產(chǎn)品分類(lèi)
更新時(shí)間：2024-07-31 
瀏覽次數：261摘要：煤礦企業(yè)在為國民經(jīng)濟發(fā)展提供核心動(dòng)力的同時(shí)也消耗著(zhù)大量能源?！半p碳"目標這一國家戰略給煤礦企業(yè)生產(chǎn)提出了挑戰，也為其技術(shù)升級、節能增效提供了機遇和驅動(dòng)力。能耗“雙控"是實(shí)現“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(jìn)行在線(xiàn)監測、精細管理、科學(xué)決策是實(shí)現能耗“雙控"、節能增效的基礎。
關(guān)鍵詞：高能耗；能耗雙控；大數據采集；能耗核算；數字化轉型
0、引言
根據《國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十四個(gè)五年規劃和 2035 年遠景目標綱要》規劃部署的碳達峰、碳中和路線(xiàn)，各行業(yè)相繼提出碳達峰和碳中和的目標和實(shí)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。
《自然資源部煤炭行業(yè)綠色礦山建設規范》要求各礦企應建立礦山生產(chǎn)全過(guò)程能耗核算體系，通過(guò)采取節能減排措施，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(jìn)用能單位能耗在線(xiàn)監測系統建設的通知》提升能源統計監測能力，健全能耗統計監測和計量體系，加強用能單位能耗在線(xiàn)監測系統建設。
1、概況
陜西煤業(yè)《“雙碳"工作行動(dòng)方案(暫行)》等文件中要求：各單位要提高節能管理信息化水平，要開(kāi)展能耗在線(xiàn)監測系統的建設，應用信息化手段推動(dòng)環(huán)保和能源 管理與節能降耗工作，深挖生產(chǎn)環(huán)節的節能減排空間，確保階段性節能目標實(shí)現。
結合陜西煤業(yè)要求，以行業(yè)發(fā)展現狀為背景，以各礦需求為切入點(diǎn)，以切實(shí)解決問(wèn)題為目標，同時(shí)響應國家相關(guān)政策，開(kāi)發(fā)節能環(huán)保能耗在線(xiàn)監測管理平臺，幫助企業(yè)對能耗情況進(jìn)行在線(xiàn)監測、精細管理，對污染排放情況，及時(shí)進(jìn)行污染預防，避免超標排放，滿(mǎn)足各類(lèi)環(huán)保要求，提高運維工作效率，逐步實(shí)現清潔生產(chǎn)。
煤礦企業(yè)生產(chǎn)本身是一個(gè)復雜系統，生產(chǎn)鏈條長(cháng)，耗能設備多，耗能種類(lèi)多，產(chǎn)生的工業(yè)“三廢"多。當前煤礦企業(yè)側重于對生產(chǎn)環(huán)節進(jìn)行智能化改造，對能耗監管投入略顯不足。
本文就是基于礦區實(shí)際情況，構建一套能耗監管系統，通過(guò)本系統的實(shí)施，對全礦區的所有能源數據進(jìn) 行監測、計量、管理、分析、預測，構建全礦各部門(mén)、各能耗設備的水、電、熱量、柴油等能源記錄數據的歷史數據庫，并把相關(guān)數據上傳至股份公司以及省市平臺。
2、研究方向及內容
2.1 能耗單元的實(shí)時(shí)計量統計管理
本研究將實(shí)時(shí)采集各級用能單位或高耗設備能耗信息，自動(dòng)完成計量、記錄、統計及定制報表等功能。對全礦區用能情況按照高耗能設備、重要工序、辦公樓宇、各級用能單位進(jìn)行分層管理。
2.2 構建數據模型，實(shí)時(shí)預警
重要設備、重要工序、各級用能單位，結合有效產(chǎn)出數據，構建數字化能耗以及能效模型，進(jìn)行同比、環(huán)比及對標分析，實(shí)現能耗預警。
2.3 建立節能技改數據支撐
基于長(cháng)期的能源能耗監測數據，終形成能源大數據診斷報告，結合全礦區生產(chǎn)工藝，為中長(cháng)期節能技改方案提供強大的數據和決策支撐。
2.4 建立能耗管理指標依據
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據的依據。
2.5 能耗管理決策分析
通過(guò)一定時(shí)間的數據累積，從不同角度對能源消耗情況進(jìn)行分析預測，提供防止能源浪費、降低能耗、合理規劃使用能源的決策支持。
2.6 系統管理與信息發(fā)布
快速、準確地提供各種能耗數據信息，可通過(guò)智能化綜合管控平臺統一發(fā)布。
2.7 各類(lèi)平臺對接
可提供相對應接口，實(shí)現與省能管平臺無(wú)縫對接。
3 、系統功能體系結構設計
3.1 系統設計原則
系統采用分散采集、綜合監控、集中管理的模式。系統設計遵循可靠性、兼容性、規范性、經(jīng)濟性、可擴展性等原則。
能耗數據采集原則為：
各類(lèi)能源總關(guān)口，即重要用能單位配置。
在能耗統計分析中具有重要意義的用能單位或設備。在數據接口開(kāi)放的情況下，計量數據盡量從現有系統中采集，降低投資成本。
3.2 系統網(wǎng)絡(luò )架構
圖 1 系統網(wǎng)絡(luò )整體架構圖
能耗在線(xiàn)監測管理系統監測點(diǎn)分布在礦區范圍內不同地點(diǎn)，分布范圍廣且分散?；谝陨咸攸c(diǎn)系統網(wǎng)絡(luò )結構采用分布式結構，以光纖環(huán)網(wǎng)為骨干網(wǎng)(部分使用現有4G網(wǎng)絡(luò )) 星型電氣連接各個(gè)子系統，系統通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)或I/0方式連接檢測設備。
系統采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)模式。管理層應用服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)交換機與數據庫服務(wù)器連接，通過(guò)與信息管理系統網(wǎng)絡(luò )的聯(lián)網(wǎng)，支持和股份公司能耗平臺、省市監管平臺，礦區綜合管控平臺無(wú)縫對接，支持遠程客戶(hù)瀏覽訪(fǎng)問(wèn)。
