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淺談能耗監(jiān)測系統(tǒng)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用

更新時間:2024-09-12點擊次數(shù):203次
淺談能耗監(jiān)測系統(tǒng)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

[摘要]煤礦企業(yè)在為國民經(jīng)濟發(fā)展提供核心動力的同時也消耗著大量能源?!半p碳"目標這一國家戰(zhàn)略給煤礦企業(yè)生產(chǎn)提出了挑戰(zhàn),也為其技術(shù)升級、節(jié)能增效提供了機遇和驅(qū)動力。能耗“雙控"是實現(xiàn)“雙碳"目標的必由之路,而對煤礦企業(yè)能耗及碳排放情況進行精準監(jiān)測、精細管理、科學決策是實現(xiàn)能耗“雙控"、節(jié)能增效的基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]高能耗;能耗雙控;大數(shù)據(jù)采集;能耗核算;數(shù)字化轉(zhuǎn)型

引言

根據(jù)《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》規(guī)劃部署的碳達峰、碳中和路線,各行業(yè)相繼提出碳達峰和碳中和的目標和實施方案,“30、60"也成為了煤炭等能源生產(chǎn)企業(yè)的指導目標?!蹲匀毁Y源部煤炭行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范》要求各礦企應(yīng)建立礦山生產(chǎn)全過程能耗核算體系,通過采取節(jié)能減排措施,控制并減少單位產(chǎn)品能耗、物耗、水耗,減少“三廢"排放。陜西省發(fā)改委和生態(tài)環(huán)境廳也要求各礦企按照《陜西省綠色礦山管理辦法》《關(guān)于推進重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的通知》提升能源統(tǒng)計監(jiān)測能力,健全能耗統(tǒng)計監(jiān)測和計量體系,加強重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)。

一、概況

陜西煤業(yè)《“雙碳"工作行動方案(暫行)》等文件中要求:各單位要提高節(jié)能管理信息化水平,要全面開展能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè),應(yīng)用信息化手段推動環(huán)保和能源管理與節(jié)能降耗工作,深挖生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能減排空間,確保階段性節(jié)能目標實現(xiàn)。結(jié)合陜西煤業(yè)要求,以行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀為背景,以各礦需求為切入點,以切實解決問題為目標,同時響應(yīng)國家相關(guān)政策,開發(fā)節(jié)能環(huán)保能耗在線監(jiān)測管理平臺,幫助企業(yè)對能耗情況進行精準監(jiān)測、精細管理,對污染排放情況,及時進行污染預防,避免超標排放,滿足各類環(huán)保要求,提高運維工作效率,逐步實現(xiàn)清潔生產(chǎn)[1]。煤礦企業(yè)生產(chǎn)本身是一個復雜系統(tǒng),生產(chǎn)鏈條長,耗能設(shè)備多,耗能種類多,產(chǎn)生的工業(yè)“三廢"多。當前煤礦企業(yè)側(cè)重于對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行智能化改造,對能耗監(jiān)管投入略顯不足。本文就是基于礦區(qū)實際情況,構(gòu)建一套全面的能耗監(jiān)管系統(tǒng),通過本系統(tǒng)的實施,對全礦區(qū)的所有能源數(shù)據(jù)進行監(jiān)測、計量、管理、分析、預測,構(gòu)建全礦各部門、各能耗設(shè)備的水、電、熱量、柴油等能源記錄數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)庫,并把相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至股份公司以及省市平臺。

二、研究方向及內(nèi)容

2.1能耗單元的實時計量統(tǒng)計管理本研究將實時采集各級用能單位或高耗設(shè)備能耗信息,自動完成計量、記錄、統(tǒng)計及定制報表等功能。對全礦區(qū)用能情況按照高耗能設(shè)備、重要工序、辦公樓宇、各級用能單位進行分層管理[2]。

2.2構(gòu)建數(shù)據(jù)模型,實時預警

重點設(shè)備、重要工序、各級用能單位,結(jié)合有效產(chǎn)出數(shù)據(jù),構(gòu)建數(shù)字化能耗以及能效模型,進行同比、環(huán)比及對標分析,實現(xiàn)能耗預警。

2.3建立節(jié)能技改數(shù)據(jù)支撐

基于長期的能源能耗監(jiān)測數(shù)據(jù),最終形成能源大數(shù)據(jù)診斷報告,結(jié)合全礦區(qū)重點生產(chǎn)工藝,為中長期節(jié)能技改方案提供強大的數(shù)據(jù)和決策支撐。

