تجهیزات و مشاهده وضعیت آنها از راه دور، بدون نیاز به حضور دائمی اپراتور در محل.
توسعهپذیری
زیرساخت پروژه بهگونهای طراحی شده که امکان اضافه کردن سنسورها، کنترلرها و کنتورهای جدید در آینده وجود داشته باشد.
یکپارچگی داده
اطلاعات تجهیزات و مصرف در یک محیط متمرکز در دسترس قرار میگیرد و زمینه را برای توسعه داشبوردهای مدیریتی و تحلیلهای پیشرفتهتر فراهم میکند.
تصویر یکپارچه از وضعیت انرژی
هوشمندسازی زمانی ارزش واقعی خود را نشان میدهد که دادههای پراکنده تجهیزات، کنتورها و تأسیسات به یک تصویر واحد از وضعیت ساختمان تبدیل شوند.
این پروژه، زیرساختی ایجاد کرد که از اندازهگیری و پایش آغاز میشود و به کنترل، هشدار و تصمیمگیری بهتر میرسد؛ رویکردی که میتواند در مقیاس بزرگتر برای ساختمانها، دانشگاهها، مجتمعهای صنعتی و زیرساختهای شهری توسعه پیدا کند.
فورناکس؛ تبدیل دادههای تجهیزات به تصمیمهای بهتر