系統管理層根據礦測能耗監測和管理需要，分別實(shí)現能源數據采集、存諸、分析、計算，提供能耗統計、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，還有系統管理、信息設置、能源系統建模等系統功能模塊的開(kāi)發(fā)，同時(shí)實(shí)現同股份公司平臺以及省平臺的無(wú)縫對接。
3.3系體軟件加構及功能
圖 2 系統軟件體系架構圖
能耗在線(xiàn)監測管理子系統從全礦組織架構、各生產(chǎn)環(huán)節、能耗設備角度、分別進(jìn)行能源數據采集、存儲、分析、計算，為管理人員提供能耗統計、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，還有系統管理、信息設置、能源系統建模等系統功能模塊。
邊緣數據采集層:主要完成各類(lèi)能耗數據和有效產(chǎn)出數據采集。邊緣采集器向下需要支持常見(jiàn)的工業(yè)通信接口和協(xié)議，向上需要支持云平臺數據通信協(xié)議。
數據平臺層:主要負責數據存儲、分類(lèi)、計算等。業(yè)務(wù)應用層:主要完成各種能源信息的統計、分析，包括能耗統計、能耗分析、能耗預警、對標分析、綜合報表管理、數據查詢(xún)等。
4、系統主要功能
4.1 信息管理層主要功能如下
計劃調度。實(shí)現生產(chǎn)計劃、設備及備件計劃管理。提供與陜煤股份層系統的接口，實(shí)現系統對接。
能效管理。滿(mǎn)足企業(yè)需求，實(shí)現能效管理。
設備管理。滿(mǎn)足企業(yè)需求，實(shí)現設備管理。主要包括生產(chǎn)設備及計量設備基礎信息、運行信息、操作記錄、預警、故障等管理。
動(dòng)力指標管理。主要包括動(dòng)力控制指標的管理。
綜合報表管理?？梢愿鶕髽I(yè)需求，自動(dòng)生成所需的報表，也可根據自身需求定制頁(yè)面和編輯報表。報表主要包括能源動(dòng)力相關(guān)的各類(lèi)制式報表，包括各類(lèi)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(hù)管理、權限管理、交接班管理、生產(chǎn)管理、幫助管理等。
WEB 發(fā)布。實(shí)現能源管理的信息共享。
4.2 集中監控層主要功能如下：
動(dòng)態(tài)圖形監控:設置動(dòng)態(tài)工藝流程畫(huà)面及單臺主機流程畫(huà)面， 圖形動(dòng)畫(huà)顯示，實(shí)時(shí)顯示各工位號參數及設備運行狀態(tài)，對于涉及面比較廣的子系統，可以設置多個(gè)畫(huà)面。
實(shí)時(shí)數據監控:在工藝流程畫(huà)面顯示數據的基礎上，實(shí)現柵格形式匯總實(shí)時(shí)顯示各工藝參數，設備狀態(tài)，柵格底色應根據所顯示數據的歸屬分類(lèi)不同而加以區別，做到一目了然，以便于操作人員集中監視系統狀態(tài)。
遠程操作:對所有設備進(jìn)行遠程遙控操作，通過(guò)鼠標實(shí)現對現場(chǎng)設備(啟/停)、電動(dòng)閥(開(kāi)/閉)進(jìn)行操作，根據權限設密碼保護。
預警及報警功能:有關(guān)參數超限報警及設備故障報警，發(fā)出聲光提示，可實(shí)時(shí)指令打印，有中文提示并自動(dòng)記錄。報警根據緊要程度、事故等級區別對待，通過(guò)不同的報警提示音和顏色加以區別。并設立維修模式，保障在維修、檢測狀態(tài)下，可以關(guān)閉自動(dòng)報警功能。
實(shí)時(shí)趨勢圖:實(shí)時(shí)顯示各工藝參數的變化趨勢，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(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)工藝參數變化情況;
報表: 設班報、日報、月報、年報，分別按分類(lèi)報表及匯總報表并實(shí)時(shí)打印，報表設置可根據需求進(jìn)行調整功能，可根據實(shí)際需要和臨時(shí)變動(dòng)，隨時(shí)對報表數據的篩選和計算公式、函數參量進(jìn)行調整。
數據采集 諸存 記錄和發(fā)布：系統具有各種工藝參數、設備狀態(tài)、計量數據的采集、諸存、記錄功能。各種信息按照不同功能要求分別寫(xiě)入實(shí)時(shí)歷史數據庫或管理數據庫，供能源管理系統軟件使用。系統監控畫(huà)面和相關(guān)信息可以通過(guò)WEB方式發(fā)布，以便于管理人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)和遠程瀏覽。
系統管理:統一管理操作人員、維護工程師、能源管理人員等相關(guān)人員的安全操作權限，以保證本系統的安全保密性，防止非法用戶(hù)對生產(chǎn)控制和重要數據的侵害；
能源管理系統通過(guò)開(kāi)放的以太網(wǎng)OPC標準接口實(shí)現與其它管理系統的集成。
5、安科瑞企業(yè)能源管控系統概述
安科瑞企業(yè)能源管控系統采用自動(dòng)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)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理，監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、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(chē)間、產(chǎn)線(xiàn)、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統計、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、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。