2.4建立能耗管理指標依據(jù)

在精細管理、降耗提效的方針下,為煤礦企業(yè)管理建立健全能耗量化管理數(shù)據(jù)的依據(jù)[3]。

2.5能耗管理決策分析

通過一定時間的數(shù)據(jù)累積,從不同角度對能源消耗情況進行分析預測,提供防止能源浪費、降低能耗、合理規(guī)劃使用能源的決策支持。

2.6系統(tǒng)管理與信息發(fā)布

全面、快速、準確地提供各種能耗數(shù)據(jù)信息,可通過智能化綜合管控平臺統(tǒng)一發(fā)布。

2.7各類平臺對接

可提供相對應(yīng)接口,實現(xiàn)與省能管平臺無縫對接。

3系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

三、系統(tǒng)設(shè)計原則

系統(tǒng)采用分散采集、綜合監(jiān)控、集中管理的模式。系統(tǒng)設(shè)計遵循可靠性、先進性、兼容性、規(guī)范性、經(jīng)濟性、可擴展性等原則。

能耗數(shù)據(jù)采集原則為:各類能源總關(guān)口,即一級用能單位必須配置。-在能耗統(tǒng)計分析中具有重要意義的用能單位或設(shè)備。在數(shù)據(jù)接口開放的情況下,計量數(shù)據(jù)盡量從現(xiàn)有系統(tǒng)中采集,降低投資成本[4]。

3.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

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能耗在線監(jiān)測管理系統(tǒng)監(jiān)測點分布在礦區(qū)范圍內(nèi)不同地點,分布范圍廣且分散?;谝陨咸攸c系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用分布式結(jié)構(gòu),以光纖環(huán)網(wǎng)為骨干網(wǎng)(部分使用現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò))、星型電氣連接各個子系統(tǒng),系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線或I/O方式連接檢測設(shè)備。系統(tǒng)采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)模式。管理層應(yīng)用服務(wù)器通過以太網(wǎng)交換機與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接,通過與信

息管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng),支持和股份公司能耗平臺、省市監(jiān)管平臺,礦區(qū)綜合管控平臺無縫對接,支持遠程客戶瀏覽訪問。系統(tǒng)管理層根據(jù)礦測能耗監(jiān)測和管理需要,分別實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、計算,提供能耗統(tǒng)計、能耗預警、同比/環(huán)比分析、能流圖、能源看板、能源報表等業(yè)務(wù)功能模塊,另外,還有系統(tǒng)管理、信息設(shè)置、能源系統(tǒng)建模等系統(tǒng)功能模塊的開發(fā),同時實現(xiàn)同股份公司平臺以及省平臺的無縫對接。

3.3系統(tǒng)軟件架構(gòu)及功能1695601933447圖2系統(tǒng)軟件體系架構(gòu)圖

能耗在線監(jiān)測管理子系統(tǒng)從全礦組織架構(gòu)、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)、重點能耗設(shè)備角度、分別進行能源數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、計算,為管理人員提供能耗統(tǒng)計、能耗預警、同比/環(huán)比分析、能耗分析、對標分析、能流圖、能源看板、能源報表等業(yè)務(wù)功能模塊,另外,還有系統(tǒng)管理、信息設(shè)置、能源系統(tǒng)建模等系統(tǒng)功能模塊。邊緣數(shù)據(jù)采集層:主要完成各類能耗數(shù)據(jù)和有效產(chǎn)出數(shù)據(jù)采集。邊緣采集器向下需要支持常見的工業(yè)通信接口和協(xié)議,向上需要支持云平臺數(shù)據(jù)通信協(xié)議[5]。數(shù)據(jù)平臺層:主要負責數(shù)據(jù)存儲、分類、計算等。業(yè)務(wù)應(yīng)用層:主要完成各種能源信息的統(tǒng)計、分析,包括能耗統(tǒng)計、能耗分析、能耗預警、對標分析、綜合報表管理、數(shù)據(jù)查詢等。

四、系統(tǒng)主要功能

4.1信息管理層主要功能如下

計劃調(diào)度。實現(xiàn)生產(chǎn)計劃、設(shè)備及備件計劃管理。提供與陜煤股份層系統(tǒng)的接口,實現(xiàn)系統(tǒng)對接。能效管理。滿足企業(yè)需求,實現(xiàn)能效管理。設(shè)備管理。滿足企業(yè)需求,實現(xiàn)設(shè)備管理。主要包括生產(chǎn)設(shè)備及計量設(shè)備基礎(chǔ)信息、運行信息、操作記錄、預警、故障等管理。

