、水電能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的概念
能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則是為了幫助企業(yè)了解對(duì)水、電、氣、冷、熱等能源使用狀況，將能耗數(shù)據(jù)整合、分析，通過(guò)平臺(tái)使企業(yè)更高效的使用能源。
二、水電能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)框架
1）能效管理應(yīng)用層
人機(jī)交互中心，能夠通過(guò)可視化大屏、PC電腦、移動(dòng)筆記本、手機(jī)、平板等可視化交互工具完成能源數(shù)據(jù)的能源監(jiān)視、能耗分析、對(duì)比排名、用能管理和在線報(bào)告等作業(yè)。
（2）云服務(wù)器層
作為水電能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的大腦，集合了數(shù)據(jù)服務(wù)器、接口服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器三個(gè)功能中心，能夠處理網(wǎng)絡(luò)通訊層傳輸?shù)母黝悢?shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、分析、管理等作業(yè)。
（3）網(wǎng)絡(luò)通訊層
現(xiàn)場(chǎng)采用RS485、以太網(wǎng)GPRS、4G、NB-ot.lora、 Zigbeeifi等傳輸方式,將區(qū)域內(nèi)的電力采集模塊連接至相對(duì)的通訊管理機(jī)；各通訊管理機(jī)通過(guò)用戶局域網(wǎng)連接至中央服務(wù)器。
（4）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層負(fù)責(zé)電、水、氣、暖和環(huán)境參數(shù)的采集與上傳。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層由多功能電力儀表、多功能電能表、智能水表、智能氣表、溫濕度傳感器等采集裝置組成。
三、水電能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的用戶群體
水電能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠適用于各種用能場(chǎng)所，用水、電、天然氣的單位都可以使用此系統(tǒng)，不限于公司，企業(yè)，學(xué)校，醫(yī)院等，適用范圍廣，適用群體多。
四、水電能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作用
主要包括配電回路無(wú)功功率、功率因數(shù)、諧波、溫度、壓力等有關(guān)電能質(zhì)量的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。
通過(guò)遙測(cè)、遙控可以合理調(diào)配負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行，能夠及時(shí)處理事故，減少事故停電時(shí)間，更好地保證供配電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
為需求側(cè)管理提供技術(shù)支撐手段，可根據(jù)電力負(fù)荷控制要求執(zhí)行需求側(cè)響應(yīng)指令，降低用電負(fù)荷，通過(guò)動(dòng)態(tài)需求側(cè)響應(yīng)達(dá)到削峰平谷的目的。
實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)展示，系統(tǒng)軟件應(yīng)用可以實(shí)時(shí)顯示所監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)及歷史能耗數(shù)據(jù)及各種電力參數(shù)的變化趨勢(shì)曲線。
報(bào)警管理功能，對(duì)所有監(jiān)測(cè)中的儀表進(jìn)行報(bào)警管理，一旦出現(xiàn)異常情況，監(jiān)控畫(huà)面中都可以立刻顯示，并發(fā)出報(bào)警聲音及時(shí)提醒管理人員，可以手動(dòng)對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行處理。
