應用於(yu) 能源監測和工業(ye) 物聯網的電壓和電流監控係統EnergySENS
一種普遍適用的能源和電力監控係統，能源和功率測量係統能夠直接安裝在配電盤櫃中， 為(wei) 樓宇管理係統、工業(ye) 流程、奶製品、乳製品、灌溉等領域提供了廣泛的應用。
工業(ye) 物聯網環境中的能源監測聽起來很“未來主義(yi) ”，但本文並不是關(guan) 於(yu) 某個(ge) 朦朧的未來。 物聯網已經真正建立起來，工業(ye) 物聯網 (IIOT) 通過以太網連接到傳(chuan) 感器、限位開關(guan) 、接近探測器、流量單元、傳(chuan) 感器、PLC等，作為(wei) 分層和其他控製方案的一部分，某些駐留雲(yun) ，現在是*的一部分。 在這樣的環境下，能源監測和管理會(hui) 是什麽(me) 樣子？以多種格式提供信息的各種儀(yi) 表，通過傳(chuan) 統方式安裝，顯然不能勝任集成在複雜控製方案中的任務，而且對於(yu) 相對較少的測量節點還會(hui) 占用大量空間。
圖 1：在配電盤櫃種安裝了新型能源管理係統EnergySENS監測器，隻占用極少空間（紅框）
在製造工廠或樓宇管理係統中測量各種機器和過程係統的能耗、功率、無功功率、功率因數、電壓和電流，顯然是一項非常必要的功能。將測量數據與(yu) 過程控製協議以及適用於(yu) 狀態監測的算法相集成，在當今競爭(zheng) 激烈且自動化程度越來越高的世界中提供了巨大的優(you) 勢。 這導致小型、高性能、可安裝的監控傳(chuan) 感器的投用，例如，在配電盤上提供電力給各種工業(ye) 電機、加熱器、感應爐、焊機、CNC、機器人或樓宇管理、空調和通風，其他機械服務，例如電梯、自動扶梯、泵、抽風機等。
麵對上述挑戰，德國電氣測量設備製造商Gossen Metrawatt推出了可擴展至 120 個(ge) 節點或電路的完整監控係統。能源管理係統EnergySENS可用於(yu) 設計一個(ge) 全麵的能量、功率、無功功率、視在功率、電壓和電流監控係統，該係統很容易與(yu) 使用以太網通信協議的控製層次結構集成。這套非常完整的電氣參數提供了複雜控製和狀態監測的可能性。以一家大型超市為(wei) 例，除了冷藏室和環境控製裝置外，還有許多展示冰箱和冰櫃。在這樣的環境中對壓縮機、冷凝器風扇、通風、水冷回路等進行全麵監控提供了寶貴的管理數據，可以標記製冷劑損失、過度電流消耗、電壓不平衡、可疑的高功率或低功耗。從(cong) 有效的數據生成的合適的異常報告可提供智能標記來指示維護計劃——比傳(chuan) 統的固定周期維護計劃更可取的解決(jue) 方案。
物理上，能源管理係統EnergySENS監測傳(chuan) 感器直接安裝在配電盤中，如典型安裝照片所示。安裝在斷路器頂部的監測裝置有涵蓋監控3路線和12路線的模塊可選擇。這些可以是單獨的單相電路，也可以是三相電路。每個(ge) 單獨的通信模塊總共可以監控120條電路。監控分析方案的基本布局如圖2所示。來自各個(ge) 電流互感器變送器的數據由具有以太網連接的通信模塊處理。
圖2：電壓和電流監控係統EnergySENS監控係統示意圖
能源記錄儀(yi) EnergySENS理念的顯著優(you) 勢在於(yu) 它幾乎適用於(yu) 任何類型的配電盤和斷路器。 這與(yu) 其他具有類似監控分析功能的設備截然不同，然而，這些設備被設計為(wei) 作為(wei) 斷路器的一部分，或者隻能安裝在有限範圍內(nei) 的設備上。在圖3和圖 4 中，展示了用於(yu) 三路和十二路的監測模塊組件，能夠安裝在任何配電板上。
圖 3 適用於(yu) 感應電機監控的三路傳(chuan) 感器排布
圖 4：十二路電路監控組件
在監控任務方麵，重要的是要做到全麵。 在這裏，一些常用的係統的監控功能僅(jin) 限於(yu) 電流或電流和電壓。 對於(yu) 能源記錄儀(yi) EnergySENS，可用於(yu) 監測和控製的參數非常廣泛，如下所示。
EScom是通信模塊。除了相電壓和電流之外，還考慮了各個(ge) 相角，並計算了每條監測線路的實際功率。在監控的情況下，例如，對於(yu) 三相電機，無論是星型還是三角型接線，EScom都可以提供總的實際消耗功率、視在功率、總功率因數以及無功功率。
很明顯，提供了一個(ge) 全麵的監控程序，能夠通過低功率因數、基於(yu) 線路電流差異的不平衡運行、顯著的負載變化以及關(guan) 鍵任務電路中可疑的過度消耗或消耗不足向過載的電機發出信號。
這種創新的能源和功率測量係統的應用範圍非常廣泛。 不僅(jin) 製造應用，還有許多區域行業(ye) 都可以從(cong) 能源記錄儀(yi) EnergySENS中受益。好的例子出現在乳製品和奶製品行業(ye) ，以及集約灌溉、雞蛋生產(chan) 和肉雞行業(ye) 。
在替代能源中，微型逆變器的使用，即用於(yu) 一個(ge) 光伏組件或一小組麵板的這些單個(ge) 逆變器，交流電功率和能量監控提供了組件麵板效率的關(guan) 鍵指標，因此可以標記諸如陰影或受損等麵板性能的情況。
