Page tree
Skip to end of metadata
Go to start of metadata

FLOWBOX – Technology Integration and Energy Management Platform

 

Obsahem tohoto dokumentu je popis systému FLOWBOX pro řízení energií a automatizaci budov a objektů a jejich monitoring systémem FlowBox

 

Verze dokumentu: 1.5/červen 2019


FLOWBOX – INTEGRAČNÍ A ŘÍDÍCÍ PLATFORMA

Filozofií systému FlowBox je integrace monitoringu (měření) a ovládání všech systémů do jednoho centra. Tím je docíleno maximální efektivity a možnosti okamžité kontroly stavu jednotlivých zařízení. Jelikož systém FlowBox díky centralizovanému způsobu řízení nahrazuje jednoúčelové řídící komponenty, umožňuje současně snížit pořizovací náklady jednotlivých prvků celého systému.


FlowBox je schopen monitorovat a řídit všechny využívané spotřebiče a technologie objektů a podniků, jako jsou plynové kotle, infrazářiče, rekuperační jednotky, ventilátory, destratifikátory, otopná tělesa, infrazářiče, elektricky ovládané světlíky, regulovatelné LED osvětlení, kamerové systémy, zabezpečení, a další.

FlowBox neustále měří, vyhodnocuje a kontroluje veškeré připojené spotřebiče a monitorované provozy, a to jak individuálně, tak jako energetický celek. Například automatická kontrola účiníku a jalové spotřeby celkového odběru elektrické energie zabraňuje platbám za neodebraný výkon nebo jalovou energii. Současně také eliminuje penalizace ze strany dodavatele za překročení povolených hodnot.

Průběžným měřením reálné spotřeby získává FlowBox přesná data pro vyhodnocení nákladů na jednotlivá zařízení a provozy. Díky takto získaným datům dokáže FlowBox poskytovat přesná data o energii spotřebované v jednotlivých místnostech objektů, pro jednotlivé provozy a jejich nákladovost, pro potřeby přefakturací, kontrolu jednotkových nákladů atd.

Díky datovému úložišti a přehledným grafům má uživatel systému neustále přehled o stavu celého energetického provozu objektu nebo dílčích provozů a spotřebičů. Na základě takto získaných přesných údajů a vhodným nastavením provozních hodnot, které následně systém samostatně udržuje, lze dosáhnout výrazné optimalizace nákladů na provoz objektů.

KONKURENČNÍ VÝHODY SYSTÉMU

Modularita, jednoduché uživatelské rozhraní a postupná rozšiřitelnost systému odpovídají filozofii flexibilního přístupu k požadavkům zákazníka a nabízí tak ekonomicky výhodnou investici.

Návratnost systémů pro monitorování a regulaci spotřeby energií se u obdobných realizací pohybuje kolem 2-3 let (bez započtení případných penalizačních plateb dodavatelům energie, které výhodnost investice a návratnost mohou ještě snížit).

Stávající stav

Většina konkurenčních systémů je striktně založena na využití a integraci proprietárních komponent a protokolů, které nekomunikují s komponenty nebo komunikačními protokoly jiných výrobců nebo dodavatelů.  Z tohoto důvodu chybí, nebo je velmi ztížena možnost integrace a vzájemné interakce různých druhů zařízení, spotřebičů a komponent využívaných v domácích nebo průmyslových objektech, do kterých se systémy automatizace dodávají až dodatečně (tedy nejsou součástí prvotního projektu výstavby daného objektu), případně, u nichž je zadáním zaintegrovat a řídit jednotlivé již využívané autonomní systémy do nově budovaného centralizovaného systému řízení. Standardně dodávané systémy jsou z tohoto pohledu systémy uzavřenými a mohou fungovat pouze na základě předem definovaného konceptu a rámce pro předem vymezené využití a komponenty.


Zejména z výše popsaných důvodů proto (obzvláště v případě již existujících objektů a zařízení) tyto systémy neumožňují plnohodnotné plošné nasazení a řízení objektů u různých koncových uživatelů, z důvodů velmi se lišících dílčích potřeb a požadavků, které jednotliví uživatelé mají. Pro zajištění požadované univerzality těmto systémům chybí schopnost centralizovaně, a v reálném čase současně monitorovat, regulovat a řídit velkou různorodost druhů a tipů zařízení, spotřebičů a komponent, které jsou v daných objektech u jednotlivých vlastníků instalovány, a které zde spotřebovávají různé druhy energií.


Záměr

Záměrem, na základě něhož byl vyvinut níže popsaný systém FlowBox, bylo vytvořit flexibilní systém založený na otevřené platformě, která by byla schopna využívat a integrovat všechny základní komponenty a komunikační protokoly od různých výrobců a dodavatelů, které jsou na trhu dostupné a ponejvíce využívané; a který by tak byl plně využitelný pro celé spektrum budov, objektů, spotřebičů a zařízení jak domácího, tak průmyslového využití, a to jak objektů a zařízení již existujících, tak u nově projektovaných.

Svým využitím byl vývoj systému zaměřen na optimalizaci spotřeby energií centralizovaným řízením, kontrolou a automatizací zařízení, spotřebičů a komponent, a to jak jejich jednotlivé funkcionality a spotřeby, tak jejich celkového fungování a spotřeby energií, kterou vytváří jako souhrn v rámci daného objektu nebo provozu.

