دانلود پایان نامه ارشد رشته فناوری اطلاعات: بررسی کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی مطالعه موردی :سیستم های SCADA

دانلود پایان نامه

عنوان پایان نامه :

 

بررسی کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی

 مطالعه موردی :سیستم های SCADA

یک صفحه از متن پایان نامه فقط برای نمونه :

 

 

عنوان                                                                                                 صفحه

فصل اول: مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………..   1

1-1-پیشگفتار                                                                                        1

1-1-1-عوامل اقتصادی مدیریت مصرف انرژی                                              1

1-1-2-تعریف مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی                                       2

1-3-نقش فناوری اطلاعات در بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی                       3

1-4-تعریف سیستم های SCADA                                                           4

1-5-سیستم های SCADA و مدیریت مصرف انرژی                                      5

1-6-ضرورت انجام تحقیق                                                                        5

1-7-اهداف تحقیق                                                                                 6

1-8-مروری بر فصل های پایان نامه                                                             7

فصل دوم :مبانی نظری تحقیق……………………………………………………………8

2-1-مقدمه                                                                                          8

2-2-تاریخچه مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی                                          8

2-2-1-دوره اول :صرفه جویی 1981-1973                                              9

2-2-2-دوره دوم :مدیریت انرژی 1993-1981                                           9

2-2-3-دوره سوم:خرید انرژی به بهای کمتر 2000-1993                            10

2-2-4-دوره چهارم :توجه به مسائل زیست محیطی 2010-2000                  11

2-2-5-دوره پنجم :فناوری پاک 2020-2010                                          11

2-3-مراحل مدیریت مصرف انرژی                                                            12

2-3-1-مرحله اول: :شناسایی فرصت ها                                                   12

2 -3-2-مرحله دوم :اولویت بندی فعالیت ها                                              13

2-3-3-مرحله سوم :به انجام رساندن فرآیندها به طور موفقیت آمیز                   13

2-3-4-مرحله چهارم :مرحله بازبینی و اصلاح مستمر                                   13

2-4-کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت مصرف انرژی                                     14

2-4-1-نقش اینترنت و تجارت الکترونیک در مدیریت مصرف انرژی                  14

2-4-2-مدیریت و برآورد نیاز به مصرف انرژی                                             15

2-4-3-روشهای کنترل شبکه ای                                                            16

2-4-3-1-سیستم  های SCADA                                                    16

2-4-3-2-سیستم ذخیره سازی اطلاعات تجهیزات                                    17

2-4-3-3-سیستم مدیریت انرژی EMS                                                17

2-4-3-4-سیستم مدیریت تولید انرژی  GMS                                       18

2-4-3-5-سیستم مدیریت توزیع انرژی DMS                                       18

2-4-4 –سیستم اطلاعات جغرافیایی   GIS                                              19

2-4-4-1-منابع اطلاعات در سیستم GIS                                             20

2-4-4-2-کاربردهای GIS در صنعت انرژی                                           20

2-4-5-سیستم اطلاعات مشتری CIS و CRM                                        21

2-4-6-سیستم اطلاعات انرژی EIS                                                       23

2-4-7-برنامه ریزی منبع انرژی ERP                                                    24

2-4-8-ممیزی خریداران انرژی و برنامه های کاربردی                                  24

2-6-بررسی سیستم های SCADA                                                         25

2-6-1-تاریخچه سیستم های SCADA                                                 26

2-6-2-ساختار سیستم های SCADA                                                  27

2-6-3-عملیات در سیستم های SCADA                                              28

 

2-6-4-مزایای استفاده از سیستم های SCADA                                      29

2-6-5-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت مصرف انرژی                   30

2-7-نتیجه گیری فصل                                                                          31

فصل سوم :پیشینه پژوهشی ……………………………………………………………………………………………32

3-1-مقدمه                                                                                          32

3-2-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی       32

3-2-1-صرفه جویی در مصرف انرژی                                                     32

