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'''基于边缘计算的沼气发电效率优化系统'''中油济柴是我国最早生产柴油机的厂家之一,济柴设备种类,一是外购的小型机,用于组装;二是自研发电机,用在军舰、沙漠打井等,用于定制化设备比较多,提供动力或电力资源。其对系统安全的要求非常严格,需采用具有高可靠性的产品和结构,希望把遍布世界的发电机组集中监控管理,但其生产数据采集与应用、产品远程监测与技术服务无法满足现有远程监控、预测、大数据分析等业务应用要求。
==项目简介==
本方案沼气发电效率优化Megeo((MethaneGenerator Edge Optimizer))主要由智物联的边缘计算控制器(APIECO)和工业互联网平台(MixIOT)组成,边缘计算控制器工作在设备端,一方面采集设备运行相关参数,一方面用内部算法模型自动匹配不同的甲烷浓度对应的最佳功率值,并自动调节功率,让机组发电效率达到最优。这些设备运行参数,以及通过优化后机组发电量的增量,边缘计算控制器除了在界面进行展示之外,还将这些数据上报到MixIOT平台。MixIOT一方面展示设备运行参数以及设备功率优化效果,另一方面对所有设备进行集中管理以及策略优化。
==项目目标==
===(1)实现设备安全运行===
把原来杂乱的数据统计报表、功率、机组、发电量、达产率等数据统筹,实时统计并反馈在PC端、APP和大屏,实时了解所有机组及关联设备的运行数据,保障机组稳定运行。
===(2)实现发电机异常停机判断与保护边缘计算===
发电机发生停机时,能够准确的识别出异常停机并对其采取保护措施,使发电机完成正常停机过程,延长其使用寿命。
===(3)沼气发电机功率自动调整===
系统根据沼气(甲烷)浓度来实时计算出发电机组有功功率最优值,并下发调整,帮助客户提升发电能效,提高发电收益。
==项目实施概况==
沼气发电站的所有机组的气源来自沼气,由预处理装置对原有沼气进行过滤、脱水、加压等工艺过程后,分配沼气到每一个机组,绝大多数预处理装置并不具备沼气提纯,因而无法控制沼气的甲烷浓度变化。沼气发电机组能否稳定高效的运行,母排能否输出达标电量,取决于沼气浓度和发电机组有功功率值的匹配:当沼气浓度较高,而有功功率较低时,发电量低,会造成沼气浪费;当沼气浓度较低,而有功功率偏高时,会造成发电机运行不稳定,母排并网电量不达标,并有可能导致意外停机。传统的匹配方式一般都是由有经验的人员手工对参数进行调节,但手工调节存在以下几个关键痛点:人工效率低,优化效果差,试错成本高,安全有隐患,增产无数据等。Megeo可以提高沼气发电机组发电效率,对发电机组及其相关设备进行集中管理,减少因故障对电站带来的损失,优化使用策略。
==项目总体架构和主要内容==
===(1)项目总体技术方案===
本方案Megeo的内部算法模型会自动匹配不同的甲烷浓度对应的最佳功率值,通过自动调节功率值,让机组发电效率达到最优。
===(2)项目总体架构===
本方案采用工业互联网分层架构体系,分别是数据采集层、数据处理层和数据应用层。它向下通过可编程的适配器,可连接各种类型的工业设备和传感器;中间MixIOT的核心层则对采集上来的各种数据进行路由、分类和存储;向上则提供了标准的数据开放接口和适配典型行业场景的开发套件,可让软件开发商方便、专注的进行行业应用开发。同时MixIOT还提供了各种基础的数据分析和边缘计算的工具包,可帮助使用者进一步挖掘工业物联网系统的客户价值和数据价值。系统总体架构如图所示:
在整个MixIOT系统架构中,边缘优化产品是其中的一部分,而沼气发电效率优化产品Megeo又是边缘优化产品中的一员。
是Megeo产品中边缘控制器展示的界面,总共三部分数据,一部分是所有数据的实时状态展示,一部分是重要参数甲烷浓度和有功功率设定值/优化值的实时和历史数据展示,还有一部分是优化策略下的各个指数。
==参考文献==
[[Category: 社會組織類]]