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研華科技助力北京新機場能耗監控系統未來20年內，在全球範圍內規劃建設的最大機場中，有阿聯酋的迪拜世界中心國際機場，土耳其的伊斯坦布爾第三國際機場和中國的北京新機場。北京新機場，需要告訴世界，如何用「中國智慧」，實現「引領世界機場建設，打造全球空港標杆」的目標。從國內視角看，北京新機場，是一座集眾多特殊性於一身的機場。

項目簡介

為給旅客提供潔淨、明亮與舒適的乘機環境，機場長時間營運所消耗的能源是相當驚人的。據歐盟調查研究發現，一座民用機場的耗能可與一座小型城鎮相較，其中更有部分能源因管控不當而白白浪費。因此，近年來全球各地不少響應節能環保的機場已開始導入自動化系統以取代傳統由人員巡檢的管理模式，更有甚者則引進了智能化系統，通過系統自動控制避免不必要的浪費、提升監控效率，更降低整體能源使用量以達到節約能源的目標。

一套具聯動控制功能的智能化機場能源與設備綜合運維平台包含許多互相關聯的子系統與大量、多樣的設備、儀表。從設備端取得的運轉狀態數據必須通過數據網關先做通訊協議轉換後才可整合至中央管理系統，進而利用這些數據進行監測與控制。因此，作為數據網關的計算機的性能與穩定性決定着整個系統的順暢度與可靠度。研華ECU-4553電力能源通訊管理機足以肩負此承上啟下的關鍵任務，這款符合IEC61850-3標準、專為電力自動化應用而設計的網關不僅有卓越的性能讓系統軟件得以充分發揮其功能，也提供豐富的端口用以一次連接多種底層裝置，其卓越的抗干擾能力還有助於確保在嚴苛使用環境中系統穩定運作。

案例實施與應用情況

2 系統需求

以滿足一億人次年旅客吞吐量為目標的北京新機場即將於2019年下半年竣工營運。該機場既被定位為大型國際航空樞紐，更致力於成為中國綠色機場的典範。因此設計之初就把節能環保理念納入規劃，整個機場分為3個大區：航站區、配套區、飛行區。以26個變電室、60台變壓器、9個備用電源發電機房及258個配電室建置一套無人值守、集中管理的能源與設備綜合運維平台，藉此全面監控航廈內的空調、照明、供水、供暖、電梯等能耗設施及相關儀表。

而為了能將機場內的能耗做通盤審計以分析出可節省能源的潛在環節，再通過聯動機制降低能耗，系統整合廠商需要在每間電氣室內配置計算機作為數據網關收集大量數據，並且將不同通訊協議數據轉換為符合IEC 61850-9的格式後，才可上傳至能源與設備綜合運維平台。而該系統整合廠商想要採購的計算機必須滿足以下條件：

·高性能、高穩定性的工業級計算機以提供足夠的運算能力處理大量資料；

·符合IEC61850-3標準的訊號隔離與抗干擾硬件設計；

·採用RT-Linux實時操作系統以達到實時控制；

·較寬的工作溫度範圍與較佳的抗干擾能力以便在嚴苛環境中穩定運作；

·具備多個RS-485/232串口與網口以連接眾多底層設備與傳送數據。

3 系統概述

在配置有258間電氣室的北京新機場，每一間都裝設一台研華ECU-4553作為數據網關，用於採集數據信息並進行邊緣計算，作為輔助監測系統的關鍵通訊管理設備，即可滿足此項目串連大量、多樣底層設備與上層管理系統的需求。通過這台電力能源通訊管理機提供的串口連接微機保護裝置、高壓/低壓電力儀表、現場I/O裝置、現場控制單元等裝置，並在其高速運算處理下完成採集數據的通訊協議轉換，大量數據就能通過以太網絡端口連接的交換機傳送至位於監控中心的管理系統，並簡化物聯網架構設計，多串口的優勢可減少小型網關的搭建，降低布線成本和設備成本節省調試配置時間，全面降低系統集成商採購、調試、維護成本和項目實施周期，同時1U上架設計，寬溫等性能均滿足配電室要求。

同時，系統也可經由ECU-4553對底層設備下達控制指令，譬如根據航班信息來事前了解某些區域旅客流量的多寡，於人流較少時關閉該區的空調；又或者是當接收到變壓器的異常訊號而出現臨時停電狀況時，亦能由監控中心遠程啟動備用電源發電機。

內建TI Cortex A8處理器的ECU-4553是一款符合IEC61850電力規範的高性能工業等級通訊管理專用機，搭配具有實時特色的RT-Linux操作系統，可讓智能化能耗監控系統的整體執行效率更精準。支持寬溫（-40~70°C）則可排除因極度低溫或高溫導致計算機無法啟動或死機的問題。而在電磁兼容性（EMC）方面，ECU-4553符合IEC61850-3硬件標準規範，既具備足夠抵抗外界電磁干擾的能力，同時也不會對其它設備或裝置的運作造成影響，因此就算被安裝在有眾多電氣與電子設備的環境內，它依然能夠穩定運行。