Материал: Разработка автоматизированной системы управления освещением для административного здания

Разработка автоматизированной системы управления освещением для административного здания

Образовательное учреждение высшего образования

«Южно-Уральский институт управления и экономики»

Выпускная квалификационная работа

На тему: «Разработка автоматизированной системы управления освещением для административного здания»

Автор работы: А.Т. Петров

Руководитель работы: И.В. Сидорова

Нормоконтроль: Д.А. Новикова

Ответственный консультант по экономической части:

И.А. Сергеичева

Заведующий кафедрой ТиЭ: А.Г. Савиновских

Челябинск, 2016

Аннотация

«Проектирование локально - вычислительной сети для ИП Евдокимова М.В.» Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе. - Челябинск, Образовательное учреждение высшего образования «ЮУИУиЭ», 2016. 73 страниц, 10 иллюстраций, 8 таблиц, 22 источников литературы.

В данной выпускной квалификационной работе рассматривается система электроснабжения предприятия ТОРГОВЫЙ ДОМ "УРАЛЬСКИЙ ЗАВОД ХИМИЧЕСКОГО И НЕСТАНДАРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ" (ТД "УЗХНО").

Целью выпускной квалификационной работы является разработать автоматизированную систему управления освещением административного здания.

Квалификационная работа состоит из введения, 6 глав и заключения.

Во введении определены актуальность работы, объект, предмет, цели и задачи, практическая значимость работы.

В первой главе представлен анализ предметной области, рассмотрена системы электроснабжения ООО «Уральский завод химического и нестандартного оборудования», выявлены ее недостатки.

Во второй главе рассмотрены различные источники искусственного освещения зданий, а также, варианты построения автоматизированных систем управления системой освещения.

Третья глава посвящена подробному описанию предлагаемой системы управления системой освещения административного здания.

В четвертой главе проведен выбор энергоэффективных источников освещения.

В пятой главе рассмотрены основные аспекты охраны труда при работе в электроустановках. Определены основные факторы, вызывающие опасность для человека при работе.

В шестой главе дана оценка внедрения предлагаемой системы и применения энергоэффективнх источников света.

В заключении представлены общие выводы по квалификационной работе.

Содержание

Аннотация

Введение

Глава 1. Анализ производственно-хозяйственной деятельности объекта и существующей схемы электроснабжения

.1 Общая информация

.2 Схема электроснабжения и электрооборудование объекта

.3 Динамика потребления электроэнергии

.4 Система освещения объекта

Выводы по главе 1

Глава 2. Анализ эффективности систем освещения

.1 Сравнение эффективности различных типов источников освещения

.2 Различные варианты построения систем управления освещением

Выводы по главе 2

Глава 3. Построение системы управления освещением

.1 Выбор структуры системы освещением

.2 Выбор элементов системы управления освещением

.2.1 Офисные светильники

.2.2 Блок управления БУР-8

.2.3 Устройство сбора и передачи данных УСПД-01

.2.4 Устройство сбора и передачи данных УСПД-02

.2.5 Сервер сбора и обработки энергоинформации зданий

Выводы по главе 3

Глава 4. Эффективность внедряемых технологий

.1 Энергоэффективность осветительных приборов

.2 Экономичность осветительных приборов

Выводы по главе 4

Глава 5. Разработка мероприятий по охране труда и экологической безопасности

.1 Мероприятия по охране атмосферного воздуха

.2 Защита от производственного шума и вибрации

.3 Мероприятия по охране и рациональному использованию недр

Выводы по главе 5

Глава 6. Расчет экономической эффективности

.1 Ориентировочная стоимость системы освещения

Выводы по главе 6

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Энергосбережение (экономия электроэнергии) - реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

С развитием микроэлектроники, схемотехники, с истощением энергетических ресурсов всего земного шара, проблема энергосбережения вышла на первое место экономической политики государств.

Основными направлениями политики энергосбережения:

1.       Проведение государственной политики в сфере энергосбережения.

2.       Осуществление государственного надзора за рациональным использованием топлива, электрической и тепловой энергии.

.        Повышения эффективности использования энергоносителей в результате внедрения новых энергосберегающих технологий, оборудования, приборов и материалов, утилизации вторичных энергоресурсов.

.        Структурной перестройки отраслей экономики и промышленности.

С целью экономного использования электрической энергии все предприятия, связанные с разработкой электронных устройств, проектируют устройства, выпускаемые в массовое производство таким образом, чтобы оно как можно меньше потребляло электроэнергии. Для этого, например, проводятся попытки к минитюаризации отдельных элементов, что позволяет комбинировать их единые блоки небольших размеров. Это даёт возможность сберегать электрическую энергию за счёт использования для питания этих блоков уже один источник питания, а не по одному для каждого из элементов. На специализированных форумах и выставках предприятия делятся своими новыми разработками в области энергосберегающей аппаратуры.

Наиболее распространенный способ экономии электроэнергии - повышение эффективности за счет использования современных технологий и микропроцессорной техники в сфере автоматизации зданий.

Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод, что проблема повышения энергоэффективности является востребованной в настоящее время, что делает тему работы «Разработка автоматизированной системы управления освещением для административного здания» актуальной.

Объектом исследования является системы электроснабжения предприятия ООО «Уральский завод химического и нестандартного оборудования».

Целью работы является разработка автоматизированной системы управления освещением.

Таким образом, в результате написания работы будут решены следующие задачи:

рассмотрена системы электроснабжения предприятия;

выявлены основные недостатки системы электроснабжения;

проведен анализ различных источников освещения;

рассмотрены типовые варианты построения систем управления освещением;

разработана структура автоматизированной системы управления освежением;

оценен экономический эффект от внедрения предлагаемой системы.

Глава 1. Анализ производственно-хозяйственной деятельности объекта и существующей схемы электроснабжения

1.1 Общая информация

Собственных источников электроснабжения у ООО «Уральский завод химического и нестандартного оборудования» (ООО «УЗХНО») не имеется.

Однолинейная схема присоединения к внешней электрической сети электрооборудования приведена на рисунке 1.

Перечень точек поставки электроэнергии в сеть ООО «УЗХНО» из сети приведен в таблице 1.

Рисунок 1. Однолинейная схема присоединения электрооборудования.

Таблица 1. Перечень точек поставки электрической энергии в сеть ООО «УЗХНО»

1.2 Схема электроснабжения и электрооборудование объекта

Схема внешнего электроснабжения объекта соответствует III категории надежности, для которой допустимое число часов отключения в год составляет 72 часа, а также допускаются перерывы в электроснабжении, необходимые для ремонта и замены поврежденного электрооборудования системы электроснабжения, с восстановлением электроснабжения в течение 24 часов [1].

На рисунке 2 представлена однолинейная схема электроснабжения административного здания ООО «УЗХНО».

Рисунок 2. Однолинейная схема электроснабжения

Электроэнергия осуществляется от РП-26 по кабельным линиям во ВРУ-0,4 кВ. Граница балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности электросетевой организации и потребителя документирована актом и проходит по наконечникам КЛ-0,4 кВ в РУ-0,4 кВ РП-26.

Рисунок 3. Схема питания электроэнергией

В эксплуатации и на балансе сетевой организации находятся: « РП-26 в составе 2КЛ-10 кВ от РУ-10 кВ ПС 110/до РУ-10 кВ, кабельные линии 0,4 кВ от РУ-0,4 кВ РП-26, вводно-распределительные устройства 0,4 кВ и внутренние эл. сети».

Условно все установленное на объекте электропотребляющее оборудование можно разделить на две категории: светотехническое оборудование, использующееся в целях освещения помещений, и силовое электрооборудование, которое включает в себя приточно-вытяжную вентиляцию, насосное оборудование, центры питания и систему кондиционирования, а также орг.технику и бытовую технику.

Долевое распределение электроприемников по направлениям использования в учреждении приведено на рисунке 4.

Рисунок 4. Долевое распределение установленной мощности электроприемников

1.3 Динамика потребления электроэнергии

На рисунке 5 представлена динамика потребления электроэнергии объекта ООО «УЗХНО» с 2014 по 2016 гг.

Рисунок 5. Динамика потребления электроэнергии объекта

1.4 Система освещения объекта

Из общего потребленного расхода электроэнергии в здании примерно 24% приходится на долю освещения.

На основании приказа № 16 от 19.01.2012 г. о проведении аттестации рабочих мест и приказа Минздравсоцразвития России № 342н от 26.04.2011г. «Об утверждении порядка аттестации рабочих мест по условиям труда» в ООО «УЗХНО» проведена аттестация рабочих мест по условиям труда. Для проведения работ по договору № 1301/05/06 от 13 января 2012 г. привлекалась аттестующая организация ООО «Охрана. Безопасность», имеющая аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21ЭМ82 от 13 декабря 2010 г. Аттестация рабочих мест по условиям труда проводилась с 19.01.2012г. по 23.05.2012 г. Всего проведена аттестация 95 рабочих мест. Результаты аттестации рабочих мест представлены в сводной ведомости результатов аттестации рабочих мест по условиям труда (Таблица 2).

В качестве осветительных приборов для освещения помещений объекта применяются светильники с люминесцентными лампами, с лампами ДНаТ и ДРИ, а так же с лампами накаливания 60 Вт.

Всего на объекте установлено 6919 ламп различного типа с суммарной установленной мощностью 266,5 кВт.

Основное распределение между типами светильников приведено в таблице 3.

На объекте полностью отсутствует система управления освещением. Включение и отключение осветительных установок осуществляется ручным способом с помощью обслуживающего персонала и работников организации.

В качестве энергосберегающих мероприятий рекомендуется замена ламп накаливания на светодиодные.

Таблица 2. Сводная ведомость результатов аттестации рабочих мест по условиям труда