6、應用場(chǎng)所
鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠(chǎng)、電廠(chǎng)、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區、醫院、學(xué)校、酒店、寫(xiě)字樓以及汽車(chē)制造、機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。
7、系統結構
現場(chǎng)通過(guò)廠(chǎng)區局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶(hù)可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過(guò)有權限的賬號登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機APP查看各處的運行情況。
系統可分為三層：即現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和平臺管理層。
現場(chǎng)設備層：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(lèi)型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統必要的基本組成元素。肩負著(zhù)采集數據的重任，這些設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(kāi)關(guān)量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。
網(wǎng)絡(luò )通訊層：包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據，并可進(jìn)行規約轉換，數據存儲，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)將數據存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務(wù)器端數據不丟失。
平臺管理層：包含應用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數據服務(wù)器，一般應用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。
平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，詳細拓撲結構如下：
8、系統功能
平臺采用自動(dòng)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)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理。實(shí)時(shí)監測企業(yè)各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、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能潛力，為節能改造提供數據依據。
在瀏覽器打開(kāi)云平臺鏈接、輸入賬戶(hù)名和權限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權人員瀏覽有關(guān)信息。
用戶(hù)登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁(yè)面，展示企業(yè)及各區域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點(diǎn)擊區域展示該區域的分類(lèi)能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。
8.3首頁(yè)
首頁(yè)展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類(lèi)能耗等企業(yè)級統計數據。
對企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用、報警等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控。以便企業(yè)用戶(hù)能夠實(shí)時(shí)的監測各個(gè)點(diǎn)位的運作情況，同時(shí)能更快的掌握點(diǎn)位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調整負載等技改措施提供數據支撐。
能源實(shí)時(shí)監控：對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，確保用能環(huán)節的持續穩定運行，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(jìn)行實(shí)時(shí)展示；當能源參數越限報警，可提供報警重要性等級分類(lèi)，同時(shí)支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗報警提示等；
配電圖：將配電房真實(shí)情況畫(huà)入配電圖，實(shí)時(shí)展示接入的門(mén)禁、水浸、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數、門(mén)禁水浸狀態(tài)及能耗數據。
實(shí)時(shí)統計：實(shí)時(shí)統計工廠(chǎng)、車(chē)間、工序、設備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值；
數據展示：通過(guò)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)展示不同區域、不同設備的不同的能耗參數；
