Tiếp tục là những nghiên cứu cho lĩnh vực năng lượng mặt trời. Hôm nay BKAII cùng các bạn tìm hiểu giải pháp phát triển thiết kế kính mặt trời thử nghiệm cho sân bay với ECU-1251, HPC-7242, ECU-4784, WISE-4010 hãng Advantech nhé!

Năng lượng mặt trời hiện là nguồn năng lượng tái tạo chủ đạo mà ngày càng nhiều ngành công nghiệp đang kết hợp vào các quy trình thiết kế thông minh để giảm lượng khí thải carbon và thúc đẩy tính bền vững của môi trường. Sức mạnh tổng hợp như vậy đã đạt được trong lĩnh vực xây dựng một phần nhờ vào Giáo sư Young Chin-Huai của Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia Đài Loan (Taiwan Tech). Giáo sư Young đã dẫn đầu một nhóm trong việc phát triển kính năng lượng mặt trời cách nhiệt (HISG) - một vật liệu xây dựng khéo léo bao gồm các mô-đun phim năng lượng mặt trời và kính gương nhiệt.

Có khả năng cho ánh sáng đi qua, sản xuất điện và cách nhiệt, HISG tự sản xuất điện và giảm năng lượng sử dụng của máy lạnh. Lợi ích tiết kiệm năng lượng này đã khiến kính được quốc tế chú ý. Tính hiệu quả và tính khả thi đã được thử nghiệm bởi nhóm của Giáo sư Young tại một cơ sở trưng bày ở Dubai - theo yêu cầu của một nhà thầu được ủy thác để xây dựng một sân bay tại cùng địa điểm với cơ sở - và kết quả của thử nghiệm được đưa vào quyết định lắp kính trong sân bay. Để luôn cập nhật về cách thức cuộc thử nghiệm tiến hành, nhóm đã áp dụng một hệ thống giám sát cho phép họ theo dõi cơ sở ở bất cứ đâu và bất cứ lúc nào.

Hệ thống giám sát này được hình thành và hiện thực hóa kịp thời bởi Intelligent Cloud Plus (ICP), một nhà tích hợp hệ thống tận dụng danh mục lớn các sản phẩm phần cứng và phần mềm của Advantech. Hệ thống này, kết hợp “Internet of Things” (IoT) và đám mây riêng, cho phép nhóm của GS Young quản lý thử nghiệm của họ một cách tập trung mà không cần phải đưa bất kỳ ai vào cuộc. Cuối cùng, nó đã chứng minh cách phát minh của họ có thể tiết kiệm lượng năng lượng tiêu thụ đáng kể cho các tòa nhà sân bay của Dubai.

Yêu cầu dự án

Với 40 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực công nghệ tự động hóa, ICP chuyên cung cấp các giải pháp thông minh trong lĩnh vực kiểm soát môi trường, sản xuất và quản lý năng lượng. Công ty điều hành một công ty con có trụ sở tại Dubai trong nước và có khả năng phục vụ khách hàng của mình theo cách một cửa. Nhờ những thế mạnh này, công ty đã được đội ngũ của GS Young’s thuê thiết kế hệ thống giám sát từ xa.

Nhà thầu phụ trách xây dựng sân bay đã cho nhóm chỉ sáu tháng để chạy thử nghiệm trên HISG. Nhóm đã xây dựng hai phương tiện trưng bày (một phương tiện được trang bị HISG và một phương tiện khác bằng kính một lớp) để xác định mức độ cho phép ánh sáng xuyên qua, lượng điện nó tạo ra và mức độ hiệu quả của nó trong việc ngăn nhiệt, so với loại thông thường. của thủy tinh. ICP không chỉ phải bắt kịp nhịp độ nhộn nhịp của thử nghiệm để khởi chạy một hệ thống giám sát có khả năng hiển thị kết quả so sánh trong thời gian thực mà còn phải đảm bảo rằng hệ thống hoạt động bình thường trong môi trường có nhiệt độ lên tới 45°C trong suốt mùa hè.

