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研華助客戶快速建置能源管理系統

2018/1/8
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專案簡介: 在能源吃緊與環保意識抬頭下,企業越來越重視能源管理,節電不再只是供電不足時才採取的緊急應變措施,而是企業撙節營運成本與提升企業綠色形象的重要手段。首要任務是導入可監測能源使用狀態的管理系統,透過收集用電資訊先了解公司內部的耗能情況,之後再依企業本身的需求來逐步導入所需功能。

既然能源管理系統必須有計劃地分階段導入,企業決策者在選擇能源管理解決方案時就必須審慎評估,因為方案是否具有易用性、開放性、整合性等特色都將影響系統要花多久時間才能完成建置、導入後又能否達到預期效果、以及日後能否順利擴充。   研華的EMS (Energy Management System)能源管理系統解決方案是研華在能源管理方面的多年實務經驗下所開發完成的管理平台,不僅是套滿足使用者基本需求且立即可用的解決方案,還能提供能源管理系統所需的各種軟體與硬體產品以排除軟硬體不相容的問題,並能以開放式架構將老舊廠辦內的傳統電錶或新近問市的智能電錶均納入管理。透過這套完整的解決方案,使用者無需耗費心力自行開發軟體就能快速地導入能源管理系統,並透過統一的管理平台來監測能源使用率,而未來也能依需求很容易地擴充所需功能。

系統需求: 成立於1984年的吉嘉電子是提供專業電子代工服務(ECM)的電子製造廠商,其於台灣、中國和美國均設有工廠,而服務的客戶則遍及北美、歐洲、澳洲和亞洲等地。該公司近來發現位於台中總部的兩棟複合式廠辦建築(以A與B棟稱之)之每月電費成本佔比持續上升,管理者想找出耗電元兇,但每月收到的電費帳單卻只能看到繳費總額而沒有更為詳細的用電資訊,雖然想節電卻苦於無法得知是廠辦內哪項設施或哪個區塊最為耗電。此外,由於各國政府的環保法規日趨嚴謹,國外大廠也紛紛要求協力廠商得符合該公司的環保政策,而吉嘉電子為了維持其在國際市場的競爭力,因此決定導入能源管理系統,一方面提高能源利用率並降低營運成本,另方面也希望能順利打入綠色供應鏈。

為了能早日見到節能成效,吉嘉電子並不希望內部工程師花費太多的時間在程式開發、軟硬體整合與系統測試,因此挑選一套現成可用並兼具軟硬體的解決方案是最好的辦法。新的解決方案必須針對高能耗設備進行監測,以便提供相關資料與報表讓該公司可以進一步優化設備運轉效率以及擬訂能源管理策略。而吉嘉電子也需要在各部門加裝電錶以便能確切得知每個單位的用電情況,藉此取代過去依使用面積比例攤提每月電費之不精確做法。   此外,該公司這兩棟廠辦均是可提供工廠、倉庫與辦公室等多種功能的複合式建築物,其使用的電錶數量相當多,因此需要可將多場域統一管理的平台以提升管理效率。而且,相較於由吉嘉電子自己新蓋的B棟廠辦有較完善的電錶配置規劃,A棟舊廠辦的電錶配置並不齊全,因此新的解決方案不僅要補充現有架構的不足之處,還要能將傳統電錶一併納入管理。該公司還需要在一台公播系統,將能源監控的畫面於一樓大廳內的大型液晶電視自動播放,藉此打造公司的節能環保形象。

系統概述: 研華的EMS能源管理系統解決方案是一套針對能源管理已事先配置好軟體與硬體的方案就緒平台(Solution Ready Platform),其包含了基於瀏覽器的遠端監控軟體WebAccess 8.2版本、伺服器等級的硬體平台HPC-7242與工業通訊閘道器ECU-1152。使用者完全不用煩惱如何配置作業系統、主機板、處理器、記憶體與硬碟,只需直接安裝就能有性能絕佳的能源管理系統。另外,針對吉嘉電子提出需要監測各部門用電與建置公播系統的要求,研華則提供了智能電錶WISE-M502以及數位播放平台DS-570來滿足其需求。