檢測：對能源報警信息進(jìn)行集中顯示，可以對報警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作，可以對報警參數進(jìn)行在線(xiàn)設置，當能源參數越限報警，可提供報警重要性等級分類(lèi)，具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗等報警提示；
接入攝像頭，實(shí)時(shí)掌控企業(yè)內實(shí)際情況。
展示各電壓器的負載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規劃。通過(guò)各種運行參數狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出更好的運行模式。根據運行模式調整負載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。
展示各個(gè)水電氣儀表的實(shí)時(shí)參數變化，以曲線(xiàn)圖的方式展示。
將所有有關(guān)能源的能源參數集中在一個(gè)看板中，能從多個(gè)維度對比分析，實(shí)現各個(gè)產(chǎn)業(yè)線(xiàn)的對比，幫助領(lǐng)導掌控整個(gè)工廠(chǎng)的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。
從能源使用種類(lèi)、監測區域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時(shí)間、設備、班組、分項等維度，采用曲線(xiàn)、餅圖、直方圖、累積圖、數字表等方式對企業(yè)用能統計、同比、環(huán)比分析、實(shí)績(jì)分析，折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統計，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方，從而調整能源分配策略，減少能源使用過(guò)程中的浪費。
統計各個(gè)監測節點(diǎn)（工廠(chǎng)、車(chē)間）的當年、季度、月、周、日各類(lèi)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。
與企業(yè)MES系統對接，通過(guò)產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統采集的能耗數據，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。同時(shí)將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標，以便企業(yè)能夠根據產(chǎn)品單耗情況來(lái)調整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。
對各類(lèi)能源使用、消耗、轉換，按班組、區域、車(chē)間，產(chǎn)線(xiàn)、工段、設備等進(jìn)行日、周、月、年、Z定時(shí)段績(jì)效統計按照能源計劃或定額制定的績(jì)效指標進(jìn)行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內部能效水平和節能潛力，評定能源消耗是否合理。
系統對區域、工段、設備能源消耗進(jìn)行數據采集，監測設備及工藝運行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統一次運行監視?？芍苯訌膭?dòng)態(tài)監測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數據，支持按能源種類(lèi)、車(chē)間、工段、時(shí)間等維度查詢(xún)相關(guān)能源用量。
用戶(hù)可通過(guò)自定義報表頭與列，靈活生產(chǎn)各種報表，查看企業(yè)各個(gè)節點(diǎn)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。
提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時(shí)段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類(lèi)、分時(shí)段、分項（地點(diǎn)、機構、設備）統計圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。
同比
環(huán)比
以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線(xiàn)路損耗情況、設備運行情況、運維情況等進(jìn)行仔細的統計分析，讓用戶(hù)更加了解系統的運行情況，并為用戶(hù)提供數據基礎，方便用戶(hù)發(fā)現設備異常，從而找出改善點(diǎn)，以及針對用能情況挖掘節能潛力。
監控耗能設備運行、停機及異常狀態(tài)，及時(shí)解決設備故障停運導致無(wú)法正常生產(chǎn)。
根據節點(diǎn)、能源分類(lèi)，查詢(xún)各個(gè)節點(diǎn)線(xiàn)路上的能源損耗數據，及時(shí)發(fā)現能量在使用過(guò)程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問(wèn)題，提醒用戶(hù)及時(shí)進(jìn)行干預。
按照區域對碳排放總量的變化趨勢進(jìn)行統計，并進(jìn)行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進(jìn)行計算，并結合減排指標實(shí)現超標預警，提升區域減排水平，促進(jìn)碳達峰目標實(shí)現。
實(shí)時(shí)監測諧波含量、三相不平衡度、功率因數等，確保功率因數不低于供電局考核指標，避免被罰款和設備出現故障。
