Hệ thống quản lý và giám sát sử dụng năng lượng điện thông minh tại các nhà xưởng cho các trường cao đẳng khối giáo dục nghề nghiệp

Submitted by quantri on
Lĩnh vực thi
3.Lĩnh vực Cơ khí, tự động hóa, xây dựng, giao thông vận tải
Đạt giải Tỉnh
Giải Khuyến khích
Tên tác giả
1. Nguyễn Đình Vui 2. Vũ Quang Khuê
Địa chỉ
Trường Cao đẳng Công nghiệp Bắc Ninh
Thuyết minh tóm tắt
Tính mới, tính sáng tạo:
Giải pháp là sản phẩm ứng dụng công nghệ IoT và công nghiệp 4.0 trong công tác quản lý năng lượng điện, nhằm xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển thông minh cho nhà máy, trường học và doanh nghiệp.
Khác với phương pháp truyền thống phải đo, ghi thủ công, hệ thống này tự động thu thập – lưu trữ – phân tích dữ liệu điện năng theo thời gian thực thông qua các cảm biến và thiết bị đo thông minh, sau đó truyền dữ liệu lên nền tảng webserver để người dùng quản lý ở bất kỳ đâu qua điện thoại, máy tính hoặc tablet.
Điểm sáng tạo của giải pháp:
• Kết hợp linh hoạt IoT, Cloud, Webapp để trực quan hóa và giám sát tiêu thụ điện năng.
• Phân tích dữ liệu lịch sử để dự báo xu hướng tiêu thụ, hỗ trợ ra quyết định tối ưu hóa chi phí vận hành.
• Mở rộng linh hoạt cho mọi quy mô: từ một điểm đo, một tòa nhà cho tới toàn bộ khu công nghiệp.
• Tự động cảnh báo sự cố, bất thường trong hệ thống điện, giúp người quản lý chủ động xử lý.
Nội dung của giải pháp:
Giải pháp được thiết kế thành một hệ thống quản lý năng lượng điện tập trung, gồm ba thành phần chính:
1. Khối cảm biến và thiết bị đo: thu thập các thông số điện năng (dòng, áp, công suất, tần số...) tại từng khu vực.
2. Khối xử lý trung tâm và IoT Gateway: tiếp nhận, lưu trữ, truyền dữ liệu lên nền tảng điện toán đám mây.
3. Giao diện giám sát webserver: hiển thị các thông số, biểu đồ và báo cáo theo thời gian thực, có chức năng thống kê, xuất báo cáo, và gửi cảnh báo sớm khi có sự cố.
Mục tiêu của hệ thống là tối đa hóa hiệu suất sử dụng năng lượng thông qua phân tích và điều khiển tự động. Hệ thống cho phép:
• Giám sát toàn bộ phụ tải, khu vực sản xuất, hành chính.
• Cảnh báo sớm khi có bất thường về điện áp hoặc quá tải.
• Tự động thống kê và xuất báo cáo theo thời gian thực.
• Hỗ trợ lập kế hoạch tiêu thụ điện năng hợp lý, giảm chi phí vận hành.
Khả năng áp dụng:
Hệ thống hiện đang được triển khai thử nghiệm tại Trường Cao đẳng Công nghiệp Bắc Ninh, bước đầu đạt hiệu quả cao.
Có thể nhân rộng cho các doanh nghiệp sản xuất, khu công nghiệp, tòa nhà, bệnh viện, trường học… có nhu cầu giám sát tiêu thụ điện năng lớn hoặc yêu cầu tiết kiệm năng lượng.
Hệ thống hoạt động ổn định, dễ dàng tích hợp vào hạ tầng sẵn có, giao diện thân thiện, dễ vận hành và mở rộng.
Hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, xã hội:
1. Hiệu quả kỹ thuật:
- Giúp người quản lý giám sát và điều khiển hệ thống điện mọi lúc, mọi nơi.
- Đảm bảo an toàn, độ tin cậy cao, giảm thiểu sự cố và thất thoát điện năng.
- Cung cấp dữ liệu chính xác phục vụ công tác vận hành, bảo trì thiết bị.
2. Hiệu quả kinh tế:
- Chi phí đầu tư chỉ bằng 60–70% so với các hệ thống nước ngoài tương đương.
- Tiết kiệm điện năng 10–20% nhờ tối ưu hóa tiêu thụ và cảnh báo kịp thời.
- Giảm nhân sự vận hành, tiết kiệm chi phí bảo trì, vận hành.
3. Hiệu quả xã hội:
- Góp phần thực hiện chuyển đổi số trong quản lý năng lượng, hướng đến lưới điện thông minh.
- Giảm áp lực thiếu điện cục bộ, nâng cao ý thức sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả.
- Có thể mở rộng thành hệ thống quản lý năng lượng quốc gia cho ngành giáo dục, sản xuất, hành chính.