礦業(yè)能源管理控制系統(tǒng)改造實踐

1、礦業(yè)能源管理控制系統(tǒng)改造實踐摘要：介紹企業(yè)能源管理現(xiàn)狀，提出改造方案，探討能源管理信息化建設(shè)的 軟硬件要求，從而實現(xiàn)能源管理信息化要求，提高企業(yè)信息化管理水平。關(guān)鍵詞：四轆破碎機；耐磨；堆焊；復(fù)合再制造1前言能源消耗水平，是一個國家經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、增長方式、科技水平、管理能力、消 費模式以及國民素質(zhì)的綜合反映。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，我國面臨著日益嚴(yán) 峻的能源供應(yīng)危機及環(huán)境壓力，資源需求快速迅猛增長同國內(nèi)資源不足的矛盾進 一步加劇，工業(yè)化進程速度的不斷加快，三廢排放對環(huán)境污染的問題突出，因此 必須努力緩解資源不足的矛盾，緩解工業(yè)發(fā)展與環(huán)境污染的矛盾，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā) 展，已成為當(dāng)前我國十分緊迫的任務(wù)。福

2、建省德化鑫陽礦業(yè)有限公司目前尚未建 立能源管理及相關(guān)管控的系統(tǒng)，能源調(diào)度及管理棊本上按照不同能源介質(zhì)分區(qū)域 進行，難以進行及時有效的能源綜合平衡調(diào)度，也不能實現(xiàn)不同能源介質(zhì)之間按 需轉(zhuǎn)換。能源計量點的設(shè)置不足，總體采用的粗放分散管理模式，不僅運行管理 效率不高，勞動牛產(chǎn)率較低，而且造成能源的浪費和環(huán)境負(fù)荷的加重。為提高企 業(yè)能源管理的水平，將企業(yè)生產(chǎn)管理、計量管理、節(jié)能管理提高到一個新的高度, 公司提出了能源管理改造計劃。2系統(tǒng)改造目標(biāo)及方案2.1系統(tǒng)改造目標(biāo)根據(jù)公司能源管理現(xiàn)狀，系統(tǒng)改造后要求實現(xiàn)對整個礦區(qū)用能情況進行監(jiān)控, 實時、準(zhǔn)確、全面地采集設(shè)備用能信息及設(shè)備運行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過及時的調(diào)

3、整及 轉(zhuǎn)換，達(dá)到節(jié)能的效果。要求對整個礦區(qū)重點能耗設(shè)備進行監(jiān)控，找出低效率運 轉(zhuǎn)的設(shè)備并加以改進，提高能源利用效益，并對電能耗進行監(jiān)控，合理安排生產(chǎn) 計劃，消峰填谷，降低峰值用電水平。最后加快能源系統(tǒng)的故障和異常處理，提 高對全廠性能源事故的反應(yīng)能力，縮短事故處理吋間，減少能源的損失和對生產(chǎn) 的影響。基礎(chǔ)能源管理系統(tǒng)要求能為企業(yè)各類決策需求提供科學(xué)、及時、準(zhǔn)確、 完整的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，提高運行管理水平。通過管控一體式能源管理模式，最終 簡化管理，減少日常人力投入，節(jié)約人力資源成本，提高勞動生產(chǎn)率。2. 2系統(tǒng)改造拓?fù)鋱D現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集主要通過安裝在礦區(qū)帶數(shù)據(jù)接口的電力儀表，基本可實現(xiàn)對礦 區(qū)分項計量

4、要求。在礦區(qū)機房設(shè)立總能源管理控制中心，將各區(qū)域現(xiàn)場讀取的能 源計量數(shù)據(jù)通過廠區(qū)內(nèi)部網(wǎng)傳至此處的數(shù)據(jù)中心，公司領(lǐng)導(dǎo)和管理人員依據(jù)不同 權(quán)限可訪問中心服務(wù)器，實時查看能耗情況。各區(qū)域的管理人員根據(jù)所設(shè)置的權(quán) 限不同可查看或只可查看木區(qū)域的能耗計量數(shù)據(jù)，無法訪問其它樓的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù) 中心采用oracle數(shù)據(jù)庫進行存儲管理，同吋方便將來其他系統(tǒng)擴展使用。能源 計量監(jiān)測系統(tǒng)的總體架構(gòu)由一個總能源控制管理屮心、若干個現(xiàn)場采集計量系統(tǒng) 組成，各采集計量系統(tǒng)之間通過廠區(qū)局域網(wǎng)進行通訊，總能源控制管理中心設(shè)置 在指定樓內(nèi)，由節(jié)能監(jiān)管平臺系統(tǒng)統(tǒng)一安排專人管理。系統(tǒng)分為三層架構(gòu)：數(shù)據(jù) 采集層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)展示層

5、。（1）數(shù)據(jù)采集層一主要通過智能電表等獲取各回路的能耗參數(shù)等能源信息， 通過rs485通訊按固定周期采集一條數(shù)據(jù)，并通過tcp/ip的方式，將能耗數(shù)據(jù) 上傳至能源管理中心。數(shù)據(jù)采集采取定時自動模式，可根據(jù)用戶事先設(shè)定的采集 間隔自動進行數(shù)據(jù)采集和存儲。數(shù)據(jù)采集采取了多種系統(tǒng)安全性措施，如上層網(wǎng) 絡(luò)狀態(tài)的偵測，下層儀表設(shè)備的故障判斷與定位等。數(shù)據(jù)上傳釆用導(dǎo)則要求的 xml文件加密上傳的方式，定時主動往中心服務(wù)器傳輸能耗數(shù)據(jù)。當(dāng)采集器端網(wǎng) 絡(luò)出現(xiàn)臨吋故障吋，采集器自身提供不少于7天的臨吋數(shù)據(jù)存儲空間，并在網(wǎng)絡(luò) 再次恢復(fù)時，主動把未上傳的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行姆?wù)器，保證能耗數(shù)據(jù)的完整性。（2）數(shù)據(jù)存儲層一