系統支持設備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設備運維管理，方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工，巡檢人員執行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現問(wèn)題消缺，進(jìn)行故障報修、跟進(jìn)維修進(jìn)度，滿(mǎn)足日常巡檢、設備維修保養需要。
針對于電氣正常開(kāi)展、限電和能耗雙控，實(shí)現電參量異常報警、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(guò)高。支持分級分類(lèi)報警，可對報警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。
可自定義時(shí)間段抄儀表的抄表值以及差值，可自定義抄表的分類(lèi)分項。
可自定義時(shí)間段內各個(gè)拓撲節點(diǎn)的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類(lèi)分項。
提供容需量報表，實(shí)時(shí)展示容量需量?jì)r(jià)格的變化情況，幫助企業(yè)實(shí)現容改需，降低基本電費。
對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析，為企業(yè)分時(shí)用電，優(yōu)化成本效益提供數據支持。
對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進(jìn)行歸檔，可快速查詢(xún)相關(guān)文檔。對儀表臺賬進(jìn)行系統管理，支持文件的上傳和下載。
對場(chǎng)景進(jìn)行虛擬仿真，展示各區域運行及能源消耗情況，可實(shí)現分層預覽、轉場(chǎng)展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果，支持模型與監測點(diǎn)位的自定義綁定。
對各動(dòng)力子系統進(jìn)行虛擬仿真，展示子系統的動(dòng)力管線(xiàn)、設備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及能源消耗情況，可實(shí)現動(dòng)態(tài)的能源流向效果。
可通過(guò)圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖，展示設備運行狀態(tài)及能源消耗情況，可上傳自定義素材及綁定監測數據。
可通過(guò)圖形化的操作方式自定義駕駛艙，以折線(xiàn)圖、餅圖、表格等圖形展示采集數據及各類(lèi)統計數據，數據源包括API、數據庫查詢(xún)、MQTT、Excel等方式。
對系統的項目、探測器、設備型號、電參量、節點(diǎn)、能源、公示、及相關(guān)參數進(jìn)行配置、修改、刪除等管理、進(jìn)行用戶(hù)添加和授權管理、合同管理。
APP支持Android、iOS操作系統，方便用戶(hù)按能源分類(lèi)、區域、車(chē)間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線(xiàn)比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。
9、系統硬件配置
應用場(chǎng)景 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 |
企業(yè)能源管控平臺 | Acrel-8000 |
| 安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動(dòng)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)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理，監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況。 |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet-2E8S1 |
| 8路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1998、DL/T645-2008、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數據接入，ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協(xié)議上傳，支持不同協(xié)議向多平臺轉發(fā)數據；輸入電源：AC/DC 220V，導軌式安裝。 |
ANet-2E4SM |
| 4路RS485 串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1998、DL/T645-2008、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC 12 V ～36 V 。支持4G擴展模塊，485擴展模塊。 | |
ANet-485 | M485模塊：4路光耦隔離RS485 | ||
ANet-M4G | M4G模塊：支持4G全網(wǎng)通 | ||
35kV/10kV/6kV進(jìn)線(xiàn) | AM5SE-F |
| 三段式過(guò)流保護、反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零序101過(guò)流/反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零序102過(guò)流/反時(shí)限過(guò)流保護、重合閘、后加速過(guò)流保護、過(guò)負荷保護、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警、頻率保護、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護、過(guò)電壓保護、零序過(guò)壓保護；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；檢同期；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 |
