爱尔兰高威大学(NIUG)重视能源消耗。学校通过了ISO 50001认证,这是一项有效使用能源的国际能源管理标准。它也是爱尔兰第一所加入爱尔兰可持续能源管理局(SEAI)和可持续能源社区(SEC)网络的大学。
作为其不断努力提高能源效率的一部分,NIUG与优化能源控制公司接触,探讨从学校的传统HVAC控制系统收集数据的可能性,并将其提供给现代物联网(IoT)应用程序,用于运行报告、应用分析和设置警报等功能。
现有控制系统基于modbus。Modbus从站只向Modbus主站报告,而NIUG希望使数据可移植。但是,就像许多希望从封闭系统中提取数据的人一样,实际情况是相当可观的。
最常见的解决方案是安装新的Modbus master,能够将Modbus数据转换为MQTT并将其提供给分析软件。但是安装新的Modbus主服务器将会非常昂贵,而且NIUG不想冒险破坏现有的网络。做出这种改变的直接成本很容易抵消节能带来的好处。除了直接成本之外,进行更改可能会导致意想不到的问题,例如停机时间和所有与维护相关的成本,以及给学生和教师带来的不便。
多年来,高效的能源管理一直是企业绿色计划的一部分,但许多节能选择在Modbus等遗留系统上并不实用。有时,自动化系统可以配置或设计为以其母语(如Modbus)向外部系统传输数据,但即使这样,数据也是一种神秘的、难以理解的格式。为了解决NIUG的问题,Optimised Energy Controls需要提供一种解决方案,以一种可理解的格式向分析软件(Unitron)提供数据,而不破坏现有的Modbus master。
当时,B+B SmartWorx一直在为物联网项目开发一种基于非中断覆盖网络的新设备,该网络从自动化系统捕获、翻译和丰富数据,并将其传输到分析平台。SmartSwarm 351是开发团队第一个专门构建的物联网网关。它的设计目的是“窃听”现有网络,翻译数据,并将其转移到企业分析。在优化能源控制的支持下,NIUG同意成为产品发布的测试站点。
SmartSwarm 351就像一个功能齐全的网关,通过以太网或蜂窝等选项,照顾到所有的硬件复杂性和无人值守通信系统的潜在问题,你没有时间成为专家,包括:
- 会话的意识
- 连接重建
- 重定向连接
- 多个区域
- 数据优化
SmartSwarm 351可以快速发现Modbus网络上的所有设备——即使有一些客户不知道的设备。一旦从监控和数据采集(SCADA)系统捕获数据,它就会添加必要的层,将特定于设备的投票响应转换为it所需的分离的事件驱动模型。
如您所知,原始SCADA数据在IT系统中用处不大,因为只有在详细了解源设备及其寄存器映射的情况下才能解释这些数据。
有效系统的关键要求数据在发送给it时实时丰富(翻译),提供上下文化、自定义和语义可搜索的数据,任何没有SCADA知识的人都能理解。SmartSwarm 351通过提供一个默认方案来实现这一点,其中主题和值范围基于SCADA术语,但关键是允许用户为每个恢复点替换自己的主题空间定义和值范围。
SmartSwarm 351不是取代现有的Modbus master,而是简单地在Modbus控制总线上监听。它对Modbus网络是不可见的,而Modbus网络将一如既往地继续发挥作用。任何类型的数据在任何时候都不会流回现有系统。
SmartSwarm 351将Modbus数据转换为物联网就绪的MQTT协议,使其易于上游物联网应用。它还可以过滤数据,使网络通信更有效。Modbus slave不可避免地会产生稳定的数据流,但SmartSwarm只传递有价值的数据,比如超过预定义阈值的温度参数。然后,多个控制应用程序可以订阅MQTT数据,只接收与特定应用程序相关的数据。
在beta测试期间,来自NIUG工程师的反馈帮助B+B工程师简化了简单的web界面设置。现在用户可以将SmartSwarm 351连接到操作系统的控制设备,然后连接到更大的商业网络。主操作设备不会知道它的存在,也不会受到它的影响。然后,用户从实时工作资产中确定所需的数据,从现有系统的文档中一次性上传数据定义,以便自动转换实时数据,并定义有意义的数据事件,以便分析只获得所需的数据。凭借Optimised Energy Control的专业知识,SmartSwarm 351过滤器被用于控制进入Unitron的数据流,限制了过度数据过载的可能性和IT方面的资源成本。这些过滤器包括:
- 数字变化的状态。
- 模拟动作超出告警阈值。
- 汇率变化超过某个值,或从上次发布的值移动超过一个死区间。
过滤器还可以在时间或计划的基础上生成“发布触发器”,或者控制发布的内容。
所有入站广域网(WAN)连接都受到SmartSwarm内部防火墙的保护。到SmartWorx Hub (smartwarm的远程配置工具)和远程MQTT代理的出站连接使用TLS进行身份验证和加密,并带有证书身份验证。它本身也提供了防火墙、单元识别和VPN隧道的特性。
Unitron、B+B SmartWorx和NIUG的合作提供了一个实用的、非破坏性的解决方案,用于从大学的Modbus控制系统中捕获、分析和优化能源管理。在过去的一年里,该大学一直专注于使用SmartSwarm, Optimised Energy Control继续与他们合作,最大化分析信息。协作体验还为B+B SmartWorx提供了真实的客户输入和对产品性能的改进。