Индустрия 4.0 в энергетике
Без паники - Индустрия 4.0 в энергетике
Все проще, чем нам кажется. В данной статье мы разъясним такие понятия, как Bigdata, цифровизация, распределенные данные, интернет вещей в применении к электроэнергетике. И даже приведем пример бюджетного и быстрого решения по полной оцифровке электросети. Такого решения, которое может себе позволить любое предприятие.
Bigdata, информатизация и всеобщая цифровизация
4-я промышленная революция, свидетелями которой мы сейчас являемся, никак не обойдет стороной такую важную отрасль, как электроэнергетику, потому что ни одна сфера производства или услуг не обходится без электричества, следовательно, и начинать трансформацию любого предприятия следует именно с энергоснабжения.
Новая парадигма заключается во всеобъемлющей цифровизации всего: технологических процессов, событий, параметров, причем такая задача стояла уже давно, ибо любой энергетик просто мечтал иметь абсолютно всю информацию обо всех процессах и параметрах в электросети за любой прошедший период времени, ну хотя бы за день.
Что это означает на практике ?
1.DIGITALIZATION - Полная цифровизация. Непрерывное измерение и запись всех без исключений параметров электросети
2.DATA DISRTIBUTION - Распределение данных. Резервное сохранение и копирование данных как на месте получения, так и на удаленных хранилищах с целью предотвращения утери данных в случае сбоев связи.
3.IOT - Интернет вещей. Передача данных по интернету в любое время и в любое место, определенное пользователем. Возможность удаленного и автоматического измерения и управления состоянием выбранных контрольных точек сети
4.BIGDATA - Большие данные .Быстрый анализ всех полученных данных и скоростная выборка необходимых из них.
5.ROBOTICS - Роботизация. Избавление квалифицированного персонала от рутинной работы в виде написания отчетов, составления графиков перебоев электропитания, составление отчетов по электроаудиту и т.д..
Почему Bigdata ?
Если мы зададимся целью сохранять информацию обо всех процессах и параметрах в электросетях с разрешением хотя бы 20 микросекунд, что достаточно для исследования переходных и прочих процессов в электросети, это приведет к необходимости производить 50 тысяч измерений в секунду. Если мы хотим отслеживать хотя бы 100 параметров, включая спектр гармоник, напряжения, токи, различные виды мощности - то количество данных возрастает до 5 млн в секунду. При стандартной оцифровке данных в 16 бит - мы получим поток данных около 80 МБайт в секунду, передать, обработать и сохранить которые невозможно без специальных технологий Bigdata ( большие данные).
История вопроса
Собственно, решить задачи информационного сопровождения электроэнергетики пытались во все времена, на различных стадиях развития. Что интересно, эти стадии напрямую связаны с развитием измерительной и электронной техники, поэтому этапы можно разбить на следующие :
1.Аналоговая эра. Измерения напряжений и токов производились аналоговыми приборами. Ключевыми приборами, как источниками монетизации были аналоговые счетчики. Для диагностики использовались аналоговые приборы - вольтметры, амперметры, ваттметры, а для регистрации - аналоговые самописцы процессов с бумажными лентами.
2.Цифровая эра. С прогрессом и развитием цифровых технологий начали применяться наряду с аналоговыми приборами - цифровые, которые обладают гораздо большей помехоустойчивостью, , компактностью и точностью.
3.Информационная эра . Начало применения дистанционно управляемых контроллеров, средств измерения, датчиков аварийных режимов и счетчиков с передачей данных. Однако получить весь требуемый объем данных путем применения только информационных технологий либо не получалось, либо требовались очень устойчивые скоростные каналы передачи данных, вычислительные мощности и огромные объемы хранилищ информации.
