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挑戰：有效控制和監視能量參數和企業(yè)關(guān)鍵基礎設施和資產(chǎn)的消耗，特別是有多個(gè)設施分布分步在不同地理位置的情況下。 解決方案：創(chuàng )建堅固靈活的嵌入式功率電源監視與控制系統，用于基于NI單板 RIO和NI LabVIEW的設施管理，減少大型設施的能量消耗。 Saara Embedded Systems作為一個(gè)嵌入式技術(shù)的集成服務(wù)與解決方案供應商，為全球的客戶(hù)提供嵌入式設計與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)服務(wù)。我們提供先進(jìn)的設計和驗證服務(wù)、研發(fā)支持、解決方案設計、工程、項目管理、專(zhuān)用技術(shù)和系統集成解決方案。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計能力，為我們的客戶(hù)構建效率高成本低的端到端解決方案。 嵌入式功率監視與控制系統 我們的遠程設施管理系統（RFMS）精確地監視和控制設備或是基礎設施的總能量消耗。它提供了對參數的無(wú)限制實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)，從內燃機發(fā)電機、HVAC、指示牌、安全系統、冷藏設備、照明系統、非間斷電源、打印機、飲料售貨機設置基于單開(kāi)關(guān)活閥門(mén)的設備。我們的客戶(hù)利用嵌入式遠程終端單元（RTU）的靈活性能夠在他們的基礎設施上監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。 
圖1：使用LabVIEW開(kāi)發(fā)的UI讓我們的客戶(hù)能夠監視他們設備的多個(gè)參數，包括HVAC、內燃機渦輪發(fā)電機、自動(dòng)售貨機、咖啡機等等。 自從印度引進(jìn)RFMS之后，它將我們的一個(gè)客戶(hù)的能量消耗降低了15％。使用RFMS，因為燃料補充是基于主動(dòng)需求系統的，所以燃料補充的頻率大大降低了，燃料消耗統計變得更為精確，燃料丟失問(wèn)題也得到了解決。遠程控制特性提供了數字指示牌和空調的統一開(kāi)關(guān)控制。隨著(zhù)安裝的RTU分支的增加，能量消耗也節省的越多。由于辦公室統一政策，在客戶(hù)服務(wù)質(zhì)量上獲得了巨大的提高，我們的客戶(hù)也在能源節省方面起到了先鋒作用。此外，因為RFMS的性能，我們的客戶(hù)通過(guò)節省能源，在六個(gè)月內回收了這個(gè)方案開(kāi)發(fā)的成本。 為功率監視和控制設計RTU 基于NI單板RIO的硬件解決方案 我們基于NI單板RIO和LabVIEW設計了這個(gè)定制的嵌入式控制與監視系統。NI單板RIO是多功能高性能平臺，具有開(kāi)放式體系結構和構建專(zhuān)用定制I/O模塊的靈活性，從而可以滿(mǎn)足我們應用程序專(zhuān)用I/O和通信的需求。我們正在使用NI sbRIO-9601設備，將板載實(shí)時(shí)處理器、現場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）和數字I/O線(xiàn)路與以太網(wǎng)、RS232端口和用于數據記錄的板載存儲器整合在一起。RS232端口與能量?jì)x表進(jìn)行通信，從遠程系統得到的數據可以通過(guò)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(wú)線(xiàn)模式。 由于NI單板RIO的靈活性和設計，我們創(chuàng )建了定制中間子卡并將它直接連接到終端數字I/O接頭上。子卡包含定制的信號調理，可以滿(mǎn)足一系列傳感器的I/O要求。這些傳感器監視和測量來(lái)自不同系統參數的信號，包含照明、空調、自動(dòng)售貨機、內燃機發(fā)電機設備和燃料庫。RTU 可以處理模擬I/O和數字I/O，從多個(gè)傳感器和源采集數據。我們還為NI單板RIO設備創(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(yè)接口的Google地圖、無(wú)線(xiàn)連接和與多種模擬數字傳感器的連接。 基于LabVIEW的軟件解決方案 我們的認證LabVIEW開(kāi)發(fā)員成功地創(chuàng )建了完整而簡(jiǎn)單的GUI，確保了方便的部署，降低了客戶(hù)工程團隊學(xué)習的時(shí)間。使用LabVIEW的高效工具和LabVIEW的內建UI功能，我們在短時(shí)間內設計了我們的系統軟件。 我們使用LabVIEW實(shí)時(shí)模塊和LabVIEW FPGA模塊對在NI Single-Board RIO中的實(shí)時(shí)處理器和FPGA進(jìn)行編程。使用LabVIEW FPGA，我們可以快速地對FPGA進(jìn)行編程，提供了定制數字信號接口訪(fǎng)問(wèn)子卡。使用LabVIEW和LabVIEW實(shí)時(shí)模塊的網(wǎng)頁(yè)發(fā)布功能，我們添加了可以通過(guò)行業(yè)標準的ASP.NET，用來(lái)在網(wǎng)頁(yè)上遠程查看數據的高級功能（數據包括能量消耗參數和地方特定數據）。這個(gè)GUI可以在集成的儀表板中進(jìn)行查看，并且可以從任何遠程位置通過(guò)英特網(wǎng)進(jìn)行控制。
圖2：該軟件的用戶(hù)界面也允許客戶(hù)為他們的HVAC單位遠程管理和控制設定空置量和具體時(shí)間。
圖3：NI LabVIEW軟件和ASP.NET合作，讓我們的客戶(hù)在印度的不同區域通過(guò)谷歌地圖監測控制設備。 NI解決方案的優(yōu)點(diǎn) 最初，我們的公司設計團隊創(chuàng )建了定制RTU滿(mǎn)足功率監視和控制應用需求，但是因為項目的動(dòng)態(tài)特性和可擴展解決方案的需求，我們與NI進(jìn)行了合作。利用來(lái)自NI的商業(yè)硬件和軟件技術(shù)，我們實(shí)現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(jìn)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(yè)發(fā)布的內建特性，允許部署系統的遠程更新和編程，這對于遠程嵌入式控制和監視解決方案是個(gè)巨大的優(yōu)勢。
圖4：我們的解決方案：硬件設備Single-Board內處理器，FPGA和I/O根據我們自定義子卡和自定義信號處理電子產(chǎn)品。 穩定的NI系統滿(mǎn)足了我們客戶(hù)的動(dòng)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計，我們在破紀錄的時(shí)間內，設計并集成了一個(gè)綜合的能量管理解決方案。 作者：Saara Embedded Systems Pvt Ltd公司Siddharth Verma，Dhananjaya BM，Kishore Nambiar NI公司供稿 |
