礦業能源管理控制系統改造實踐范文

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摘要：介紹企業能源管理現狀，提出改造方案，探討能源管理信息化建設的軟硬件要求，從而實現能源管理信息化要求，提高企業信息化管理水平。

關鍵詞：四輥破碎機；耐磨；堆焊；復合再制造

1前言

能源消耗水平，是一個國家經濟結構、增長方式、科技水平、管理能力、消費模式以及國民素質的綜合反映。隨著經濟社會的快速發展,我國面臨著日益嚴峻的能源供應危機及環境壓力,資源需求快速迅猛增長同國內資源不足的矛盾進一步加劇，工業化進程速度的不斷加快，三廢排放對環境污染的問題突出，因此必須努力緩解資源不足的矛盾，緩解工業發展與環境污染的矛盾，實現可持續發展，已成為當前我國十分緊迫的任務。福建省德化鑫陽礦業有限公司目前尚未建立能源管理及相關管控的系統，能源調度及管理基本上按照不同能源介質分區域進行，難以進行及時有效的能源綜合平衡調度，也不能實現不同能源介質之間按需轉換。能源計量點的設置不足，總體采用的粗放分散管理模式，不僅運行管理效率不高，勞動生產率較低，而且造成能源的浪費和環境負荷的加重。為提高企業能源管理的水平，將企業生產管理、計量管理、節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系統改造目標及方案

2.1系統改造目標

根據公司能源管理現狀，系統改造后要求實現對整個礦區用能情況進行監控，實時、準確、全面地采集設備用能信息及設備運行基礎數據，通過及時的調整及轉換，達到節能的效果。要求對整個礦區重點能耗設備進行監控，找出低效率運轉的設備并加以改進，提高能源利用效益，并對電能耗進行監控，合理安排生產計劃，消峰填谷，降低峰值用電水平。最后加快能源系統的故障和異常處理，提高對全廠性能源事故的反應能力，縮短事故處理時間，減少能源的損失和對生產的影響。基礎能源管理系統要求能為企業各類決策需求提供科學、及時、準確、完整的統計分析數據，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，節約人力資源成本，提高勞動生產率。

2.2系統改造拓撲圖

現場數據采集主要通過安裝在礦區帶數據接口的電力儀表，基本可實現對礦區分項計量要求。在礦區機房設立總能源管理控制中心，將各區域現場讀取的能源計量數據通過廠區內部網傳至此處的數據中心，公司領導和管理人員依據不同權限可訪問中心服務器，實時查看能耗情況。各區域的管理人員根據所設置的權限不同可查看或只可查看本區域的能耗計量數據，無法訪問其它樓的數據。數據中心采用ORACLE數據庫進行存儲管理，同時方便將來其他系統擴展使用。能源計量監測系統的總體架構由一個總能源控制管理中心、若干個現場采集計量系統組成，各采集計量系統之間通過廠區局域網進行通訊，總能源控制管理中心設置在指定樓內，由節能監管平臺系統統一安排專人管理。系統分為三層架構：數據采集層、數據存儲層、數據展示層。

（1）數據采集層—主要通過智能電表等獲取各回路的能耗參數等能源信息，通過RS485通訊按固定周期采集一條數據，并通過TCP/IP的方式，將能耗數據上傳至能源管理中心。數據采集采取定時自動模式，可根據用戶事先設定的采集間隔自動進行數據采集和存儲。數據采集采取了多種系統安全性措施，如上層網絡狀態的偵測，下層儀表設備的故障判斷與定位等。數據上傳采用導則要求的XML文件加密上傳的方式，定時主動往中心服務器傳輸能耗數據。當采集器端網絡出現臨時故障時，采集器自身提供不少于7天的臨時數據存儲空間，并在網絡再次恢復時，主動把未上傳的數據傳輸到中心服務器，保證能耗數據的完整性。

（2）數據存儲層—主要負責對能耗數據進行匯總、統計、分析、處理和存儲。礦區建設節能監管平臺系統，設置一個能源管理中心，各區域不再獨立設置能源管理中心，全部數據都上傳至總的能源管理中心。基于這樣一個網絡結構，切實保障性能效率的前提下。其中“數據存儲區”中存儲的是按照數據抽取頻率，把原始采集數據與區域基礎信息、設備基礎信息、報警規則信息結合處理后，形成節能監管平臺系統實時監測、明細查詢、報警提示所需要的原始明細數據。這樣各類數據的大批量加工即可不影響實時的數據采集，而只是在數據庫上進行處理，同時也為各類明細查詢顯示提供給出數據源。其物理結構與原始采集數據庫有所不同，增加了明細查詢所需的內容。“后臺分析數據庫”中存儲的是按照數據抽取頻率，把數據存儲區的基礎數據按照統計、分析、比較功能的要求進行不同時間段的分類、匯總和折算，提高整個系統的運行效率，最大化縮短系統的響應時間。這樣各類數據的大批量加工不會影響到節能監管平臺系統的查詢響應速度，只是在數據庫內進行處理，處理后的結果可以讓系統根據用戶的需求直接進行調用，大大減少系統頁面功能的計算工作量，提高整個系統的運行效率，最大化縮短系統的響應時間。

（3）數據展示層—主要對存儲層中的能耗數據進行展示和。對經過數據處理后的分類分項能耗數據進行分析匯總和整合，通過靜態表格和動態圖表方式將能耗數據展示出來，為節能運行、節能改造、信息服務和制定政策提供信息服務。展示層采用B/S軟件體系結構，有權限的用戶可以直接利用INTERNET瀏覽器方式訪問能源中心服務器，查看數據報表和圖表等信息，操作方便，免安裝、維護。數據圖表是反映各項采集數據和統計數據的數值、趨勢和分布情況的直觀圖形和對應表格，可分為數據透視表、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系統改造具體內容

本項目主要監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，同時在每區域安裝串口服務器，分布坑采車間、選礦廠、球團廠等3個二級服務器站點，累計布置45臺串口服務器，通過RS-485通訊采集電表數據，實現對廠內能耗分類、分項、分區域、分部門等計量。在信息機房安裝能源管理系統主站服務器，系統通過GPRS和局域網，采集串口服務器中的表計數據。此外，為了能及時、有效統計廠區的能耗情況，在后勤中心或信息中心搭建節約廠區能耗監測主站系統。該系統集成了能耗數據采集、能耗數據監測、能源管理及分析、能耗指標制定及考核、能源審計等全流程應用，能夠支持能耗監測系統的效益長期、最大化的發揮，系統還具備對各類水電氣熱各類計量表計、各種數據采集器及各種通信方式（光纖、網絡、撥號、專線、GPRS、CDMA、GSM、載波等）的接入能力，支持各類規約庫和通道庫，規約和通道擴展便捷，具備豐富的接入和現場經驗，能有效解決能耗監測系統建設與使用過程中面臨的最大難點---設備接入和通道問題。系統設計及架構先進、實用，平臺化、結構化、可擴展性思想貫穿設計及開發的全流程，并采取了非常先進的權限管理方法、系統備份法及軟件狗功能，確保系統的安全性和可靠性。

3結語

通過對能源管理系統的改造，建立水、電能的實時消耗與能效全面監測、統計和管控的能源管理系統平臺，充分利用谷峰平時間不同電價降低用電成本，實現水、電能數據的監測、統計、對比、環比、探查、共享。改造后該系統穩定可靠，具有較高的實用性，降低了企業生產成本，提高了企業管理信息化水平。

作者：李文藻 單位：福建省德化鑫陽礦業有限公司