4.Эра цифровизации. С появлением новых семейств смарт приборов, появились наконец-то возможности :
- сохранять абсолютно все данные и параметры
- производить и контролировать измерения в режиме реального времени
- интегрировать все данные по электроэнергии в одной программе или одном хранилище
- распределять информацию на случай сбоев в каналах связи
- применять единые инструменты анализа
- проводить комплексный энергоаудит как в реальном времени, так и в прошедшем
- избавлять персонал от рутинной работы
- иметь нужную информацию в нужное время без утомительных поисков
Пример смарт прибора - Elspec Blackbox серии G4K
Одним из самых характерных примеров являются приборы Elspec Blackbox серии G4K.
Они позволяют измерять и записывать не менее 150 параметров электросети с разрешением до 20 микросекунд и длительностью от одной недели до года.
Такие фантастические характеристики появились благодаря специальным технологиям.
Как это работает ?
Собственно прибор имеет 8 основных входов - 4 токовых и 4 потенциальных (отдельно для каждой фазы). Поступающие сигналы оцифровываются в реальном времени, сжимаются по специальному алгоритму и затем сохраняются во встроенной памяти прибора, что ведет к сохранности данных независимо от каналов связи.
Когда в этом есть необходимость - оператор прибора может к нему подключиться через любую сеть или интернет - и данные перекачиваются в компьютер или сервер - где расшифровываются и сохраняются в специальной базе данных.
После этого данные пересчитываются, вычисляются параметры качества и количества электроэнергии - и затем они могут быть переданы на компьютер пользователя для анализа и визуализации.
В приборе реализован также “Интернет вещей”, т.е. параллельно регистрации есть возможность отслеживать все параметры сети и в реальном времени, заходя в прибор через WEB- интерфейс, т.е. как на обычный сайт. Кроме того, прибор может “общаться” также с другими приборами, датчиками, компьютерами.
Помимо этого, программное обеспечение позволяет автоматически генерировать отчеты на любом выбранном языке и по любому стандарту качества электроэнергии, что избавляет персонал от рутинной работы.
Как это выглядит для потребителя ?
Потребитель не видит всех скрытых процессов. Все, что нужно сделать для полной цифровизации своего электрохозяйства, укладывается в несколько простых шагов:
1. Приобрести прибор с бесплатным софтом PQscada или платным Saphire
2. Подключить прибор к сети и закрепить его на рейке
3. Подключиться к прибору через сеть или интернет и сделать первичную настройку
4. Когда необходимо - подключиться к прибору и получить всю необходимую информацию
Полное время развертывания системы может составлять от 10 минут до 1 часа .
Что это дает потребителю ?
Естественно, внедрение современных технологий не должно являться самоцелью, но приносить следующие ощутимые выгоды:
1.Полную информацию минимум за неделю обо всех процессах и событиях в электросети.
2.Полную информацию о всех параметрах и событиях, предшествующих возможной аварии на выбранном участке а, возможно, информацию о причинах аварии.
3.Отслеживание аварийных и критических режимов работы электросети и оборудования
4.Автоматическое оповещение по выбранным критериям и сбоям.
5.Полную и аргументированную картину состояния электросети в любой момент в случае каких-либо разногласий с поставщиками электроэнергии.
6.Полную картину потерь и возможностей для экономии электроэнергии.
7.Возможность замены всех устаревших измерительных и мониторинговых систем на одну.
Выводы
Big data, цифровизация, интернет вещей - все не так уж сложно на самом деле, особенно в энергетике. И уже сейчас есть приборы и инструменты, позволяющие привести любое электрохозяйство в соответствие с самыми последними тенденциями индустрии 4.0 быстро, качественно и относительно недорого.
Естественно, для получения квалифицированной консультации, поддержки и обучения работе с приборами - обращайтесь к официальному дистрибьютору
- Как отличить подделку от оригиналаКак обезопаситься от приобретения поддельной или контрафактной продукции. Основные отличия оригинальных приборов и инструментов от фальсификата.Как отличить подделку от оригинала
- Функция LPF в современных мультиметрахНовая функция для электрических измерений в присутсвии высокочастотных гармоникФункция LPF в современных мультиметрах