Để đạt được mục tiêu này, công ty đã yêu cầu Advantech cung cấp một loạt các giải pháp để cho phép các thiết bị trên mặt đất kết nối với nhau, thu thập dữ liệu, chuyển đổi giao thức truyền thông, xử lý khối lượng dữ liệu và thực hiện quản lý đám mây. Yêu cầu, nói chung, bao gồm những điều sau:

  • Một nền tảng dưới dạng dịch vụ (PaaS) sẵn có để tạo đám mây riêng ở Đài Loan.
  • Các công cụ lập trình dễ học và sử dụng có thể đẩy nhanh quá trình phát triển thứ cấp.
  • Các thiết bị phần cứng chắc chắn, bền bỉ có khả năng chịu được cái nóng gay gắt của khí hậu sa mạc Dubai.

Thực hiện dự án

Advantech cung cấp ICP kết hợp các giải pháp phần mềm và phần cứng để thiết kế hệ thống giám sát từ xa: mô-đun I/O WISE-4010 IoT Ethernet, cổng giao tiếp công nghiệp ECU-1251, máy tính tự động hóa nguồn ECU-4784, máy chủ công nghiệp HPC-7242, nền tảng WISE-PaaS và WISE-PaaS/WISE.M + IoT và chương trình điều khiển đồ họa dựa trên trình duyệt WebAccess/SCADA.

Hệ thống giám sát này hoạt động theo cách cho phép các nhà nghiên cứu ở Đài Loan theo dõi từ xa các cơ sở trưng bày ở Dubai. WISE-4010 và ECU-1251 hoạt động ở cả hai cơ sở hiển thị: thiết bị trước đây thu thập nhiều dữ liệu bao gồm nhiệt độ bề mặt kính, nhiệt độ môi trường và độ ẩm, mức sử dụng điện (từ đồng hồ đo điện) và hoạt động A/C (từ bộ phát tia hồng ngoại) , trong khi phần sau xử lý trước dữ liệu này. Dữ liệu được đưa đến máy tính ECU-4784 (được lắp đặt trong hộp điện bên ngoài), sau đó chuyển đổi dữ liệu sang định dạng tương thích với giao thức IEC61850 (mà máy tính hỗ trợ) và gửi qua mạng 4G đến máy chủ HPC-7242 ở Đài Loan. Dữ liệu được hiển thị theo thời gian thực trên đám mây riêng do ICP xây dựng trên WISE-PaaS và WISE-PaaS/WISE.M +.

Các thiết bị phần cứng được sử dụng trong hệ thống giám sát mô-đun I/O, máy tính và máy chủ rất mạnh mẽ và mỗi thiết bị hoạt động bình thường trong một phạm vi nhiệt độ rộng. Máy tính ECU-4784 đã chuyển đổi và cung cấp dữ liệu nhận được một cách hiệu quả, ngay cả khi nó đang làm việc bên trong các hộp điện ở nhiệt độ cao hơn vài độ so với nhiệt độ mùa hè 45°C bên ngoài. Máy tính, được thiết kế cho các trạm biến áp điện và được chứng nhận theo tiêu chuẩn IEC 61850-3 và IEEE 1613, đã chứng minh khả năng chống nhiễu, rung và va đập tốt hơn so với các kiểu máy thông thường.

Hệ thống giám sát sử dụng hai chương trình phần mềm: WISE-PaaS/EnSaaS và WISE-PaaS/WISE.M + ở cấp độ đám mây và WebAccess/SCADA ở cấp độ biên. Cùng với nhau, chúng là yếu tố không thể thiếu để đạt được tích hợp end-to-cloud liền mạch cho hệ thống. Cả hai đều cung cấp giao diện người dùng giống như bảng điều khiển, nơi một nhà tích hợp hệ thống hiển thị dữ liệu từ tất cả các thiết bị ở cấp dưới cùng. IPC, người được ấn định thời gian để khởi chạy hệ thống giám sát, đã dựa vào giao diện để đơn giản hóa quá trình định cấu hình cài đặt và kéo và thả các đối tượng trên nền tảng đám mây của Advantech để có một môi trường lập trình đơn giản. Khi làm như vậy, IPC đã hoàn thành giai đoạn phát triển thứ cấp của hệ thống sớm hơn dự kiến ​​bằng cách áp dụng phương pháp tiếp cận tùy chỉnh. Các chương trình phần mềm do Advantech cung cấp đã cắt giảm một nửa tổng thời gian thiết kế hệ thống.

