雲端能效管理方案

摘要：手機已成為世界上個人最主要的裝備之一，且幾乎都是隨身攜帶。藉由新的通訊技術，所有馬達的運轉資訊包括電壓電流及功率等都可顯示在手機上。工程師及管理者都可透過手機了解每顆馬達的運轉狀況，經過授權的人員更可藉由手機用他們的手指控制馬達運作。

Abstract: Smartphones have gained considerable popularity in the world. They can be used as maintenance tools. Operating data including voltage, current and power of an electric motor can be delivered to the smartphone once data has been measured. In this way the details about motor operating status can be obtained by engineers and managers instantly. Authorized users are able to remote control the motor anywhere.

關鍵詞：馬達、能源效率、工業4.0、手機、量測

Keywords：Motors, Energy Efficiency, Industry 4.0, Smartphone, Measurement

前言
工業用電量遠高於民生用電，馬達又占工業用電大宗，將低效率耗電高之低階馬達更換為省電之高效率馬達為普世價值。國際電工協會IEC自2008年起制定能效分級並獲全球主要地區與國家配合執行高效率馬達政策，無論是獎勵或強制執行。然業者的疑慮是使用高效率馬達是否真能節電，節電多少。目前僅能由計算值推斷，無法從既有設備及儀表看到。本文主要是介紹透過電子及通訊技術，可以在手機讀到馬達電壓、電流、功因及功率等用電實績，輕易比對出高效率馬達節能效果，有助於提高用戶對高效率馬達的信心，進而更有助於高效率馬達的推廣。除此之外，溫度振動等機馬達運轉資訊也可自手機得知，對使用安全更有保障。

現況
需要使用大電力的產業如鋼鐵、石化、水泥、造船…等，為了安全及產線順暢通常都有產線儀控中心，現場相關的每一環節都在儀控中心監示器顯示出來。包括電壓、電流、功率、振動、溫度、壓力及流量等等，基於產業發展的歷史軌跡，這些資訊都是經由電腦系統整理計算分析後得到，圖1是儀控調度中心示意圖片。

雲端能效管理方案
既有的儀控中心確保整個系統的安全與順暢運轉，但資訊無法傳輸到手機系統。責任者只能在儀控中心進行問題處理或調度。但今天手機普及，且幾乎人不離機，如果能在手機了解各種設備及生產資訊，進而用手指操作，透過手機讓系統在最佳化下運轉，達到節能目的。如有告警顯示，也可透過手機直接解決問題，或經由手機連絡相關人員緊急處理，將比既有系統更便捷更有效率，進而減少人力。圖2就是透過電子通訊技術，將馬達系統運轉各項資訊，包括線圈溫度、軸承溫度、三軸振動、電流、電壓、功率、功因等經由內建RS485傳送到通訊夾（e-Gateway），並即時顯示在手機上。

3.1 感測器
首先加裝感測器，如電壓、電流、功率、振動、溫度、壓力及流量等等，如果是類比訊號的感測器，要將其轉為數位再經由內建RS485傳送到通訊夾。

3.2 網路環境
經由e-Gateway處理後的資訊，藉由網路環境傳送到手機，架構如圖2所示。