3-2-2-کاربرد سیستم های SCADA  در افزایش بازدهی سازمان                32

3-2-3-مزایای صرفه جویی در مصرف انرژی                                            33

3-2-4-آنالیز ROI                                                                        33

3-3-مراحل و روشهای به کارگیری سیستم های SCADA  در مدیرت انرژی        34

3-3-1-آنالیز و بررسی دقیق میزان مصرف انرژی و اوج بار مصرفی                    34

3-3-2-آنالیز و اندازه گیری سایر داده های مورد نیاز در مدیریت مصرف انرژی       35

3-4-کاربرد سیستم های SCADA  در افزایش راندمان                                   36

3-5-زمانبندی کارکرد مصرف کننده ها به وسیله سیستم های SCADA             38

3-6-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت سیستم روشنایی                      38

3-7-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت و کنترل تجهیزات                    40

3-8-کاربرد سیستم های SCADA  در سازماندهی پرسنل فنی                        40

3-9-کاربرد سیستم های SCADA  در کاهش استهلاک تجهیزات                    41

3-9-1-کاهش استهلاک تجهیزات با کم کردن حجم کاری                            42

3-9-2-کاهش استهلاک با اعمال روش های کنترلی                                    42

3-10-کاربردسیستم های SCADA  در صنعت برق                                     42

3-10-1-کاربرد سیستم هایSCADA  درافزایش راندمان نیروگاه های برق     42

3-10-2-ایجاد شبکه های هوشمند و بهبود راندمان شبکه برق سراسری            43

3-11-کاربرد منطق فازی و هوش مصنوعی در مدیریت و بهینه سازی مصرف         43

3-11-1-استفاده از هوش مصنوعی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی               43

3-11-2-بهره گیری از منطق فازی برای پیش بینی مقدار مصرف                    44

3-12-کاربرد منطق فازی در کاهش مصرف انرژی در کوره های صنعتی                45

3-13-کاربرد سیستم های SCADA  در مدیریت سیستم های مرتبط با دما        46

3-13-1-کاربرد سیستم های SCADA در مدیریت سیستم های گرمایشی      46

3-13-2-پایش و ثبت دقیق دما بر حسب زمان                                          46

3-13-3-امکان پیاده سازی روشهای پیشرفته کنترل دما                              47

3-13-4-امکان استفاده از تقویم زمانی برای کارکرد سیستم تهویه مطبوع         48

3-14-داده کاوی اطلاعات سیستم های SCADA  جهت افزایش امنیت               48

3-15-استفاده از میکرو کنترولرجهت بهبود عملکرد سیستم های SCADA       49

3-16-استفاده از قابلیت های نرم افزارSCADA  در فرآیند کنترل                   49

3-17-امکان استفاده از OPC در نرم افزار SCADA                                 50

3-18-استفده از سیستم های SCADA  بر مبنای وب                                   50

3-19-استفاده از روشهای مدل سازی در مدیریت انرژی                                 51

3-20-جمع بندی تحقیقات گذشته                                                          52

3-21-نتیجه گیری فصل                                                                       53

فصل چهارم :روش پیاده سازی ، آزمایش ها و نتایج…………………………………………………..55

4-1-مقدمه                                                                                      55

4-2-اهداف مدیریت انرژی در کوره های الکتریکی                                       55

4-2-1-کاهش انرژی مصرفی در کوره های الکتریکی                                56

4-2-2-کاهش اوج بار مصرفی در کوره های الکتریکی                               56

4-3-فرآیند مصرف انرژی در یک کوره الکتریکی                                         56

4-3-1-اندازه گیری دما                                                                    59

4-3-2-اندازه گیری پارامترهای مرتبط با مصرف انرژی                              60

4-3-3-کنترل توان در کوره های الکتریکی                                            61