35kV/10kV/6kV饋線(xiàn) | |||
配電變壓器 | AM5SE-T | 三段式過(guò)流保護、反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零序101過(guò)流保護、兩段式零序102過(guò)流保護、101反時(shí)限過(guò)流保護、102反時(shí)限過(guò)流保護、過(guò)負荷保護、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警、非電量保護、FC 閉鎖；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
電動(dòng)機（2000KW以下） | AM5SE-M | 過(guò)流一段保護（啟動(dòng)中、已運行）、過(guò)流二段 保護、反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式負序過(guò)流/負序 反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零序過(guò)流保護、熱過(guò)載保護、過(guò)負荷保護、堵轉保護、啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(cháng)保護、低電壓保護、非電量保護、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警、零序過(guò)壓告警、FC閉鎖、電壓不平衡保護、相序保護、電壓斷相保護、過(guò)電壓保護；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、 Eq等電參量測量。 | |
35kV/10kV/6kV母聯(lián) | AM5SE-B | 兩段式過(guò)流保護、反時(shí)限過(guò)流保護、后加速過(guò)流保護、進(jìn)線(xiàn)備投/母聯(lián)備投/聯(lián)切備投/自適應備投、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警、母線(xiàn)充電保護；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路檢同期。 | |
35KV/10kV/6kV電容器 | AM5SE-C | 兩段式定時(shí)限過(guò)流保護、反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零序過(guò)流保護、欠電壓保護、過(guò)電壓保護、零序過(guò)電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線(xiàn)告警、控制回路故障告警；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
主變 | AM5SE-D2 | 兩圈變差動(dòng)速斷保護、比率制動(dòng)差動(dòng)保護 | |
主變 | AM5SE-TB | 三段式過(guò)流保護（帶復合電壓、帶方向閉鎖）、反時(shí)限過(guò)流保護、零序過(guò)流保護、間隙零序電流保護、零序電壓保護、過(guò)負荷保護、啟動(dòng)通風(fēng)、閉鎖有載調壓、斷路器遙控分合閘、故障錄波、全電量測量、獨立操作回路、遙控升檔/降檔/急停、變壓器檔位測量；U、1、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
PT并列監測 | AM5SE-UB |
| PT并列、低電壓告警、PT斷線(xiàn)告警、過(guò)電壓告警、零序過(guò)壓告警 |
大功率異步電機 | AM5SE-MD | 電機差動(dòng)速斷保護、比率差動(dòng)保護、啟動(dòng)中過(guò)流一段保護、已運行定時(shí)限過(guò)流保護、過(guò)負荷保護、零序過(guò)流保護、過(guò)熱保護、堵轉保護、低電壓保護、斷路器遙控分合閘、獨立操作回路、故障錄波、全電量測量；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
主變保護 | AM5SE-D3 | 三圈變差動(dòng)速斷保護、比率制動(dòng)差動(dòng)保護 | |
主變公共測控、進(jìn)線(xiàn)公共測控 | AM5SE-K | 20路遙信、10路開(kāi)出、遙測 | |
35kV/10kV/6kV 弧光保護 | ARB5-M |
| 測量所有的常用電力參數，如三相電流、電壓，有功、無(wú)功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實(shí)時(shí)電力監控系統。 |
ARB5-E |
| DIN35mm導軌式安裝結構，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費率時(shí)段等參數設置，精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T18215-2002、GB/T18883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2008對電能表的各項技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機實(shí)現數據交換。 | |
ARB5-S |
| 三相全電量測量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 | |