通用戶不會(huì)刻意考慮功耗，超頻玩家還會(huì)為了超頻增加功耗，而 NAS 玩家對(duì)功耗多少有些敏感。畢竟 NAS 是長(zhǎng)期開(kāi)機(jī)設(shè)備，增加 1W功耗一年總用電量為：1W*24h*365/1000=8.76 kWh，廣東城中村電費(fèi) 1.5元每度，增加 13.14元成本。本文就來(lái)聊聊如何有效控制電腦和 NAS 功耗。
電腦功耗主要受： CPU、主板、顯卡、電源等硬件影響，還可以通過(guò)：BIOS 設(shè)置、系統(tǒng)和程序設(shè)置、CPU 降壓等方式優(yōu)化整機(jī)功耗。NAS 由于硬盤(pán)數(shù)量多，還要額外考慮硬盤(pán)功耗。硬盤(pán)功耗主要受硬盤(pán)類型和數(shù)量影響，可以通過(guò)設(shè)置硬盤(pán)休眠來(lái)減少硬盤(pán)功耗。
選擇合適的處理器可以降低主機(jī)功耗，以英特爾為例：
選擇硬件首先要考慮性能夠用，然后再做功耗優(yōu)化。入門(mén)級(jí)家用 NAS 選賽揚(yáng)系列處理器功耗表現(xiàn)較好；需要高性能 All-In-One 可以考慮移動(dòng)端處理器或者常規(guī)處理器；對(duì)性能要求高可以按需選擇超頻處理器和服務(wù)器處理器。
電腦不僅要考慮 CPU 功耗，還要考慮整機(jī)功耗，事實(shí)上處理器功耗只是表象整機(jī)功耗才是結(jié)果。舉個(gè)例子：我有銳龍 5600G 和至強(qiáng) W-11955M 兩套設(shè)備，爾英 W-11955M 限制 65W 功耗墻跑分和 5600G （TDP 65W）跑分幾乎一致。但二者整機(jī)功耗差距明顯（如下表），5600G 整機(jī)能耗比明顯優(yōu)于爾英 W-11955M（Intel 11代表現(xiàn)確實(shí)有點(diǎn)糟糕）：
5600G+微星 B450M | 爾英 W-11955M | |
單核跑分 | 610 | 660 |
跑單核整機(jī)功耗 | 48W | 84W |
多核跑分 | 4860 | 5000 |
跑多核整機(jī)功耗 | 96W | 150W |
開(kāi)放功耗跑分 | 6100 | |
開(kāi)放功耗整機(jī)功耗 | 200W |
5600G 整機(jī) WinPE 系統(tǒng)下待機(jī)功耗最低可以 24W，而爾英 W-11955M 整機(jī)待機(jī)功耗最低 28W，賽揚(yáng) J4125 小主機(jī)整機(jī)待機(jī)功耗可 10W 以下。測(cè)量整機(jī)功耗可以買(mǎi)一個(gè)功率計(jì)插座。
CPU 即使 TDP 相同，整機(jī)功耗和待機(jī)功耗也可能不同。舉個(gè)例子去年火了一波的 All-In-One 神器 EPYC 7D12 （單核350，多核10000），雖然整機(jī)功耗似乎很不錯(cuò) TDP 僅85W，但其 CPU 待機(jī)功耗 40W （整機(jī)待機(jī) 70W 左右）。這樣的待機(jī)功耗對(duì)普通用戶而言不算太理想。
接下來(lái)就來(lái)聊聊如何通過(guò) BIOS設(shè)置、系統(tǒng)設(shè)置、軟件設(shè)置對(duì)主機(jī)功耗進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化：
電腦可在 BIOS 中對(duì)處理器功耗進(jìn)行優(yōu)化（部分成品 NAS 沒(méi)有開(kāi)放 BIOS ）。以 AMD R5-5600G 為例，可在 BIOS 修改 pbo-ppt 限制處理器滿載功耗（可限制處理器滿載運(yùn)行的最大功耗）,如果想限制“CPU+核顯”功耗可以設(shè)置 SOC TDC （部分主板可能沒(méi)有此選項(xiàng)），同樣限制處理器的滿載功耗：：
注意限制了滿載功耗同樣限制了性能，所以限制功耗并不一定會(huì)省電。
除了限制滿載功耗，還可以嘗試給CPU降壓（降壓超頻）減少功耗。并非所有處理器和主板都支持超頻選項(xiàng)，本文暫且也會(huì)不拓展來(lái)講超頻。
系統(tǒng)和軟件也可以對(duì)功耗進(jìn)行優(yōu)化。
首先介紹 Windows 系統(tǒng)設(shè)置，可以通過(guò)“電源策略”選擇節(jié)能模式降低功耗：
還可以安裝能源之星這樣的軟件優(yōu)化整機(jī)功耗：
微軟商店安裝地址 https://apps.microsoft.com/detail/9nf7jtb3b17p
可以通過(guò)如下命令查看Linux 系統(tǒng)設(shè)置查看當(dāng)前CPU運(yùn)行模式：
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor我介紹一下幾種常用的CPU運(yùn)行模式，其中大部分情況 CPU 運(yùn)行模式是 conservative
