イントロダクション
自立型発電機セットは、バックアップ電源の必須機器であるだけでなく、系統需要が比較的少ない傾向にある場所では主要な電源となります。バックアップ用の発電機も現場用発電機も、定期的な電源供給を確保するためには定期的なメンテナンスが鍵となります。
従来、重電機器の検査や故障修理を手作業で行っていた欠点を克服するため、ネットワーク機能を導入することで機器のリアルタイム監視を可能にし、より包括的で動的な予防保全の戦略を開発する機会を提供することができます。
これは、機器の寿命を延ばすと同時に、メンテナンスコストを大幅に削減する利点につながります。ただし、従来の重電機器の設計ではネットワーク接続は当然考慮されていなかったため、機器をアップグレードしてクラウドプラットフォームと統合するには多くの追加ソフトウェアやハードウェア製品が必要になる場合があります。 これにより、主に異なるメーカー製品同士で生ずる互換性の問題を解決することを目的とした取り組みのせいで実装期間が延長される可能性があります。また、新しいシステムアーキテクチャが複雑になるため、将来のシステムの保守と管理が困難になる可能性も出てきます。
アドバンテックの M2I SRP は、これらの問題を克服した軽量な機器ネットワークソリューションです。これにより、発電機にネットワーク機能を持たせて簡単にアップグレードすることが可能－必要なのは ECU-1152 産業用通信ゲートウェイのみです。また、本機にプリインストールされているスマートプロトコル変換ソフトウェア「WISE-EdgeLink」との連携により、クラウドプラットフォームとの連携をシームレスに実現します。このように、システムアーキテクチャの簡素化だけでなく、リモート管理システムの構築を加速させることができます。
システム要件
中国にある新しいエネルギー・電力システムソリューション関連のプロバイダー企業は、国内外の顧客に様々な革新的な製品を提供している事業に定評があります。これらの製品は、産業、エネルギー、鉄道、通信、海洋、化学、鉱業、節水、建設、農業など様々な分野で幅広く利用されております。また、珠江デルタ地域や華南地域では、ガスタービンや燃料発電機の最大手でもあります。同社では、販売やレンタル品の管理をより効率的に行うため、発電機の状態を遠隔で把握できるシステムを導入し、複数の省の重電設備を一元管理できるようにする予定です。また、機器の稼働状況を長期的に把握することで保守・修理業務の円滑化が図られ、無駄なコストの削減が期待されています。さらに、発電機セットの長寿命化やメンテナンスのための機器ダウンタイムの削減を目指し、ビッグデータ解析の知見をもとに、より確実なメンテナンス戦略の実現を目指していく予定です。
同社は、数百台のディーゼル発電機をレンタルしている畜産グループに新システムを導入することにしました。そのため、既製品の機器ネットワークソリューションを購入し、システム導入のスピードアップを図ることを想定しています。このソリューションは、ディーゼル発電機の制御装置からのデータ受信に加え、上位のクラウドプラットフォームとシームレスに接続できることが期待されています。そのためには、ソリューションが以下の条件を満たす必要があります。
- スペースが限られた電気機械式キャビネットに設置可能なコンパクトなハードウェア
- 屋外の家畜環境など、幅広い温度範囲で動作するハードウェア
- ディーゼル発電機コントローラとGPSモジュールを接続するためのシリアルポート
- 様々な接続要件に対応するため、様々なワイヤレス通信オプションに対応
- リモート監視のための MQTT プロトコルの対応
- 無線ネットワークの切断、デバイスの故障などの問題が発生した場合に、データの正確性を確保する仕組みを提供
システム詳細
アドバンテックの ECU-1152 E&E M2I SRP は、データ収集、プロトコル変換、ワイヤレス通信を統合したスマートプロトコル変換ソフトウェア：「WISE-EdgeLink」を搭載した産業用通信ゲートウェイで、RS-485 を介して同社のディーゼル発電機コントローラとリンクすることができます。WISE-EdgeLink は、電圧、電流、消費電力、水温、油圧などのデータ（他にも20種類以上の発電機データ）を MQTT で変換し、4Gネットワークを介して第三者のクラウドプラットフォームに送信することができます。これにより、企業は大量のハードウェアやソフトウェア製品を購入したり、システム導入のために複雑なプログラミングを行う必要がなく、スマートワイヤレスゲートウェイを利用して発電機のネットワーク化や遠隔監視を行うことが可能になります。ECU-1152は、コンパクトで頑丈な設計と頑丈さを備えた産業用通信ゲートウェイです。 熱放散のために追加のコンポーネントを必要としないため、この高性能、低電力のRISCベースのプロセッサは非常にコンパクトです。 DINレールを使用すると、デバイスを電気機械キャビネットに簡単に取り付けることができ、スペースを節約してデバイス管理を簡素化できます。 広い動作温度範囲（-40〜70°C）により、過酷な屋外環境でも安定した動作が保証されます。 2つのイーサネットポートと4つの RS-232/RS-485 絶縁シリアルポートが外部接続に使用でき、ミニPCIeスロットにより、ユーザーまたはシステムインテグレーターはアプリケーション要件に応じてワイヤレス通信モジュールを拡張できます。 優れた妨害防止機能により、このデバイスは、新エネルギー、電気、工場のアプリケーション、およびノイズレベルが高い環境に特に適しています。
WISE-EdgeLinkは、Modbus、DNP3、RESTful、MQTT、IEC 60870-5-104 など、様々な通信プロトコルに対応した、エッジからクラウドへの中間的なソフトウェアです。そのため、コントローラや主流のPLCなどの低レベルの各種機器から、高レベルのIT管理システムやクラウドプラットフォームまで簡単に接続することができます。プロトコル変換の実行に加え、このソフトウェアは伝送の復元にも対応しています。信号が途絶えた場合には、ソフトウェアがデータを一時的に ECU-1152 の車載SDカードに保存し、通信が復旧した後にアップロードするため、重要なデータが失われることはありません。ネットワーク、mini-PCIe 通信モジュール、ゲートウェイに異常が発生した場合、ソフトウェアは は、リダイヤル、モジュールの再起動、システムの再起動によるトラブルシューティングのための自動デバッグメカニズムを持っています。
システム構成図
結論
IoT接続のユビキタス化が進んでいる現在、スマートアプリケーションを実装するためのソリューションとして、機器のネットワーク化が主流となっています。工場、商業ビル、病院、店舗などで使用される重電機器は、常にこの傾向に従っています。アドバンテックの E&E M2I は、ソフトウェアとハードウェアの両方を統合したアプリケーション対応ソリューションです。必要な機能を簡単に設定できるようにすることで、ユーザーは短時間で機器のネットワーク化やリモート管理を完了させることができます。新エネルギー・電力システムソリューションプロバイダーは、アドバンテックのソリューション、特にその利便性に非常に満足しており、同社は、他の発電機セットにWISE-EdgeLinkを内蔵したECU-1152を導入することを決定しました。