【玄铁杯第三届RISC-V应用创新大赛】LicheePi 4A+EMS能量管理系统

bloong

【玄铁杯第三届RISC-V应用创新大赛】LicheePi 4A+EMS能量管理系统 [复制链接]

 

创意方案：基于LicheePi 4A的EMS能源管理系统

背景：
能源管理系统（Energy Management System，EMS）在能源领域起着重要的作用，是一种集软硬件于一体的智能化系统，用于监控、控制和优化能源系统中的能量流动和能源消耗。它基于数据采集、分析和决策支持技术，能够实时监测能源设备的运行状态、能源消耗情况以及环境条件，从而实现对能源的高效管理和优化。用于优化能源的生产、传输、储存和消费。借助LicheePi的强大性能和丰富的接口，我们可以开发一个基于LicheePi的创新EMS方案，用于微电网级别的能源管理和优化。                     

 

                                                                                        系统架构

方案描述：
1. 硬件搭建：
   - 使用LicheePi 4A作为主控板充当EMS硬件主题，具备强大的处理能力和丰富的接口。
   - 连接能量采集设备（如PCS、BMS）等，用于实时监测和采集能源数据，本方案中我们使用ModBus模拟工具来模拟数据。

2. 软件开发：
   - 开发基于LicheePi的能源管理系统软件，实现能源数据的处理、优化调度和可视化展示。
   - 设计算法和策略，用于优化能源的分配、储存和消费，以实现能源的高效利用和成本优化。
   - 实现多尺度协调控制，自动维持微电网的频率和电压稳定。
   - 提供实时监测和控制功能，以便管理人员对能源系统进行远程监控和调整。

3. 用户界面：
   - 开发一个用户友好的界面，可以通过APP或Web访问。
   - 提供能源数据的实时监测、分析和可视化展示，包括电能/电量的实时数据和历史趋势。
   - 支持远程实时控制，让用户可以调整能源系统的工作状态和参数。

 

显示界面采用开源组态设计软件FUXA来实现，上图为设计好的大屏页面。

FUXA是一款功能强大的基于web的开源组态软件，可快速构建和部署可扩展的SCADA、HMI、仪表板或IIoT系统。使用FUXA，您可以创建现代化、可视化、形象化的流程，来反映您的机器和实时数据的状态，为自动化工业工厂的控制仪表进行个性化设计。

功能特性：

· 支持Modbus RTU/TCP的设备、西门子S7协议、OPC-UA、BACnet IP、MQTT、以太网/IP的连接（Allen Bradley）

· FUXA的SCADA/HMI Web编辑器-完全基于Web的可视化工程和设计

· 该系统设计用于在各种操作系统中运行，安装方便。后端用NodeJs开发，用户界面是一个可扩展的HTML5 web前端，使用web技术（HTML5、CSS、Javascript、Angular、SVG）开发，并与所有主流浏览器兼容。

4. 创新功能：
   - 引入人工智能技术，通过机器学习和预测分析，优化能源的生产和消费，提高能源利用效率。
   - 支持智能能源调度，根据用户需求和能源市场情况，自动调整能源分配和消费策略。
   - 集成能源储存和可再生能源设备，实现对可再生能源的优化利用和储能系统的协调控制。

通过以上创意方案，基于LicheePi的能源管理系统可以实现对微电网级别能源的智能管理和优化。它将提供实时监测、分析和控制功能，帮助用户有效管理能源，降低能源成本，提高能源利用效率，同时促进可再生能源的应用和储能技术的发展。

 

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Jacktang

这样的系统硬件连接应该是有很多接口的，怎么硬连接

lugl4313820

这个项目做得不错呀，UI设计非常美观，希望能得奖！

bloong

lugl4313820 发表于 2023-12-5 08:49 这个项目做得不错呀，UI设计非常美观，希望能得奖！

借您吉言

bloong

Jacktang 发表于 2023-12-5 07:47 这样的系统硬件连接应该是有很多接口的，怎么硬连接

这类系统一般使用网络对外通讯，常用的有RS485、CAN这种接口，我们这次的开发板上可以选用UART0通过USB转TTL 3.3V与PC模拟客户端进行ModBus RTU通讯