可以通過(guò)如下命令切換 CPU 運(yùn)行模式：
cpupower frequency-set -g performance以Nvidia顯卡為例：Windows系統(tǒng)下可以Nvidia控制面板的電源管理模式里選擇最佳功率或者自適應(yīng)，可以顯卡減少待機(jī)功耗：
以RTX2060為例，RTX2060滿載功耗設(shè)置可調(diào)整為：125W-175W，可以通過(guò) nvidia-smi 設(shè)定（Windows和Linux同理）：
nvidia-smi -pm 1
nvidia-smi -pl 140W如果想開(kāi)機(jī)自動(dòng)執(zhí)行，可以根據(jù)平臺(tái)寫(xiě)個(gè)自運(yùn)行腳本。
硬盤(pán)功耗主要和磁盤(pán)類型相關(guān)：高性能大容量的企業(yè)機(jī)械硬盤(pán)功耗高，7-10W 左右；家用機(jī)械硬盤(pán)功耗較低，5-6W 左右；家用固態(tài)硬盤(pán)功耗稍低于機(jī)械硬盤(pán)；可見(jiàn)硬盤(pán)類型和數(shù)量決定了硬盤(pán)的整體功耗。
企業(yè)機(jī)械硬盤(pán)雖然功耗高于普通機(jī)械硬盤(pán)，但其容量大，所以相同容量的企業(yè)盤(pán)功耗未必高于普通機(jī)械硬盤(pán)。優(yōu)化硬盤(pán)工具基本只有休眠這一個(gè)解決方案。但是要注意休眠和 RAID 有一定沖突，硬盤(pán)反復(fù)休眠啟動(dòng)會(huì)增加硬盤(pán)故障率。所以如果有 RAID 需求不建議設(shè)置硬盤(pán)休眠，硬盤(pán)休眠的時(shí)間建議設(shè)定在 1-2 小時(shí)，避免短時(shí)間內(nèi)反復(fù)休眠掛起。
相比硬盤(pán)休眠，你還可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行模式進(jìn)行優(yōu)化，比如按需啟動(dòng)。對(duì)于普通用戶而言并不真正需要設(shè)備7x24 小時(shí)運(yùn)行，那么你可以通過(guò)設(shè)置定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)程按需開(kāi)機(jī)等方式減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)間就能更有效減少功耗。成品 NAS 基本支持定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)和網(wǎng)絡(luò)喚醒，可以在空閑時(shí)段關(guān)閉設(shè)備，或者在需要的時(shí)候遠(yuǎn)程啟動(dòng)設(shè)備（只需要設(shè)置設(shè)備來(lái)電啟動(dòng)，再買(mǎi)一個(gè)智能插座即可）。
內(nèi)存功耗基本可以忽略。不同主板功耗有差異，但主板功耗沒(méi)有什么調(diào)整選項(xiàng)。最后只剩下一個(gè)比較重要的影響因素電源，電源有一個(gè)轉(zhuǎn)換效率，品質(zhì)越好的電源轉(zhuǎn)換效率越高，電流和電壓也越穩(wěn)定。以80%效率的電源為例，400W的功耗實(shí)際功耗為500W（400W=500Wx80%）。
著社會(huì)發(fā)展，自動(dòng)抄表已經(jīng)逐步淘汰了以往工廠人工抄表形式，因?yàn)槿斯Я吮姸啾锥耍瑹o(wú)法直觀觀察數(shù)據(jù)用峰變化，數(shù)據(jù)不夠詳細(xì)，常導(dǎo)致谷用電利用率不足，，數(shù)據(jù)單一成為了工廠中需要解決的問(wèn)題。搭建能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠更好的實(shí)現(xiàn)能耗的精細(xì)化管理。
一、工廠用電能耗現(xiàn)狀
1.工廠采用人工抄表的方式不僅浪費(fèi)人工成本，且效率低，不能達(dá)到監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并會(huì)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，不利于工廠統(tǒng)一管理。
2.無(wú)法按照時(shí)、日、月、年等時(shí)間進(jìn)行查詢，工廠無(wú)法實(shí)時(shí)獲取某生產(chǎn)環(huán)節(jié)中能耗設(shè)備用電數(shù)據(jù)。
3.工廠企業(yè)使用電量大、耗電量也大，傳統(tǒng)的能源管理不能在進(jìn)行詳細(xì)的尖、峰、平、谷用電數(shù)據(jù)，不能避開(kāi)用電高峰，班次安排缺乏數(shù)據(jù)支撐。