Z hlediska energií pak lze optimalizovat spotřebu všech základních forem energií, jako je elektrická energie, voda, teplo, plyn, případně jiné zdroje potřebné pro fungování dotčených objektů a jejich provozů (dusík, atd.).

Výsledkem vývoje je systém FlowBox, který lze díky flexibilní a otevřené platformě uplatnit u jakéhokoliv koncového uživatele (ať již jde výrobní závod, administrativní budovu či dům nebo byt), kde je schopen automaticky regulovat jednotlivá zařízení, spotřebiče a komponenty, včetně jejich vzájemné interakce (např. topení vs. chlazení) v jím vlastněném nebo provozovaném objektu, s cílem minimalizovat celkovou spotřebu energií tohoto objektu.

Systém FlowBox je možné aplikovat do již existujících objektů, stejně tak jako nově projektovaných objektů, případně objektů v pozdější fázi výstavby. V případě požadavku na vybudování systému řízení a optimalizace spotřeby u již existujících a provozovaných zařízení, spotřebičů a komponent, tak jej lze uplatnit, aniž by nemuselo dojít k náhradě (pokud existují a jsou již využívány) existujících dílčích autonomních systémů řízení, komponent monitoringu či řízení jednotlivých zařízení, případně komunikačních vrstev.


Systém byl vyvinut natolik flexibilně, že je schopen vyřešil odlišné požadavky různých uživatelů vyplývající z různorodosti každého objektu, požadavků na funkčnost systému a různorodosti komponent, spotřebičů a zařízení vybraných pro řízení a optimalizaci jejich celkové spotřeby.

Systém je tak současně možné kdykoliv adaptivně rozšířit a upravit podle dodatečných požadavků uživatele a to natolik flexibilně, že například nově řízené komponenty a spotřebiče si může do systému přidat uživatel sám bez nutnosti úpravy systému nebo potřeby kontaktovat servis.

Dodatečnou výhodou systému je to, že nenahrazuje konvenční způsob řízení objektů, monitoringu a ovládání jednotlivých zařízení, spotřebičů a komponent, jako je tomu u jiných systémů, ale doplňuje jej o další vrstvu (úroveň) umožňující paralelní, (případně nadřazené) ovládání a řízení při současném zachování původní funkcionality. Z tohoto důvodu je i v případě výpadku řídicího systému zachován manuální způsob ovládání daného spotřebiče nebo zařízení.


Systém byl také vyvinut s ohledem na potřeby monitoringu a řízení velkého množství objektů s centralizovaným dohledovým centrem nebo cloudovým systémem tzv. IOT bez nutnosti integrovat autonomní řídicí systémy v jednotlivých prostorech.

Systém tímto nabízí vhodné využití jako SaaS (Software as a Service), kdy je monitoring, řízení energií či dalších požadovaných periférií nabízeno formou cloudových služeb.


Architektura


Koncept vychází z architektury MASTER => SLAVE, ale i MASTER => subMASTER (podstanice) nebo Gateway (brána) nebo subMASTER => SLAVE.

MASTER pomocí IP sítě komunikuje s podružnými jednotkami (podstanicemi nebo bránami) nebo koncovými prvky - ovladači (slave) viz obr. níže.

subMASTER (podstanice, nebo-li subPLC) může přímo ovládat nebo monitorovat různé periferie nebo komunikovat s podružnými koncovými prvky a ovladači (slave).

MASTER i subMASTER obsahuje řídící SW FlowBox zajišťující kontrolu stavu vstupů a výstupů a komunikaci mezi řídící jednotkou a podstanicí.

Gateway (brána) na rozdíl od subMasteru pouze překládá datagramy (komunikaci) mezi řídící jednotkou a ovladači a veškeré řízení je zprostředkováno hlavní řídící jednotkou.


Distribuce řídících funkcí směrem na podstanice a distribuce bran v rámci IP sítí přináší značné výhody a možnosti vzdálené správy různých lokalit přes Internet, kdy je možné využít 1 MASTER pro všechny lokality a sdílet společné senzory (meteostanice, období, časy apod..) pro individuální řízení výstupů.


Např. monitorovat a řídit tisíce základnových stanic mobilního operátora nebo všechny objekty společnosti jedinou řídící a zachováním podstaty autonomního ovládání daného prostoru. Pro uživatele tak odpadají výdaje na nákladné řídící jednotky konkurenčních systémů.


Možnosti integrace systému

Systém je možné využít 3 způsoby:

  1. On Premisses - dedikovaný uzavřený cloud např. pro průmyslové nebo jinak uzavřené objekty
  2. Dedikovaný intranet-cloud (1 řešení pro zákazníka s rozsáhlými geograficky rozmístěnými celky)
  3. Veřejný IoT cloud pro sběr dat s možností vzdáleného řízení

Systém umožňuje vytvoření libovolného množství tzv. realmů ("království"), uživatelských profilů a umožňuje integrovat neomezené množsví senzorových prvků.

Systém dále umožňuje vytvoření virtuálních cloudových řídících podstanic pro např. řízení residenčních čtvrtí, kdy odpadá nutnost instalovat autonomní řídící systémy do jednotlivých měřených nebo řízených oblastí. Výhodou je jednoduchost a flexibilita a také nízká cena v porovnání s jinými systémy.



  • No labels