Author(s):
　　Siddharth Verma - Saara Embedded Systems Pvt Ltd
　　Dhananjaya BM - Saara Embedded Systems Pvt Ltd
　　Kishore Nambiar - Saara Embedded Systems Pvt Ltd
Industry:
　　Energy/Power
Products:
　　Real-Time Module, LabVIEW, Single-Board RIO, FPGA Module
The Challenge:
　　有效控制和監(jiān)視能量參數(shù)和企業(yè)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和資產(chǎn)的消耗,，特別是有多個設(shè)施分布分步在不同地理位置的情況下。
The Solution:
　　創(chuàng)建堅固靈活的嵌入式功率電源監(jiān)視與控制系統(tǒng),，用于基于NI單板RIO和NI LabVIEW的設(shè)施管理,，減少大型設(shè)施的能量消耗。

使用LabVIEW開發(fā)的UI讓我們的客戶能夠監(jiān)視他們設(shè)備的多個參數(shù),，包括HVAC,、內(nèi)燃機渦輪發(fā)電機、自動售貨機,、咖啡機等等,。
　　"讓我們的設(shè)計快速進入市場是至關(guān)重要的。NI平臺讓我們使用NI Single-Board RIO單板RIO和LabVIEW在兩個月破紀錄的時間內(nèi),，快速完成原型開發(fā),，節(jié)省了六個月的開發(fā)時間。"
　　Saara Embedded Systems作為一個嵌入式技術(shù)的集成服務(wù)與解決方案供應(yīng)商,，為全球的客戶提供嵌入式設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā)服務(wù),。我們提供先進的設(shè)計和驗證服務(wù),、研發(fā)支持、解決方案設(shè)計,、工程,、項目管理、專用技術(shù)和系統(tǒng)集成解決方案,。因為我們是NI聯(lián)盟合作伙伴,，我們能夠利用NI提供的支持和我們自己的設(shè)計能力，為我們的客戶構(gòu)建效率高成本低的端到端解決方案,。
嵌入式功率監(jiān)視與控制系統(tǒng)
　　我們的遠程設(shè)施管理系統(tǒng)(RFMS)精確地監(jiān)視和控制設(shè)備或是基礎(chǔ)設(shè)施的總能量消耗,。它提供了對參數(shù)的無限制實時訪問，從內(nèi)燃機發(fā)電機,、HVAC,、指示牌、安全系統(tǒng),、冷藏設(shè)備,、照明系統(tǒng)、非間斷電源,、打印機,、飲料售貨機設(shè)置基于單開關(guān)活閥門的設(shè)備。我們的客戶利用嵌入式遠程終端單元(RTU)的靈活性能夠在他們的基礎(chǔ)設(shè)施上監(jiān)視和控制不同的目標,，從而將RFMS變成有效的能量消耗與優(yōu)化的理想系統(tǒng),。
　　自從印度引進RFMS之后，它將我們的一個客戶的能量消耗降低了15%,。使用RFMS,，因為燃料補充是基于主動需求系統(tǒng)的，所以燃料補充的頻率大大降低了,，燃料消耗統(tǒng)計變得更為精確,，燃料丟失問題也得到了解決。遠程控制特性提供了數(shù)字指示牌和空調(diào)的統(tǒng)一開關(guān)控制,。隨著安裝的RTU分支的增加,，能量消耗也節(jié)省的越多。由于辦公室統(tǒng)一政策,，在客戶服務(wù)質(zhì)量上獲得了巨大的提高,，我們的客戶也在能源節(jié)省方面起到了先鋒作用。此外,，因為RFMS的性能,，我們的客戶通過節(jié)省能源，在六個月內(nèi)回收了這個方案開發(fā)的成本,。
為功率監(jiān)視和控制設(shè)計RTU
基于NI單板RIO的硬件解決方案
