蜂窝连接的压缩空气监测系统节省时间和金钱
在我24年的压缩空气系统节能监测职业生涯中，我花了很多时间在仪表板上，乘飞机和汽车往返于我所在区域内外的客户现场，有时甚至在其他大陆。有时由于不可预见的情况，我会从以前放置的记录器下载数据，结果发现数据不可接受，这意味着花费在旅行上的时间被浪费了，这是一个不断的挫折来源。最近，随着仪器和电池连接技术的进步，这项工作变得更有效率，减少了浪费的旅行时间，并产生了关于客户设备工作的更有价值的实时信息。
这些改进不仅可以减少我的旅行时间，而且还花费了处理的数据，该数据通常包含数十万个，有时数百万的时间戳样本需要仔细分析。本文讨论了我在审判一些新的手机连接的压缩空气数据记录设备和数据可视化软件方面的一些经验。
探索数据记录器类型
与任何系统一样，为了适当地管理压缩空气设备，必须采取一些测量。通常，安装某种数据记录设备以测量各种压力，放大器或电源，流量，有时温度和露点。将此设备放在系统上就像将心电图机放在人体上，可以分析植物中压缩空气系统的心跳，以确定一切正常或是否存在问题，所有情况都不会中断系统。
当与空压机功耗相比，曲线的形状告诉受过教育的审计师关于压缩空气设备的许多事情。当在一个基于时间的图表上并排比较各种参数的轨迹时，诸如空气容量不足、压力高、控制差、压降大、空压机运行效率低下等问题都变得很明显。
有很多类型的数据记录器，我已经尝试了很多。一般来说，可用的记录器可以是两种设计理念中的一种：独立的独立记录器或中央多通道记录器。
这种独立的设计通常由电池供电，重量轻，通常只用于测量所需的一两个参数，用户必须有一些压力，放大器和流量记录器，以同时收集各种所需的读数。这些数据记录器通常有自己的电源，使它们易于放置在任何地方，但通常有有限的板载内存和可选择的数据采样率。由于内存大小的限制，在采样频率和测量时间跨度之间常常存在权衡。采样频率越低，系统数据分析越困难。
另一种类型是中央多通道记录仪，通常是某种电子外壳，通过控制线连接到测量重要系统参数所需的各种临时传感器上。这种记录器的使用不太方便，因为在较大的压缩空气装置中，许多电线需要运行到一个中央位置。这些盒子通常需要连接交流电源才能工作，或者是一个较大的电池组，增加了意外中断的风险。中央数据采集箱往往具有巨大的存储容量，能够以频繁的采样率收集数月的数据，使数据分析更加清晰。
两个设计样式都需要某种数据下载。放置记录器后等待一段时间后，压缩空气审核员将返回网站并下载数据记录器。然后将数据组织成某种数据库，其中可以完成数据的可视化，并且执行能量计算。数据的处理和可视化非常重要，因为审计员必须能够轻松扫描数据以查找任何问题。有能力放大和退出数据以仔细看看任何异常是至关重要的。这项操作或缺乏它是什么让一些数据记录系统易于使用，其他人几乎是不可能的。最便可类型的数据记录器是没有数据可视化程序，强迫压缩的空气审核员将所有东西转化为电子表格并从那里斗争。
基于Web的系统进化
当然，对于任何电子电路，存在问题。电池致死，电线被拉出，电源拔出和开口阀关闭，所有对数据收集练习的负面影响。在没有看到实时数据的能力，审计师必须等待一个或两个周的数据收集，然后确定他的数据是否坏或好。许多次我被迫在寻找后发出咒语流，在每一种方向六小时开车后，我的数据记录器未能正确收集数据。
这些挣扎迫使我寻找完美的压缩空气数据记录系统，这将使我的生活更轻松。在过去的几年里，我尝试了十几个系统，有些非常好，但没有一个是完美的。
然而，电子仪器和数据连接的进步最终让我找到了我一直在寻找的近乎完美的产品:为压缩空气系统设计的蜂窝连接数据记录系统。我目前使用的系统，可从CALMS AIR (www.calms.eu）是一个中央框系统，能够使用在同一数据库上一起工作的多个多通道记录器，带有实时单元格调制解调器互联网数据连接。
该设备通过布线连接到各种换能器，并在十分钟的数据包中收集数据，该数据包被发送到中央数据库。传入数据在基于Web的软件中缩放和处理。每个数据点都受到数学计算的影响，这使得可以使用电源公式和“如果，然后”语句来计算来自放大器的电源以选择适当的功率因数。