6、主要負(fù)責(zé)對能耗數(shù)據(jù)進行匯總、統(tǒng)計、分析、處理和存儲。 礦區(qū)建設(shè)節(jié)能監(jiān)管平臺系統(tǒng)，設(shè)置一個能源管理中心，各區(qū)域不再獨立設(shè)置能源 管理中心，全部數(shù)據(jù)都上傳至總的能源管理中心?；谶@樣一個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，切實 保障性能效率的前提下。其中“數(shù)據(jù)存儲區(qū)”中存儲的是按照數(shù)據(jù)抽取頻率，把 原始采集數(shù)據(jù)與區(qū)域基礎(chǔ)信息、設(shè)備基礎(chǔ)信息、報警規(guī)則信息結(jié)合處理后，形成 節(jié)能監(jiān)管平臺系統(tǒng)實時監(jiān)測、明細(xì)查詢、報警提示所需要的原始明細(xì)數(shù)據(jù)。這樣 各類數(shù)據(jù)的大批量加工即可不影響實時的數(shù)據(jù)釆集，而只是在數(shù)據(jù)庫上進行處 理，同吋也為各類明細(xì)查詢顯示提供給出數(shù)據(jù)源。其物理結(jié)構(gòu)與原始采集數(shù)據(jù)庫 有所不同，增加了明細(xì)查詢所需的內(nèi)容?！昂笈_分

7、析數(shù)據(jù)庫”屮存儲的是按照數(shù) 據(jù)抽取頻率，把數(shù)據(jù)存儲區(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)按照統(tǒng)計、分析、比較功能的要求進行不 同時間段的分類、匯總和折算，提高整個系統(tǒng)的運行效率，最大化縮短系統(tǒng)的響 應(yīng)時間。這樣各類數(shù)據(jù)的大批量加工不會影響到節(jié)能監(jiān)管平臺系統(tǒng)的查詢響應(yīng)速 度，只是在數(shù)據(jù)庫內(nèi)進行處理，處理后的結(jié)果可以讓系統(tǒng)根據(jù)用戶的需求直接進 行調(diào)用，大大減少系統(tǒng)頁面功能的計算工作量，提高整個系統(tǒng)的運行效率，最大 化縮短系統(tǒng)的響應(yīng)時間。（3）數(shù)據(jù)展示層一主要對存儲層中的能耗數(shù)據(jù)進行展示和發(fā)布。對經(jīng)過數(shù)據(jù) 處理后的分類分項能耗數(shù)據(jù)進行分析匯總和整合，通過靜態(tài)表格和動態(tài)圖表方式 將能耗數(shù)據(jù)展示出來，為節(jié)能運行、節(jié)能改造、信息服

8、務(wù)和制定政策提供信息服 務(wù)。展示層采用b/s軟件體系結(jié)構(gòu)，有權(quán)限的用戶可以直接利用interxet瀏覽 器方式訪問能源中心服務(wù)器，查看數(shù)據(jù)報表和圖表等信息，操作方便，免安裝、 維護。數(shù)據(jù)圖表是反映各項采集數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的數(shù)值、趨勢和分布情況的直觀 圖形和對應(yīng)表格，可分為數(shù)據(jù)透視表、餅圖、柱狀圖、線圖、儀表盤或動畫等， 格式靈活，可交互操作。2. 3系統(tǒng)改造具體內(nèi)容本項目主要監(jiān)測的能源對象是電能，合計更換帶有rs-485通訊的智能電表158 塊，同時在每區(qū)域安裝串口服務(wù)器，分布坑采車間、選礦廠、球團廠等3個二級 服務(wù)器站點，累計布置45臺串口服務(wù)器，通過rs-485通訊采集電表數(shù)據(jù)，實現(xiàn) 對廠內(nèi)

9、能耗分類、分項、分區(qū)域、分部門等計量。在信息機房安裝能源管理系統(tǒng) 主站服務(wù)器，系統(tǒng)通過gprs和局域網(wǎng)，采集串口服務(wù)器屮的表計數(shù)據(jù)。此外， 為了能及時、有效統(tǒng)計廠區(qū)的能耗情況，在后勤中心或信息中心搭建節(jié)約廠區(qū)能 耗監(jiān)測主站系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了能耗數(shù)據(jù)采集、能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測、能源管理及分析、 能耗指標(biāo)制定及考核、能源審計等全流程應(yīng)用，能夠支持能耗監(jiān)測系統(tǒng)的效益長 期、最大化的發(fā)揮，系統(tǒng)還具備對各類水電氣熱各類計量表計、各種數(shù)據(jù)采集器 及各種通信方式（光纖、網(wǎng)絡(luò)、撥號、專線、gprs、cdma、gsm、載波等）的接 入能力，支持各類規(guī)約庫和通道庫，規(guī)約和通道擴展便捷，具備豐富的接入和現(xiàn) 場經(jīng)驗，能有效解決能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)與使用過程屮面臨的最大難點-一設(shè)備接 入和通道問題。系統(tǒng)設(shè)計及架構(gòu)先進、實用，平臺化、結(jié)構(gòu)化、可擴展性思想貫 穿設(shè)計及開發(fā)的全流程，并采取了非常先進的權(quán)限管理方法、系統(tǒng)備份法及軟件 狗功能，確保系統(tǒng)的安全性