Môi trường lập trình dựa trên web tạo điều kiện thuận lợi cho việc giám sát từ xa cho phép người dùng đăng nhập qua trình duyệt thông thường, kiểm tra dữ liệu và chạy lệnh trực tuyến. Với việc truy cập Internet, người dùng xem dữ liệu được gửi từ các cơ sở trưng bày ở Dubai và điều chỉnh nhiệt độ A/C tại các cơ sở để phù hợp với điều kiện môi trường địa phương.

Điều quan trọng, IPC đã tận dụng khả năng mở rộng cao của WISE-PaaS và WISE-PaaS/WISE.M +. Bây giờ HISG đã được phục vụ tại sân bay, IPC đã cải thiện đám mây hiện có của mình với các ứng dụng và công cụ bổ sung do WISE-PaaS và WISE-PaaS/WISE.M + cung cấp. Ví dụ: hệ thống giám sát được trang bị WISE-PaaS/EdgeLink (một chương trình chuyển đổi giao thức) và WISE-PaaS/WISE.M + (một nền tảng IoT để quản lý thời gian thực) để kết hợp các thiết bị tiêu thụ điện năng, thực hiện kiểm soát môi trường. Thông qua cải tiến này, hệ thống cho phép giám sát thiết bị kỹ lưỡng hơn và góp phần giảm năng lượng trên quy mô lớn hơn trước.

Sản phẩm ứng dụng

  • WISE-4010: Đầu vào hiện tại 4-ch và Đầu ra kỹ thuật số 4-Mô-đun I/O IoT Ethernet
  • ECU-1251: Cổng giao tiếp công nghiệp TI Cortex A8 với cổng 2 x LAN, 4 x COM
  • ECU-4784: Máy tính tự động hóa nguồn được chứng nhận IEC-61850-3
  • HPC-7242: Khung máy 2U Rackmount cho Bo mạch chủ ATX với 4 Khay HDD SAS/SATA hoán đổi nóng và RPS
  • WISE-PaaS/EnSaaS: Giải pháp PaaS công nghiệp cho Dịch vụ Edge to Cloud
  • WISE-PaaS/WISE.M +: Nền tảng điều hành và giám sát thời gian thực IoT công nghiệp hỗ trợ đám mây
  • WebAccess/SCADA: Nền tảng phần mềm SCADA dựa trên trình duyệt

Đối với các thiết bị được thiết kế để sản xuất năng lượng tái tạo, như HISG hoặc các tấm pin mặt trời, một hệ thống giám sát từ xa có khả năng hiển thị dữ liệu hoạt động trong môi trường đám mây là điều cần thiết. Điều này đảm bảo rằng người vận hành có thể kiểm tra thiết bị vì nó tạo ra điện kịp thời và đánh giá xem thiết bị có hoạt động tốt hay không - từ đó giảm chi phí và sử dụng điện.

Dựa trên các giải pháp dễ sử dụng, thân thiện với người dùng của Advantech, ICP đã có thể rút ngắn tiến trình phát triển của hệ thống giám sát. Sử dụng hệ thống này, nhóm của Giáo sư Young đã thử nghiệm vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng của họ ở cách xa hàng nghìn km và chứng minh cách chúng hoạt động. Tự hào với thời gian đưa ra thị trường rất ngắn, hệ thống giám sát này đứng đầu danh sách các giải pháp năng lượng mặt trời mà khách hàng của IPC sẽ xem xét triển khai.

Hiện nay BKAII đang là nhà phân phối các sản phẩm hãng Advantech và rất nhiều hãng tên tuổi khác như: Moxa, 3onedata, ATC, Four-faith,… tại Việt Nam. Để mua được sản phẩm chính hãng hay cần tư vấn thêm thông tin các bạn liên hệ BKAII nhé!

Xem thêm:

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"

 

Bài viết mới cập nhật...

 
 

Số lượng người đang truy cập...

Đang có 386 khách và không thành viên đang online