可用的Web平台允许任何被分配给项目的审计师，无论他们的位置，要从具有互联网连接的世界任何地方查看任何连接的监控系统或历史数据。这使得可以从我的桌面或笔记本电脑查看来自我的客户（最多10分钟）的实时数据，并且如果需要，即使是我的智能手机也是如此。
我很幸运能够试用这个系统，在我使用它的短短几个月里，我已经为自己节省了大约30个小时的仪表盘时间。我还自豪地说,由于优秀的连通性和实时数据,系统允许我建议我的客户从远处,四次,我已经能够帮助改善客户的平均系统效率10%通过免费调整空气压缩机设置。
该系统还允许我在发生系统问题时，或在设备初始安装后的短短几个小时内，快速诊断系统问题。当然，由于大部分数据处理都是在采集每个样本后自动完成的，所以我通常在计算系统效率和流量时所做的大部分电子表格工作已经为我完成了，从而为我节省了许多额外的工作时间。下面的例子说明了这个优秀的测量系统的一些有趣的用途。
在豆制品加工厂节约时间，提高效果
该系统的第一次使用是在一家豆类加工厂，距离我的办公室大约两小时车程。
图1：该图表显示了豆类处理设施的压力（洋红色），功率（紫色）和流量（蓝色）。电源信号来自普通饲料，中途通过样品进行新的更有效的空气压缩机。在一个小时内，基于远程读数检测到高压并且不到最佳操作，并在技术人员离开现场之前纠正这种情况。（资料来源：CALMS空气。）按此放大．
这是一个带干燥器干燥器的单个空气压缩机系统。客户将植物空气压缩机从负载/卸载控制单元转换为可变速度驱动器（VSD）设计。现有的空气压缩机非常低效，因为它正在迅速循环并且具有非常高的卸载功耗。该项目由本地电力公用事业资助，因此他们对验证设备变更所获得的储蓄感兴趣。
新旧空压机连接在同一个电源上，可以用相同的电流互感器来测量新旧的运行情况。建立了测量空压机排气压力和安培基本参数的数据记录仪。在安装过程中，使用手持功率计在加载和卸载条件下测量功率因数。这是内部计算功耗使用数学计算的安培输入。
客户是当空气压缩机替换将要发生这样的数据记录器已经预先安装好提前离开收集数据不确定。这给了一个很好的数据，以计算基线能量和流动轮廓。一旦安装了新的空气压缩机，我就可以快速看到我办公室的结果。图1显示了在图表的前半部分中的负载/卸载空气压缩机的压力/功率/流量分布，然后在首次启动新单元时类似的测量。
主图表上方是系统比功率的计算。我们可以看到，对于加载/卸载操作，特定功率超出了图表范围。该范围内的操作耗电量为28.4千瓦（kW），而平均发电量为14立方英尺/分。这计算得出的特定功率读数超过200 kW/100 cfm，非常差。在生产15CFM时，运行消耗约3kW，比功率为21.7kW/100CFM，这是一个更合理的数字。
在数据的中间可以看到压力偏移，当启动新的空气压缩机时，维修技师假设当所需压力较低时，压力应设置在110 psi左右。技术人员的设置还允许空气压缩机在两个循环之间空载运行，消耗功率，但不产生空气。由于我远程接收数据，我能够快速诊断问题，并建议技师降低压力和减少卸载计时器。这为我节省了一次现场之旅，并增加了项目的节能。
稍后，测量系统能够帮助我诊断空气干燥器露点控制的问题。现场人员已将干燥器切换到固定循环模式，在我的日常检查中发现了此问题，但客户没有注意到。打电话到现场纠正了问题，节省了另一次浪费的旅行。总的来说，我能够收集大约一个月的数据，而不需要额外的行程来下载数据。我以前的数据记录器每次下载的容量只有八天。因此，这将需要四次单独的访问站点来下载数据。
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精确定位每年节省10,000美元的肉类加工
在肉类加工厂，我第一次有机会使用两个通过cell modem连接到同一数据库的日志框。
图2：这显示了肉类加工厂的压力、功率和流量分布。该现场的三台VSD空气压缩机运行不理想。根据读数，对其中一台VSD空气压缩机的压力设置进行了调整，导致效率较低的机组停机。图表顶部的特定功率图显示此调整提高了效率。（来源：平静空气。）按此放大．