4-4-طراحی فرآیند مدیریت مصرف انرژی در کوره های الکتریکی                   63

4-4-1-تععین پارامترهای مورد نیاز جهت اندازه گیری و کنترل                   63

4-4-2-انتخاب RTU  ها جهت فرآیند مدیریت مصرف انرژی                     64

4-4-3-ارتباط نرم افزار SCADA  با RTU  ها                                    65

4-4-4-پروتکل های ارتباطی                                                             66

4-4-5-نصب تجهیزات جهت فرآیند آزمایشی                                         71

4-4-6-نصب RTU ها در نرم افزار SCADA                                     76

4-4-7-بررس عملکرد سیستم کنترل توان                                             78

4-5-آزمایش اول:بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFF          79

4-5-1-طراحی نرم افزار جهت آزمایش اول                                           79

4-5-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی در آزمایش اول      82

4-6-آزمایش دوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFF

با اعمال محدودیت در اوج بار مصرفی                                                   85

4-6-1-اصلاح برنامه نرم افزاری جهت آزمایش دوم                                 86

4-6-2-بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش دوم      87

4-7-آزمایش سوم :بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PID              89

4-7-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش سوم-روش کنترلی PID        89

4-7-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم    92

4-8-آزمایش چهارم :  بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PID

همراه با اعمال محدودیت توان                                                           94

4-8-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش چهارم                               95

4-8-2- بررسی وتحلیل نمودارهای مرتبط با مصرف انرژی درآزمایش سوم     95

4-9-آزمایش پنجم :بررسی روند مصرف انرژی در روش PID  همراه با

اعمال محدودیت توان در پیش بینی کوتاه مدت                                  97

4-9-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش پنجم                                 97

4-9-2-بررسی و تحلیل نمودارهای آزمایش پنجم                                   99

4-10-نتیجه گیری فصل                                                                  102

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری و پیشنهادها ……………………………………………………104

5-1-مقدمه                                                                                  104

5-2-نتایج بدست آمده از فرآیندهای آزمایشی                                        104

5-2-1-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش اول                                           105

5-2-2-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش دوم                                           106

5-2-3-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش سوم                                          106

5-2-4-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش چهارم                                       107

5-2-5-تحلیل نتایج حاصل از آزمایش پنجم                                        107

5-3-مزایای استفاده از طرح ارائه شده در تحقیق                                     107

5-3-1-کاهش هزینه های مستقیم                                                    108

5-3-2-کاهش هزینه های غیر مستقیم                                               108

5-3-3-بهبود فرآین تولید و تاثیر آن بر افزایش کیفیت                            108

5-4-پیشنهادات جهت ادامه کار در آینده                                              109

5-4-1-استفاده از روش های کنترل نوین                                            109

5-4-2-محاسبه نرخ بازگشت سرمایه                                                 109

5-4-3-استفاده از سیستم های مدیریت انرژی اقتصادی                          109

5-5-4-ارتباط با سایر نرم افزار های سازمانی                                       110

5-4-5-افزایش راندمان تجهیزات با استفاده از ظرفیت بهینه                    110

مراجع                                                                                         111

چکیده  به زبان انگلیسی                                                                   115

 

 

فهرست جدول ها

صفحه

جدول 4-1-RTU  های استفاده شده در فرآیند آزمایشی                                         65

جدول 4-2-قالب بسته های اطلاعاتی در پروتکل Modbus RTU                             69

جدول 4-3-ارسال یک در خواست از Master                                                      70

جدول 4-4-ارسال یک پاسخ از Slave                                                              70

جدول 4-5-لیست تجهیزات استفاده شده در فرآیند آزمایشی مدیریت مصرف انرژی         73

جدول 4-6-تعیین مقدار اوج بار در هر مرحله                                                        86

جدول 5-1-مشخصات 5 فرآیند آزمایشی                                                           105

جدول 5-2-نتایج حاصل از 5 فرآیند آزمایشی                                                      105

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

 

صفحه

شکل 1-1-ساختار کلی سیستم های SCADA                                                    28

شکل 3-1-کاربرد سیستم های SCADA  در کنترل اوج بار مصرفی                          35