　　我們基于NI單板RIO和LabVIEW設(shè)計了這個定制的嵌入式控制與監(jiān)視系統(tǒng),。NI單板RIO是多功能高性能平臺,，具有開放式體系結(jié)構(gòu)和構(gòu)建專用定制I/O模塊的靈活性，從而可以滿足我們應(yīng)用程序?qū)Ｓ肐/O和通信的需求,。我們正在使用NI sbRIO-9601設(shè)備，將板載實時處理器,、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和數(shù)字I/O線路與以太網(wǎng),、RS232端口和用于數(shù)據(jù)記錄的板載存儲器整合在一起。RS232端口與能量儀表進行通信,，從遠程系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)可以通過多種通信協(xié)議送入中央服務(wù)器中,，這些協(xié)議包括TCP/IP或是包括ZigBee、GPRS和CDMA的安全無線模式,。
　　由于NI單板RIO的靈活性和設(shè)計,，我們創(chuàng)建了定制中間子卡并將它直接連接到終端數(shù)字I/O接頭上。子卡包含定制的信號調(diào)理,，可以滿足一系列傳感器的I/O要求,。這些傳感器監(jiān)視和測量來自不同系統(tǒng)參數(shù)的信號，包含照明,、空調(diào),、自動售貨機、內(nèi)燃機發(fā)電機設(shè)備和燃料庫,。RTU可以處理模擬I/O和數(shù)字I/O,，從多個傳感器和源采集數(shù)據(jù)。我們還為NI單板RIO設(shè)備創(chuàng)建了外殼,，子卡可以方便地部署到任何環(huán)境中,。此外，LabVIEW和NI Single-Board RIO還讓我們可以方便地在功率監(jiān)視和控制嵌入式解決方案中添加高級特性,，用于包括基于網(wǎng)頁接口的Google地圖,、無線連接和與多種模擬數(shù)字傳感器的連接。
基于LabVIEW的軟件解決方案
　　我們的認證LabVIEW開發(fā)員成功地創(chuàng)建了完整而簡單的GUI,，確保了方便的部署,，降低了客戶工程團隊學(xué)習(xí)的時間。使用LabVIEW的高效工具和LabVIEW的內(nèi)建UI功能,，我們在短時間內(nèi)設(shè)計了我們的系統(tǒng)軟件,。
　　我們使用LabVIEW實時模塊和LabVIEW FPGA模塊對在NI Single-Board RIO中的實時處理器和FPGA進行編程。使用LabVIEW FPGA,，我們可以快速地對FPGA進行編程,，提供了定制數(shù)字信號接口訪問子卡。使用LabVIEW和LabVIEW實時模塊的網(wǎng)頁發(fā)布功能,，我們添加了可以通過行業(yè)標準的ASP.NET,，用來在網(wǎng)頁上遠程查看數(shù)據(jù)的高級功能(數(shù)據(jù)包括能量消耗參數(shù)和地方特定數(shù)據(jù)),。這個GUI可以在集成的儀表板中進行查看，并且可以從任何遠程位置通過英特網(wǎng)進行控制,。
NI解決方案的優(yōu)點
　　最初,，我們的公司設(shè)計團隊創(chuàng)建了定制RTU滿足功率監(jiān)視和控制應(yīng)用需求，但是因為項目的動態(tài)特性和可擴展解決方案的需求,，我們與NI進行了合作,。利用來自NI的商業(yè)硬件和軟件技術(shù)，我們實現(xiàn)了可靠堅固的解決方案,，因為NI嵌入式工具的靈活性和高性能,，能夠方便地進行擴展。
　　此外,，因為硬件的可靠性和堅固性以及NI提供的全天候支持,，我們創(chuàng)建的RTU解決方案能夠在不同天氣狀態(tài)下工作，并且在次大陸內(nèi)與多種通信服務(wù)提供商兼容,。NI硬件與軟件還具有用于網(wǎng)頁發(fā)布的內(nèi)建特性,，允許部署系統(tǒng)的遠程更新和編程，這對于遠程嵌入式控制和監(jiān)視解決方案是個巨大的優(yōu)勢,。
　　穩(wěn)定的NI系統(tǒng)滿足了我們客戶的動態(tài)需求,。利用商用NI硬件和軟件以及Saara Embedded Systems傳感器、子卡與軟件集成的設(shè)計,，我們在破紀錄的時間內(nèi),，設(shè)計并集成了一個綜合的能量管理解決方案。