该工厂具有三个VSD空气压缩机和一个固定速度单元。空气干燥是无丝般的干燥剂，这是由于植物中的冷却环境温度而需要。其中一个空气压缩机从主电力室远程安装，为关键过程区域提供压力支持。这需要两个测量盒，因为它太远的是运行导线到中心位置。最近刚刚购买了四个空气压缩机中的两个，并且是优质效率的单位。一台较旧的VSD单位接近其使用寿命的结束，当它在其变量调整的低范围内时效率非常差。
由于没有压缩空气监测系统，因此难以通过本地观察调整该系统，并且不容易检查遥控空气压缩机操作。远程单元通过止回阀从植物的一部分隔离。这样做是这样的，因此如果主要的生产压力下降，关键过程可以独立地从主要工厂运行。
在放置了伐木者之后，很明显事情没有按照预期进行调整。老式的低效率VSD大部分时间运行在低效率点，而新型高效VSD加载或卸载非常轻。解决方法是简单地调整新的VSD的目标压力，这一切都是通过我的办公室的建议，同时在我的电脑屏幕上观看。
监测系统还允许诊断另一个问题。由于远程止回阀，以及相关干燥机内的止回阀，遥控空气压缩机无法关闭待机超过几分钟，即使在非生产时间不需要运行。止回阀阻止了它看到真正的系统压力，一旦空气压缩机关闭，它就会通过干燥器吹扫局部控制压力。安装旁路线以允许空气压缩机直接看到管线压力，基本上降低其工作时间。
系统还检测到过度泄漏和干燥器清洗。维修部门正在解决这个问题。综合调整后的运营成本估计减少了10%的能源消耗，每年节省约10,000美元的能源成本。
快速诊断，调整每年保存锯木厂22,000美元
该监控系统安装在距离我办公室1200英里的一家锯木厂，最近在该厂的3台负载/卸载空气压缩机系统中增加了一台VSD空气压缩机。这些测量是应当地电力公司的要求进行的，因为他们为系统升级提供了财政奖励。
图3：该图表显示了该锯木厂系统的完整仪表板。在满负荷生产期间，VSD空气压缩机以满负荷运行，导致固定速度机组进行加载和卸载。VSD设定点的更改提高了系统效率和压力曲线（黑色和洋红色痕迹）。此仪表板一目了然地显示系统是否处于最佳运行状态。可以跟踪空气压缩机的加载/卸载状态（下图），并显示样本时间跨度的关键参数，以及预计的年度跨度。这些信息甚至可以追踪碳足迹。（来源：平静空气。）按此放大．
在检查安装时，它出现了压力设定值协调足够，但基于空气压缩机设定点，当看起来像VSD历史数据看起来像VSD在其变量模式下花费很少，它主要完全耗尽装。小时仪表读数也显示出两个固定速度单位高于预期的卸载功耗。
看看监控系统收集的数据（图3）显示了在工厂生产期间运行完全加载和固定速度单位的VSD加载和卸载。这与在有效控制的系统中应该发生的情况相反，所需的空气压缩机设定值需要进行调整。
如果我使用了我的标准记录器，我就会在返回工厂后下载数据，只面临另一个三小时的飞机骑行，四小时车程恢复以验证空气压缩机的调整。但是，因为我很容易看到数据，我可以指示本地运营商将空气压缩机设定值调整为正确的协调条件。
调整后，VSD空气压缩机成为微调装置，定速UINT将满负荷运行，或在不需要时超时并关闭，这是正确控制的多机组系统的典型情况。
系统仪表板（图3）显示了全方位的压力，功率，流量和能源成本，因此很容易确定空压机的调节，平均浪费25千瓦次浪费的卸载运行时间，每年节省约22,000美元功率成本，对几个小压力调整不错。调整还有助于稳定植物压力，使其更靠近VSD设定点，而不是具有载荷/卸载控制系统的恒定锯齿波形。
这都是关于效率的
这些简短的成功故事说明了有用的互联网连接的压缩空气数据监控系统如何帮助压缩空气专业人员非常快速地帮助他们的客户变得更加高效。该系统能够在每种情况下产生压力，电源和流量基线，并自动计算系统特定功率。基于这些读数和分析基于时间的数据，可以建议改进，通常在请求的几个小时内，并且变化的结果非常快速验证。在互联网上具有恒定的现场数据流可节省旅行时间和金钱 - 并使客户高效地工作。
有关本文的更多信息，请联系Ron Marshall, Marshall压缩空气咨询公司，电话:204-806-2085，电子邮件:ronm@mts.net.．
要阅读更多空气压缩机仪表文章，请访问www.ghtac.com/technology/instrumentation．
