建築自動化如何促進能源效率

在 2008 北京奧運的舉辦期間，城市不良的空氣品質為開幕式的新聞籠罩上一層陰霾。為了解決這個問題，中央政府採取了強力措施。例如禁止高污染車輛，以及制定隔日行車法規等。在比賽期間，即使是工廠與發電廠也必須停工。

十年後，這個國家採取了比一天天改進更好的方法來處理嚴重的污染挑戰。政府正在帶動內部再生能源轉型，獲認可成為太陽能與其他綠能產品的全球領導者。

從他們在多種技術上可觀的投資就能看出這一點。在 2016 年，中國擁有超過 150,000 種再生能源專利，約佔全球總數的百分之 29。

儘管做了這些投資，中國的能源使用和溫室氣體排放還是在世界名列前茅。為了解決這些不斷增加的挑戰，中央政府開發出「能源發展戰略行動計畫」。

此策略以創新技術為基礎，加速採用乾淨、有效且安全的永續現代能源系統。政府的政策也正在改變能源消耗的文化。

為了達成政策目標，在建築市場區隔提高能源效率可帶來巨大的潛力，同時可降低營運與能源消耗的成本。建築物佔了該國總能源使用量的百分之 20，且在溫室氣體排放中佔了百分之 25。

這帶動了對社區和包括辦公大樓、工廠及學校等各種類型建築的自動化監控與配電系統的需求。

但因為建築物採用許多老舊的能源與系統，在管理、控制及降低能源消耗方面都產生大量的挑戰。傳統的省電技術比解決方案本身具有更多瓶頸。

而且因為缺乏一致的標準，使得電力系統之間並不相容。電度表、智慧面板、可編程邏輯控制器 (PLC)，以及不斷電系統 (UPS) 全都運用不同的資料結構與通訊協定。

從建築自動化到能源效率

SBS Science & Technology Co., Ltd. 正在運用他們的能源效率管理解決方案處理這些挑戰，並建立全新商機。此系統通常部署於工業自動化與智慧電網、能源管理等多種物聯網控制應用中。

它們會從電表、開關櫃和斷路器等多種配電系統收集並處理資料。透過在邊緣及雲端的資料分析功能，可以利用手邊的即時和歷史資料來監控狀態，並經由管理入口網站或行動應用程式來控制營運。

舉例來說，有一間公司部署了 SBS 解決方案，為工廠製造、安裝及運作配電箱。在過去，工程師需要手動檢查設備狀態並收集能源消耗資料，以記錄和分析系統健全度。

透過 SBS 解決方案，該公司可消除這些需要大量人力且容易出錯的作業。

• 智慧閘道會自動記錄並上傳設備與能源消耗狀態。
• 可靠的警報管理能讓使用者在設備變更與出現異常時即時採取回應措施。
• 持續的雲端式分析為工程師提供參考資料。

這些能力使企業能透過全面的資產管理取得優勢。比方說，他們能追蹤歷史趨勢與設備帳戶資訊，提供預防式的資產管理和設備維護計畫。

因此，客戶能大幅降低人工成本，並提高營運效率，同時減少能源消耗。

能源效率管理解決方案的核心是為系統提供連線功能與處理能力的強固邊緣閘道。它可透過如 Modbus 和 SNMP 等多種通訊協定，收集並標準化能源裝置資料。而且也會經由 4G、Wi-Fi 或乙太網路等標準網路連接至雲端，以儲存資料並進行分析，如圖 1 所示。

「透過單一智慧閘道，從所有適用的能源設備同時收集資料，如此可節省硬體並降低成本，」SBS 的副首席工程師 Bo Jiang 表示：「隨後系統會進行資料最佳化，並根據指定的格式壓縮，然後儲存資料以供加密傳輸。」

平衡需求與供給

SBS 解決方案包含控制能源消耗所需的必要功能：

• 即時分析系統狀態，包括溫度、濕度、電壓、能源消耗，以及其他關鍵建築環境因素。
• 直覺的地圖瀏覽，透過瀏覽器或行動用戶端，掌握設備營運狀態與能源消耗的能見度。
• 可設定的警報，在設備發生問題時立刻採取回應措施。
• 透過自動化工作指令進行預防性維護，以避免計畫外的停機。

「這些智慧能源功能可自動化設備監控，同時平衡需求與供給。中央化資料中心結合物聯網邊緣裝置在系統最佳化、調度及決策上扮演重要角色，」Jiang 說：「在我們的產品開發過程中，Intel^® 技術提供可觀的價值。透過 Intel 處理器的強大運算能力與 AI 相容性，我們持續從中受益。」

SBS 團隊具有開發以 Intel 技術為基礎的嵌入式電腦經驗，且他們的開放架構可簡化系統擴充與升級流程。「我們能開發出符合環保標準的嵌入式電腦平台的可靠解決方案，同時在嚴苛的工業環境中維持運作可靠度，」Jiang 如此總結。

工業物聯網技術讓城市、企業及製造商一起合作實現中國的能源法案。創新的解決方案讓他們不僅能減少能源消耗，還可降低成本並改善作業效率。