空壓智慧化能效分析平台開發與研究

前言

隨著人工智慧（Artificial Intelligence, AI）快速發展，節能應用已由單一設備優化，擴展至整體產業節電效益。本計畫結合政策推動與技術創新，強化空壓開放性能效分析平台 （Compressed Air System Analysis Platform, CASAP）之營運管理，並整合智慧能源監視管理系統，協助企業提升能源使用效率。平台透過蒐集與解析場域原始監測數據，進行能效與運轉狀況分析。使用者建立空壓設備基本資料並上傳監測參數後，系統可自動計算能效指標、運行成本與關鍵績效，並產出視覺化分析報告，協助企業進行能效自主驗證與長期指標管理，推動製造業朝高效率與低碳化發展。

分析及實現

一、平台系統功能設計與規劃

本計畫平台採三層式系統架構，包含 Client、Web Server 與 Database Server。使用者透過瀏覽器與系統互動，由 Web 伺服器負責服務邏輯與網頁呈現，資料庫伺服器則提供資料存取與查詢功能。系統整合靜態與動態網頁，靜態頁面作為一般瀏覽介面，動態頁面於使用者進行查詢或互動時載入，並透過分流機制將一般瀏覽導向靜態內容、進階功能導向動態服務，以提升系統效能與使用體驗。平台以超文字標記語言（Hyper Text Markup Language, HTML）表單蒐集使用者輸入資料，並經由通用閘道介面（Common Gateway Interface, CGI）程式轉換為資料庫可識別之查詢格式，執行資料存取與傳輸。系統採用標準介面進行網頁與資料庫整合，不受特定資料庫系統限制，目前CGI程式以LabVIEW語言開發，作為瀏覽器與資料庫間之溝通橋樑[2][3][4]。

在系統運行流程上，網站執行分為兩階段：第一階段由瀏覽器連接網站伺服器並載入網頁內容；第二階段為網頁程式執行流程，包含帳號建立、基本資料輸入、資料上傳、分析結果呈現及進階分析等功能頁面。各頁面採平行式設計，使用者可依需求自由切換，或依系統引導循序操作。系統分析流程依使用者是否具備空壓系統監測資料分為兩種情境：具備監測資料者，可透過資料上傳進行分析，並自動產生分析結果與節能運算及分級評估；未具備監測資料者，則以設備銘牌或量測數據進行填寫，估算空壓站效能與能源分級，分析結果同樣可供後續進階分析使用。

此外，介面事件處為處理資料上傳與數據填寫頁面之範例說明路徑，應用場域頁面透過選取場域位置，傳送需求，即時接收並更新場域相關資料，在能源指標部分，傳送需求，即時接收並更新儀表板、統計圖及趨勢圖等分析資訊，而報表查詢頁面，藉由選擇日周報表或月報表，傳送需求，即時接收並更新報表資料，對於能源申報部分，傳送需求，即時接收並更新申報列表資料。對於智能分析的部分，當使用者提出AI 分析需求後，Server 端會接收並分析資料，進一步建立對應的AI 問題，並傳送至ChatGPT 伺服器。收到ChatGPT 的回應後，Server 根據回應內容整理出AI 診斷資料，並將結果傳送給Client，最終由用戶端接收並顯示診斷結果。整體伺服系統程式流程設計，如圖2所示。

空壓系統智能化可提升效能、節約能源並確保可靠性。藉由開放平台，可視化能源消耗指標，使設備效能透明化，助管理者優化決策。量測資訊提供診斷報告，找出最佳能源管理策略，以降低消耗與成本。輔導廠商建構高效管控機制，制定改善策略，並確保符合節能法規。透過標準通訊架構與多類型協定，將數據上傳雲端分析，並與能源申報系統整合，以提升效能與節電能力。隨著雲端運算、物聯網與AI 技術發展，智能診斷廣泛應用於製造、物流與數據分析領域。產業從數位時代邁向智慧時代。透過即時監測系統追蹤空壓系統運作，並分析數據以識別趨勢與異常，提升效能。優化設備配置、減少能源浪費、提升壓縮機效率，並整合空壓系統數據至其他管理系統，以實現全面監控與分析。定期評估與改進操作維護流程，確保最佳性能。同時，建立知識庫，累積運營管理技術，推動智能診斷發展，針對目前五大AI 開發者，其比較如表1 所示。

DOI:10.30256/JIM.202606_（519）.0009