شکل 3-2-افزایش راندمان پمپ های آبرسان با استفاده از سیستم های SCADA          37

شکل 3-3-کاهش هزینه انرژی ماهینه در اثر افزایش راندمان پمپ ها                           38

شکل 3-4-کاربرد سیستم های SCADA  در کنترل سیستم های روشنایی                  40

شکل 3-5-کاربرد سیستم های SCADA  در پایش مداوم انرژی                               41

شکل 3-6-کاربرد منطق فازی در پیش بینی مقدار مصرف انرژی                                 45

شکل 3-7-نمودار مقایسه مصرف انرژی در سیستم کنترل Fuzzy وon/off             47

شکل 4-1-یک نمای کلی از یک کوره الکتریکی                                                     59

شکل 4-2-تغییر ولتاژ موثر با تغییر زاویه آتش تریستور ها                                        62

شکل 4-3-سیستم کنترل توان scr  با ورودی آنالوگ                                           62

شکل 4-4-نحوه ارتباط rtu ها با سرور مرکزی در استاندارد   rs485                     66

شکل 4-5-دیاگرام سیستم طراحی شده جهت مدیریت مصرف انرژی کوره های الکتریکی   72

شکل 4-6-تصویر تجهیزات نصب شده جهت فر آیند مدیریت مصرف انرژی                    76

شکل 4-7-نصب rtu در نرم افزار SpecView                                                 77

شکل 4-8-رابطه بین مقدار DAC و توان خروجی در فرآیند مورد آزمایش                    78

شکل 4-9-نمودار فرآیند حرارتی آزمایشی                                                            79

شکل 4-10-پروگرامر طراحی شده در محیط نرم افزاری SpecView                         80

شکل 4-11-اضافه کردن نمودار ها در نرم افزار SpecView                                    82

شکل4-12-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش اول                                83

شکل 4-13-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش اول                                      84

شکل 4-14-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش اول                      85

شکل4-15-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش دوم                                87

شکل 4-16-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش دوم                                    88

شکل 4-17-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش دوم                    89

شکل 4-18-پیاده سازی الگوریتم کنترلی PID  در نرم افزار  SpecView                 91

شکل 4-19-کنترلر PID  طراحی شده در نرم افزار SpecView                             92

شکل4-20-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش سوم                             93

شکل 4-21-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش سوم                                   93

شکل 4-22-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش سوم                   94

شکل4-23-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش چهارم                           95

شکل 4-24-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش چهارم                                 96

شکل 4-25-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش چهارم                 97

شکل 4-26-طراحی یک سیستم کنترل PID  با قابلیت بیش بینی کوتاه مدت توان        98

شکل4-27-نمودار پارامترهای دما بر حسب زمان در آزمایش پنجم                             99

شکل 4-28-نمودار پارامترهای مصرف انرژی در آزمایش پنجم                                  100

شکل 4-29-نمودار پارامترهای دما و انرژی به صورت توام در آزمایش پنجم                  101

شکل 4-30-بررسی عملکرد پیش بینی کوتاه مدت توان                                         102

 

 

دانلود  رایگان فایل دموی این پایان نامه(فقط حاوی ده صفحه از صفحات پایان نامه با فرمت ورد): 

پایان نامه بررسی کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی مطالعه موردی :سیستم های SCADA

دانلود  رایگان فایل دموی این پایان نامه(فقط حاوی ده صفحه از صفحات پایان نامه با فرمت pdf): 

پایان نامه بررسی کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی مطالعه موردی :سیستم های SCADA

برای دیدن جزئیات بیشتر ، خرید و دانلود آنی فایل متن کامل با فرمت ورد می توانید به لینک زیر مراجعه نمایید:

 دانلود از لینک زیر

 لینک متن کامل پایان نامه رشته مهندسی فناوری اطلاعات با عنوان 

بررسی کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی

 مطالعه موردی :سیستم های SCADA

background