動力指標管理。主要包括動力控制指標的管理。綜合報表管理??梢愿鶕?jù)企業(yè)需求,自動生成所需的報表,也可根據(jù)自身需求定制頁面和編輯報表。報表主要包括能源動力相關(guān)的各類制式報表,包括各類生產(chǎn)及消耗報表等。綜合管理。主要包括平面管理、流程管理、制度管理、資料管理、用戶管理、權(quán)限管理、交接班管理、生產(chǎn)管理、幫助管理等。

WEB發(fā)布。實現(xiàn)能源管理的信息共享。

4.2集中監(jiān)控層主要功能如下:

動態(tài)圖形監(jiān)控:設(shè)置動態(tài)工藝流程畫面及單臺主機流程畫面,圖形動畫顯示,實時顯示各工位號參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài),對于涉及面比較廣的子系統(tǒng),可以設(shè)置多個畫面。實時數(shù)據(jù)監(jiān)控:在工藝流程畫面顯示數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)柵格形式匯總實時顯示各工藝參數(shù),設(shè)備狀態(tài),柵格底色應(yīng)根據(jù)所顯示數(shù)據(jù)的歸屬分類不同而加以區(qū)別,做到一目了然,以便于操作人員集中監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài)。遠程操作:對所有設(shè)備進行遠程遙控操作,通過鼠標實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備(啟/停)、電動閥(開/閉)進行操作,根據(jù)權(quán)限設(shè)密碼保護。預警及報警功能:有關(guān)參數(shù)超限報警及設(shè)備故障報警,發(fā)出聲光提示,可實時指令打印,有中文提示并自動記錄。報警根據(jù)緊要程度、事故等級區(qū)別對待,通過不同的報警提示音和顏色加以區(qū)別。并設(shè)立維修模式,保障在維修、檢測狀態(tài)下,可以關(guān)閉自動報警功能。實時趨勢圖:實時顯示各工藝參數(shù)的變化趨勢,如流量、溫度、壓力、電流、頻率等,有助運行操作人員和管理人員實時掌握生產(chǎn)工藝參數(shù)變化情況;報表:設(shè)班報、日報、月報、年報,分別按分類報表及匯總報表并實時打印,報表設(shè)置可根據(jù)需求進行調(diào)整功能,可根據(jù)實際需要和臨時變動,隨時對報表數(shù)據(jù)的篩選和計算公式、函數(shù)參量進行調(diào)整。數(shù)據(jù)采集、儲存、記錄和發(fā)布:系統(tǒng)具有各種工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、計量數(shù)據(jù)的采集、儲存、記錄功能。各種信息按照不同功能要求分別寫入實時歷史數(shù)據(jù)庫或管理數(shù)據(jù)庫,供能源管理系統(tǒng)軟件使用。系統(tǒng)監(jiān)控畫面和相關(guān)

信息可以通過WEB方式發(fā)布,以便于管理人員通過網(wǎng)絡(luò)訪問和遠程瀏覽。系統(tǒng)管理:統(tǒng)一管理操作人員、維護工程師、能源管理人員等相關(guān)人員的安全操作權(quán)限,以保證本系統(tǒng)的安全保密性,防止非法用戶對生產(chǎn)控制和重要數(shù)據(jù)的侵害;能源管理系統(tǒng)通過開放的以太網(wǎng)OPC標準接口實現(xiàn)與其它管理系統(tǒng)的集成。

五、平臺介紹

5.1安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述

  安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析,為企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

 

5.2應(yīng)用場所

  鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

 

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊,平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。

  系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。

  現(xiàn)場設(shè)備層:主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等,也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負著采集數(shù)據(jù)的重任,這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。

  網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲,并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

  平臺管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

  平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下:

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5.4工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)功能

  平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率和節(jié)能潛力,為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

(1)平臺登錄

  在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼,進行登錄,防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

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(2)大屏展示

  用戶登錄成功之后進入大屏展示頁面,展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況,點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。

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(3)首頁

  首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

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(4)數(shù)據(jù)監(jiān)控

  對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運作情況,同時能更快的掌握點位的報警,并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。

  能源實時監(jiān)控:對于水、電、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測,確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運行,顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò)圖、能源計量網(wǎng)絡(luò)圖等功能。

  能流圖:需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進行實時展示;當能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,同時支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等;

  配電圖:將配電房真實情況畫入配電圖,實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。

  實時統(tǒng)計:實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設(shè)備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值;

