一、项目背景

某大型纺织工厂现有染整、定型、烘干等工艺环节,生产过程中产生大量高温废气和冷凝水,传统方式直接排放,造成能源浪费和环境热污染。为响应国家“双碳”政策,工厂新部署余热回收系统、热泵机组、变频控制柜等节能设备,用于对工艺热水、车间供暖及锅炉补水进行预热,减少天然气和电力消耗,并缓解用能高峰期的负荷压力。

为进一步提升能源管理水平,工厂要求实现上述设备的统一数据采集与智能监控,具体要求包括:

余热回收系统、热泵系统、变频设备等远程实时监控;

回收热量、蒸汽流量、热水供应量、电力消耗等关键能耗数据采集;

设备异常或能耗超标时自动报警,支持手机端与电脑端同步通知;

实现设备运行数据与能耗数据的联动分析,自动生成报表,辅助管理决策。

二、方案解析

经过技术选型,数之能采用“工业物联网网关+工业物联网平台”构建余热回收物联网系统,系统架构如下:

设备层:包括余热回收机组(含PLC控制器,控制水泵、风机、换热阀门)、热泵系统、变频柜,以及配电室内的智能电表、流量计和温度传感器,支持Modbus、DLT645、CJ188等协议。

网关层:部署数之能工业物联网网关,通过以太网口/串口接入PLC、智能电表和传感器等设备,实时采集温度、压力、流量、电量等数据,并通过工厂已有WiFi网络,采用MQTT协议将数据上传至本地服务器。

平台层:数之能工业物联网平台部署于工厂中控室服务器,接收并解析网关上传的数据,提供组态监控、告警管理、远程控制、报表统计、能效分析等功能,形成完整的能源管理闭环。

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三、功能效益

1、支持西门子、三菱、欧姆龙、台达等主流PLC协议,同时支持Modbus、DLT645等多类仪表协议,无需更换现有设备或停机改造,即可完成现场接入,极大缩短实施周期。

2、支持5G/4G、WiFi、以太网等多种上行方式,本次项目沿用工厂原有WiFi网络,将数据稳定传输至中控室服务器,避免布线,降低改造成本。

3、平台提供拖拽式组态工具,可快速构建余热回收系统工艺流程图。管理人员可实时查看换热器进出口温度、循环水流量、热泵运行状态、风机启停、阀门开度等关键参数,异常时系统自动弹窗告警。

4、平台自动统计各设备用电、用水、用汽数据,生成日报、周报、月报,并支持自定义统计维度,如车间供暖耗热量、工艺热水回用率等。当能耗超出设定阈值时,系统通过微信、短信、邮件等多渠道推送告警信息。

5、平台融合设备运行数据与能耗数据,自动计算单位产品能耗、余热回收效率、节能量、CO₂减排量及能源成本,生成多维分析图表,帮助管理层识别高耗能环节,优化生产调度,推动绿色制造和精细化管理。