空气源热泵和余热回收物联网解决方案

一、项目背景

某啤酒工厂新部署酿酒煮沸余热回收系统、空气源热泵系统、太阳能集热系统等能源设施，实现对包装、杀菌等工艺环节的节能改造，用于减少对热水、蒸汽及电力等能源消耗，并能平衡生产过程中的能源负荷波动，保障用能稳定。

为提高能源管理水平与利用效率，工厂要求实现上述设备数据采集到能源管理平台中，实现：

1、余热回收、空气源热泵、太阳能集热等设备远程监控

2、余热回收量、蒸汽流量、热水用量、电力能耗的数据采集

3、设备出现故障或者能耗超标时自动告警，手机端、电脑端同步通知

4、联动设备数据与能源数据，实现报表统计，便于分析和决策

二、方案解析

经过调研，物通博联（WideIOT）提供基于工业智能网关的物联网解决方案，系统架构如下：

1、设备层：余热回收、空气源热泵、太阳能集热等设备控制器PLC（西门子PLC控制阀门、水泵、压缩机、风机等设备），以及配电室内的智能电表（DLT645）。

2、网关层：物通博联分别部署工业智能网关WG583，通过网口接入西门子PLC，通过RS485串口接入智能电表，实时采集设备参数与能耗数据，并实现以太网上网和MQTT传输。

3、平台层：本地服务器内的能源管理平台接收并解析网关上传的MQTT数据，实现设备组态监控、自动告警、远程控制、报表统计与数据分析等功能，为节能降耗提供丰富应用。

三、功能效益

1、工业智能网关WG583具备三个以太网口和两个串口（RS485/RS232），支持采集西门子、三菱、欧姆龙、施耐德、台达、汇川等主流PLC，并支持智能电表的一对多数据采集，能够在不更换原有设备、无需停机的前提下，快速部署到现场，提高项目实施速度。

2、工业智能网关WG583支持5GRedCap/4G/WiFi/以太网等上网方式。本次项目现场已有网络架构，因此采用以太网有线上网方式，沿用原有线路将数据上传到中控室服务器中，由工厂私有的能源管理平台来解析网关上传到的MQTT数据。

3、通过数据对接，能源管理平台能够实现对余热回收、空气源热泵、太阳能集热等设备的组态监控与集中管理，管理人员能够查看各个设备的运行状态与工艺参数，如煮沸热水流量、回用水流量、进出水温度、阀门开关、风机启停等，出现故障自动告警。

4、通过数据对接，能源管理平台能够实现对各个设备用电、用水、用汽等能耗数据的可视化监测与报表管理，管理人员能够查看各个设备的能耗日报/周报/月报，也能查看生活热水、工艺热水的用量，并在超出设定阈值时自动告警。

5、通过全面综合设备运行数据与能源数据，能够计算工厂综合能耗总量、单位能耗、单位能碳排放、余热回收效率、热能回收量、节能效率与能耗成本等数据，从而指导管理人员制定科学合理决策，实现节能优化与绿色生产，不断提高能源利用效率与管理水平。

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