4.工廠大型能耗設(shè)備多，能耗大，計(jì)量點(diǎn)分散，導(dǎo)致工廠管理分子難度加大，部門(mén)以及班次無(wú)法進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。
5.電能質(zhì)量報(bào)告檢測(cè)具有滯后性，出現(xiàn)電壓不平衡時(shí)，系統(tǒng)無(wú)預(yù)警，容易導(dǎo)致用電發(fā)生故障。
所以針對(duì)上述工廠用電問(wèn)題，建立工廠能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以自動(dòng)抄讀，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)，并能做到實(shí)時(shí)管理。
能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)界面展示
二、用電能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有哪些功能？
1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以幫助工廠實(shí)時(shí)掌握用電信息，實(shí)時(shí)掌握各能耗情況，可將工廠任意月份用電情況放置表格中進(jìn)行同意對(duì)比，可以根據(jù)計(jì)量點(diǎn)按照不同使其進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比。可將所有數(shù)據(jù)自動(dòng)生成多元化圖形。方便用戶靈活對(duì)比各個(gè)數(shù)據(jù)，并一鍵導(dǎo)出數(shù)據(jù)報(bào)表，讓工人遠(yuǎn)程的掌握到各個(gè)區(qū)域中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，節(jié)約人力成本。
2.避開(kāi)用電高峰
系統(tǒng)可避免用電高峰，用電能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)計(jì)算單位產(chǎn)品能耗、班次能耗、部門(mén)能耗，任意時(shí)間段生成數(shù)據(jù)報(bào)表，避開(kāi)用電高峰期，提高整各廠區(qū)的能源率，做到節(jié)能用電、節(jié)約用電、經(jīng)濟(jì)用電。
3.效率評(píng)估
可自動(dòng)生成單品能耗報(bào)表，對(duì)系統(tǒng)效率進(jìn)行評(píng)估，可一鍵導(dǎo)出能耗報(bào)表、能耗考核指標(biāo)，提升能源利用率。
4.預(yù)警報(bào)警
能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)電壓、電流、功率等制定合理的用電區(qū)間，以及預(yù)警值，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，當(dāng)出現(xiàn)功率不平衡時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)送預(yù)警，從而避免因?yàn)殡娔鼙O(jiān)測(cè)的滯后性所帶來(lái)的問(wèn)題。
5.遠(yuǎn)程閥控制
能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可設(shè)置定時(shí)任務(wù)，可一鍵控制開(kāi)關(guān)，減少人工成本。
6.多端查看
工廠企業(yè)的人工可通過(guò)電腦以及程序進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，根據(jù)以往用電量進(jìn)行對(duì)比，實(shí)時(shí)掌握用能情況。
以上就是對(duì)用電能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的詳細(xì)介紹，能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)幫助工廠企業(yè)降低成本，有助于工廠逐步走向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。康盛特能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件可免費(fèi)試用，在線管理能耗數(shù)據(jù)。
此文章來(lái)源于“青島康盛特電子科技有限公司”，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。