矿业能源管理控制系统改造实践范文

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摘要：介绍企业能源管理现状，提出改造方案，探讨能源管理信息化建设的软硬件要求，从而实现能源管理信息化要求，提高企业信息化管理水平。

关键词：四辊破碎机；耐磨；堆焊；复合再制造

1前言

能源消耗水平，是一个国家经济结构、增长方式、科技水平、管理能力、消费模式以及国民素质的综合反映。随着经济社会的快速发展,我国面临着日益严峻的能源供应危机及环境压力,资源需求快速迅猛增长同国内资源不足的矛盾进一步加剧，工业化进程速度的不断加快，三废排放对环境污染的问题突出，因此必须努力缓解资源不足的矛盾，缓解工业发展与环境污染的矛盾，实现可持续发展，已成为当前我国十分紧迫的任务。福建省德化鑫阳矿业有限公司目前尚未建立能源管理及相关管控的系统，能源调度及管理基本上按照不同能源介质分区域进行，难以进行及时有效的能源综合平衡调度，也不能实现不同能源介质之间按需转换。能源计量点的设置不足，总体采用的粗放分散管理模式，不仅运行管理效率不高，劳动生产率较低，而且造成能源的浪费和环境负荷的加重。为提高企业能源管理的水平，将企业生产管理、计量管理、节能管理提高到一个新的高度，公司提出了能源管理改造计划。

2系统改造目标及方案

2.1系统改造目标

根据公司能源管理现状，系统改造后要求实现对整个矿区用能情况进行监控，实时、准确、全面地采集设备用能信息及设备运行基础数据，通过及时的调整及转换，达到节能的效果。要求对整个矿区重点能耗设备进行监控，找出低效率运转的设备并加以改进，提高能源利用效益，并对电能耗进行监控，合理安排生产计划，消峰填谷，降低峰值用电水平。最后加快能源系统的故障和异常处理，提高对全厂性能源事故的反应能力，缩短事故处理时间，减少能源的损失和对生产的影响。基础能源管理系统要求能为企业各类决策需求提供科学、及时、准确、完整的统计分析数据，提高运行管理水平。通过管控一体式能源管理模式，最终简化管理，减少日常人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。

2.2系统改造拓扑图

现场数据采集主要通过安装在矿区带数据接口的电力仪表，基本可实现对矿区分项计量要求。在矿区机房设立总能源管理控制中心，将各区域现场读取的能源计量数据通过厂区内部网传至此处的数据中心，公司领导和管理人员依据不同权限可访问中心服务器，实时查看能耗情况。各区域的管理人员根据所设置的权限不同可查看或只可查看本区域的能耗计量数据，无法访问其它楼的数据。数据中心采用ORACLE数据库进行存储管理，同时方便将来其他系统扩展使用。能源计量监测系统的总体架构由一个总能源控制管理中心、若干个现场采集计量系统组成，各采集计量系统之间通过厂区局域网进行通讯，总能源控制管理中心设置在指定楼内，由节能监管平台系统统一安排专人管理。系统分为三层架构：数据采集层、数据存储层、数据展示层。

（1）数据采集层—主要通过智能电表等获取各回路的能耗参数等能源信息，通过RS485通讯按固定周期采集一条数据，并通过TCP/IP的方式，将能耗数据上传至能源管理中心。数据采集采取定时自动模式，可根据用户事先设定的采集间隔自动进行数据采集和存储。数据采集采取了多种系统安全性措施，如上层网络状态的侦测，下层仪表设备的故障判断与定位等。数据上传采用导则要求的XML文件加密上传的方式，定时主动往中心服务器传输能耗数据。当采集器端网络出现临时故障时，采集器自身提供不少于7天的临时数据存储空间，并在网络再次恢复时，主动把未上传的数据传输到中心服务器，保证能耗数据的完整性。

（2）数据存储层—主要负责对能耗数据进行汇总、统计、分析、处理和存储。矿区建设节能监管平台系统，设置一个能源管理中心，各区域不再独立设置能源管理中心，全部数据都上传至总的能源管理中心。基于这样一个网络结构，切实保障性能效率的前提下。其中“数据存储区”中存储的是按照数据抽取频率，把原始采集数据与区域基础信息、设备基础信息、报警规则信息结合处理后，形成节能监管平台系统实时监测、明细查询、报警提示所需要的原始明细数据。这样各类数据的大批量加工即可不影响实时的数据采集，而只是在数据库上进行处理，同时也为各类明细查询显示提供给出数据源。其物理结构与原始采集数据库有所不同，增加了明细查询所需的内容。“后台分析数据库”中存储的是按照数据抽取频率，把数据存储区的基础数据按照统计、分析、比较功能的要求进行不同时间段的分类、汇总和折算，提高整个系统的运行效率，最大化缩短系统的响应时间。这样各类数据的大批量加工不会影响到节能监管平台系统的查询响应速度，只是在数据库内进行处理，处理后的结果可以让系统根据用户的需求直接进行调用，大大减少系统页面功能的计算工作量，提高整个系统的运行效率，最大化缩短系统的响应时间。

（3）数据展示层—主要对存储层中的能耗数据进行展示和。对经过数据处理后的分类分项能耗数据进行分析汇总和整合，通过静态表格和动态图表方式将能耗数据展示出来，为节能运行、节能改造、信息服务和制定政策提供信息服务。展示层采用B/S软件体系结构，有权限的用户可以直接利用INTERNET浏览器方式访问能源中心服务器，查看数据报表和图表等信息，操作方便，免安装、维护。数据图表是反映各项采集数据和统计数据的数值、趋势和分布情况的直观图形和对应表格，可分为数据透视表、饼图、柱状图、线图、仪表盘或动画等，格式灵活，可交互操作。

2.3系统改造具体内容

本项目主要监测的能源对象是电能,合计更换带有RS-485通讯的智能电表158块，同时在每区域安装串口服务器，分布坑采车间、选矿厂、球团厂等3个二级服务器站点，累计布置45台串口服务器，通过RS-485通讯采集电表数据，实现对厂内能耗分类、分项、分区域、分部门等计量。在信息机房安装能源管理系统主站服务器，系统通过GPRS和局域网，采集串口服务器中的表计数据。此外，为了能及时、有效统计厂区的能耗情况，在后勤中心或信息中心搭建节约厂区能耗监测主站系统。该系统集成了能耗数据采集、能耗数据监测、能源管理及分析、能耗指标制定及考核、能源审计等全流程应用，能够支持能耗监测系统的效益长期、最大化的发挥，系统还具备对各类水电气热各类计量表计、各种数据采集器及各种通信方式（光纤、网络、拨号、专线、GPRS、CDMA、GSM、载波等）的接入能力，支持各类规约库和通道库，规约和通道扩展便捷，具备丰富的接入和现场经验，能有效解决能耗监测系统建设与使用过程中面临的最大难点---设备接入和通道问题。系统设计及架构先进、实用，平台化、结构化、可扩展性思想贯穿设计及开发的全流程，并采取了非常先进的权限管理方法、系统备份法及软件狗功能，确保系统的安全性和可靠性。

3结语

通过对能源管理系统的改造，建立水、电能的实时消耗与能效全面监测、统计和管控的能源管理系统平台，充分利用谷峰平时间不同电价降低用电成本，实现水、电能数据的监测、统计、对比、环比、探查、共享。改造后该系统稳定可靠，具有较高的实用性，降低了企业生产成本，提高了企业管理信息化水平。

作者：李文藻 单位：福建省德化鑫阳矿业有限公司