  數(shù)據(jù)展示:通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù);

  檢測:對能源報警信息進行集中顯示,可以對報警閾值信息進行相關(guān)處理操作,可以對報警參數(shù)進行在線設(shè)置,當能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示;

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(5)視頻監(jiān)控

  接入攝像頭,實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。

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(6)變壓器監(jiān)控

  展示各電壓器的負載情況,從而可以為變壓器配備情況進行科學合理的規(guī)劃。通過各種運行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析,找出更好的運行模式。根據(jù)運行模式調(diào)整負載,從而降低用電單耗,使電能損失降低。

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(7)儀表實時監(jiān)控

  展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化,以曲線圖的方式展示。

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(8)能源中控

  將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個看板中,能從多個維度對比分析,實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比,幫助領(lǐng)導掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標煤排放等的情況。

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(9)用能統(tǒng)計

  從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設(shè)備、班組、分項等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析,折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計,找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方,從而調(diào)整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費。

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(10)成本分析

  統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點(工廠、車間)的當年、季度、月、周、日各類能源消耗費用,其中電包括峰電量、峰電費、谷電量、谷電費以及平均電量和平均電費。

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(11)產(chǎn)品單耗統(tǒng)計

  與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖,并進行同比和環(huán)比分析。同時將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標,以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。

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(12)績效分析

  對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換,按班組、區(qū)域、車間,產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進行日、周、月、年、指ding時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標進行KPI比較考核,幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力,評定能源消耗是否合理。

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(13)運行監(jiān)測

  系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進行數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測設(shè)備及工藝運行狀態(tài),如溫度、濕度、流量、壓力、速度等,并支持變配電系統(tǒng)一次運行監(jiān)視??芍苯訌膭討B(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù),支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關(guān)能源用量。

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(14)自定義能耗報表

  用戶可通過自定義報表頭與列,靈活生產(chǎn)各種報表,查看企業(yè)各個節(jié)點的能耗,單耗,成本,綜合能耗等信息,并同比、環(huán)比報表,支持導出報表。

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(15)同比、環(huán)比

  提供能耗成本的圖形對比分析,包括分時段(日、月、年)的同比、環(huán)比分析,分類、分時段、分項(地點、機構(gòu)、設(shè)備)統(tǒng)計圖形對比分析(柱狀圖、餅圖、堆積圖等)。

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同比

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環(huán)比

(16)分析報告

  以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運行情況、運維情況等進行仔細的統(tǒng)計分析,讓用戶更加了解系統(tǒng)的運行情況,并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,從而找出改善點,以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。

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(17)能耗設(shè)備用能

  監(jiān)控耗能設(shè)備運行、停機及異常狀態(tài),及時解決設(shè)備故障停運導致無法正常生產(chǎn)。

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(18)線損分析

  根據(jù)節(jié)點、能源分類,查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題,提醒用戶及時進行干預。

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(19)碳排放管理

  按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M行統(tǒng)計,并進行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進行計算,并結(jié)合減排指標實現(xiàn)超標預警,提升區(qū)域減排水平,促進碳達峰目標實現(xiàn)。

(20)電能質(zhì)量監(jiān)測

  實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等,確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標,避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。

(21)運維管理

  系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設(shè)備運維管理,方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工,巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺,進行故障報修、跟進維修進度,滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。

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(22)報警管理

  針對于電氣正常開展、限電和能耗雙控,實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災隱患報警、能耗超標報警、限電報警等,幫助企業(yè)提前預警,避免發(fā)生火災事故和被罰款導致用能成本過高。支持分級分類報警,可對報警進行派發(fā)與閉環(huán)處理。

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(23)能耗抄表

  可自定義時間段抄儀表的抄表值以及差值,可自定義抄表的分類分項。

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(24)能耗分析自定義時間抄表

  可自定義時間段內(nèi)各個拓撲節(jié)點的能耗值,可自定義抄表能耗值的的分類分項。

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(25)容需量報表

  提供容需量報表,實時展示容量需量價格的變化情況,幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需,降低基本電費。

(26)復費率報表

  對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析,為企業(yè)分時用電,優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。

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(27)文檔管理

  對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進行歸檔,可快速查詢相關(guān)文檔。對儀表臺賬進行系統(tǒng)管理,支持文件的上傳和下載。

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(28)3D可視化大屏

  對場景進行虛擬仿真,展示各區(qū)域運行及能源消耗情況,可實現(xiàn)分層預覽、轉(zhuǎn)場展示、風格切換、智能巡檢等效果,支持模型與監(jiān)測點位的自定義綁定。