而這套安裝完即可使用的解決方案,除了在各樓層加裝了多台WISE-M502以收集用電資訊外,兩棟廠辦內分別各有一台ECU-1152負責將研華智能電錶與吉嘉電子原有的舊電錶資料傳送給安裝在中控室並內建WebAccess的HPC-7242,而WebAccess則會把即時資料傳送給DS-570。如此一來,所有資料就可以同時在中控室的電腦螢幕與一樓大廳的液晶電視上以動態圖即時顯示用電資訊。   整套方案中,WebAccess是基於瀏覽器的監控暨資料採集(SCADA)軟體,其提供的圖形化儀錶板能將所有能源資訊整合在單一畫面,而且因為使用的是HTML5技術,所以也能透過各種瀏覽器來訪問系統。以此專案為例,吉嘉電子的管理人員除了能透過中控室的電腦掌握兩棟廠辦的用電情況之外,也能使用手機或平板電腦隨時隨地監看。WebAccess還會將用電資料自動匯入Excel檔並生成報表,而在用電異常時亦會主動發送警訊通知相關人員。   在硬體方面:2U伺服器機箱HPC-7242是專為SCADA應用而設計的伺服器等級硬體平台,高性能的特色讓其能管理多達四千顆的電錶。雖然吉嘉電子目前僅台灣總部的兩棟廠辦安裝電錶,未來若要將海外的工廠、倉庫或辦公室也納入能源管理系統,HPC-7242伺服器等級的硬體平台也能游刃有餘地同時處理。   而負責將RS-485訊號轉成Ethernet訊號的工業通訊閘道器ECU-1152則是串連底層設備與上層系統的最佳橋樑。這款高效能的無線通訊產品提供了斷線續傳功能,因此能在網路斷訊時先將擷取資料暫存在記憶體內,待網路復原後再將資料傳送給上層的HPC-7242,藉此保障了資料的正確性與完整性。   另外,可量測數十種電力參數的WISE-M502是一款多迴路智能電錶,由於採用的是導軌式安裝,因此可以直接掛在配電盤內,方便使用者安裝與維護。而且WISE-M502是以夾式比流器(CT)來進行電力監測,其可在無需斷電的情況下進行安裝或更換,因此不會發生因為換電錶而工廠必須停工或辦公大樓得停止供電的問題。   DS-570則是支援超高畫質多媒體播放並可同時接多台顯示螢幕的數位播放平台,其內建了研華的多媒體內容管理軟體WISE-PaaS/SignageCMS,因此使用者可以拖拉方式輕鬆完成播放內容的設定。

專案導入:

  • EMS-EEM355-TOA : 內含軟體與硬體的能源管理系統。包含項目如下: 
    • WebAccess 8.2:基於瀏覽器的SCADA遠端監控軟體; 
    • HPC-7242:ATX 主機板專用之2U伺服器機箱,附四個SAS/SATA熱插拔硬碟抽取盒,並提供冗餘電源系統; ˙
    • ECU-1152:工業通訊閘道器,內建TI Cortex A8處理器並附有二個網路埠與六個COM埠。
  • WISE-M502 : 多迴路導軌式智能電錶
  • DS-570 :
    低功耗無風扇數位播放平台,內建Intel® Celeron® N2930/ J1900四核心處理器與先進的NVIDIA®GeForce®GT 730M顯示卡


結論: 各行各業的經營屬性不同,用電情況當然也就迥然有異,哪一種節電方式最合適必須由企業自行評估。不過,企業想有效節電都得先收集資料並深入分析後,才能從透明化資訊中規劃出最適切的節電措施。   研華的EMS解決方案與豐富產品線提供了一套具有易用性、開放性與整合性的能源管理系統。除了可以快速導入之外,其內含許多的二次開發工具亦讓使用者可以依據新增的需求來階段性的完成能源監測。   此專案僅花了很短的時間就完成了能源管理系統之建置,並在一個月內完工驗收,而吉嘉電子也透過系統的監測功能很快就找到了耗電元兇。而受惠於研華這套簡單好用又易整合的解決方案,該公司打算以其作為監控核心平台將廠辦內其他設施(譬如:空壓、消防與門禁等)一併納入管理,並將在下一階段導入控制功能讓節能效果更顯著。