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(29)3D子系統(tǒng)

  對各動力子系統(tǒng)進行虛擬仿真,展示子系統(tǒng)的動力管線、設(shè)備的實時狀態(tài)及能源消耗情況,可實現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果。

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(30)工業(yè)組態(tài)

  可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖,展示設(shè)備運行狀態(tài)及能源消耗情況,可上傳自定義素材及綁定監(jiān)測數(shù)據(jù)。

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(31)自定義駕駛艙

  可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙,以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。

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(32)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

  對系統(tǒng)的項目、探測器、設(shè)備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關(guān)參數(shù)進行配置、修改、刪除等管理、進行用戶添加和授權(quán)管理、合同管理。

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(33)手機APP

     APP支持Android、iOS操作系統(tǒng),方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

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(34)知識產(chǎn)權(quán)證書

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5.5系統(tǒng)硬件配置IMG_292

IMG_293IMG_294IMG_295IMG_296IMG_297

IMG_298IMG_299

六、結(jié)論

本系統(tǒng)基于礦區(qū)現(xiàn)有相關(guān)能耗數(shù)據(jù)和增加新的能耗采集點,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析平臺,以低碳發(fā)展為目標,以智慧礦山建設(shè)為導向,構(gòu)建了一套全面的能耗及碳排放監(jiān)管系統(tǒng)。填補數(shù)據(jù)服務(wù)于現(xiàn)場現(xiàn)場能耗監(jiān)測的空白,充分挖掘煤礦海量數(shù)據(jù)的價值,起到數(shù)字化轉(zhuǎn)型引ling示范作用。符合國家煤礦數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展規(guī)劃,是典型的數(shù)字化轉(zhuǎn)型案例。同時通過一套完善的能管系統(tǒng),運用目前最先jin的數(shù)據(jù)采集技術(shù),把各個區(qū)域的能耗數(shù)據(jù)串聯(lián)起來,綜合監(jiān)測、綜合分析、綜合管控,綜合管理。實現(xiàn)節(jié)能減排、實現(xiàn)國家2030“碳達峰"戰(zhàn)略性政策目標[6]。主要體現(xiàn)在以下幾點:在接入現(xiàn)有電力計量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對公司的用電情況按照高耗能設(shè)備、重要工序、辦公樓宇、各級用能單位進行分層監(jiān)管。將各類鍋爐的用電、燒煤、燃氣情況,以及膠輪車的耗油量納入監(jiān)管系統(tǒng)。盡管水、壓空、蒸汽作為含能工質(zhì)折成標準煤后占比相對較小,但為了分析供排水、壓風、鍋爐等系統(tǒng)的能效,也對其進行采集計量。對生產(chǎn)過程中附帶產(chǎn)生的煤矸石、礦井水、瓦斯、二氧化碳等工業(yè)“三廢"進行監(jiān)測,并綜合考慮地面綠化對二氧化碳的吸收情況,對礦業(yè)公司整體碳排放量進行核算。面向重點設(shè)備、重要工序、各級用能單位構(gòu)建數(shù)字化能耗及碳排放模型,進行同比、環(huán)比及對標分析,實現(xiàn)適

時預警。結(jié)合有效產(chǎn)出數(shù)據(jù),為重點設(shè)備、重要工序構(gòu)建能效模型,分析設(shè)備運行狀態(tài),為礦業(yè)公司經(jīng)濟運行提供依據(jù)。利用監(jiān)管系統(tǒng)積累的大數(shù)據(jù),對礦業(yè)公司更多層級的能耗、能效及碳排放情況進行預測,為管理部門決策提供參考。

參考文獻

[1]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局中國國家標準化管理委員會.煤礦主要工序能耗等級和限值

[2]江蘇省市場監(jiān)督管理局.工業(yè)企業(yè)能耗大數(shù)據(jù)采集質(zhì)量評價規(guī)程

[3]弗雷德里克·馬古爾斯.建筑能耗分析中的數(shù)據(jù)挖掘與機器學習

[4]朱守先.內(nèi)蒙古能源雙控與雙炭目標協(xié)同效應(yīng)研究.

[5]唐世偉,田楓,蓋璇,李學貴.大數(shù)據(jù)采集與預處理技術(shù)

[6]廖大強.數(shù)據(jù)采集技術(shù)

[7]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版。

[8]陜西煤業(yè)股份有限公司陳永光、邢涵、王鵬

作者介紹:

任運業(yè),男,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。


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