35kV/10kV/6kV進(jìn)線(xiàn)柜電能質(zhì)量在線(xiàn)監測 | APView500 |
| 相電壓電流+零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無(wú)功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓/電流 63 次諧波、50 組間諧波、35 組高次諧波、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降（故障源定位）、電壓中斷、沖擊電流、1024點(diǎn)波形采樣、定時(shí)錄波、電能質(zhì)量合格率統計，波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看，內存32G，16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太網(wǎng)接口+1WiFi+1USB接口支持U盤(pán)到處數據，支持61850協(xié)議。 |
35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節點(diǎn)測溫 | ASD500 |
| 液晶屏顯示一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠方/就地、分合閘、儲能旋鈕、預分預合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應、柜內照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時(shí)、高壓柜內電氣接點(diǎn)無(wú)線(xiàn)測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出 |
35kV/10kV/6kV傳感器 | ATE400 |
| 合金片固定，CT感應取電，啟動(dòng)電流大于5安培，測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；傳輸距離空曠150米 |
35kV/10kV/6kV間隔 電參量測量 | APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報警類(lèi)型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示 |
低壓進(jìn)線(xiàn) | APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實(shí)時(shí)及需量；本月和上月峰值；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類(lèi)型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
AEM96 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，正反向無(wú)功電能統計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無(wú)功電能精度2級 | |
0.4kV無(wú)功補償 | ARC |
| 測量I、U、Hz、cosΦ，具備過(guò)電壓保護、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過(guò)大保護功能,可控制電容器的投切，RS485/Modbus協(xié)議 |
APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報警類(lèi)型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示 | |
ANSVC |
| ANSVC低壓無(wú)功功率補償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統中，能根據電網(wǎng)中負載功率因數的變化控制電力電容器投切進(jìn)行補償，具有多種補償形式，可根據電網(wǎng)的實(shí)際情況，合理選用補償形式。 | |
0.4kV有源濾波 | AnSin-□-M Ⅰ型 |
| 采用DSP+FPGA全數字控制方式，并聯(lián)在系統中，兼補諧波和無(wú)功；可對2～51次諧波進(jìn)行全補償或Z定特定次諧波進(jìn)行補償；具備完善的橋臂過(guò)流保護、直流過(guò)壓保護、裝置過(guò)溫保護功能；基于谷歌Fliutter框架構建的遙信、遙控軟件平臺，具備遠程服務(wù)與數據處理功能；支持IOS、安卓、PC多平臺交互；具備超前和滯后的功率因數校正功能，可將三相不平衡負荷調整至平衡；具備動(dòng)態(tài)過(guò)溫降載功能，較大限度的保證濾波器的持續運行；具備智能風(fēng)扇轉速控制功能，根據負荷率和環(huán)境溫度智能控制風(fēng)扇轉速，降低損耗；具備動(dòng)態(tài)擴容功能。 |
0.4kV出線(xiàn) | AEM82 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，正反向無(wú)功電能統計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無(wú)功電能精度2級 |
ARD3M |
| ARD3智能電動(dòng)機保護器適用于額定電壓至AC690V、額定電流至AC800A、額定頻率為50/60Hz的電動(dòng)機，可與接觸器、電動(dòng)機起動(dòng)器等電器元件構成電動(dòng)機控制保護單元，有遠程自動(dòng)控制、現場(chǎng)直接控制、面板指示、信號報警、現場(chǎng)總線(xiàn)通信等功能。 | |
ANHPD300 |
| 對用電設備產(chǎn)生的隨機高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有吸收作用，能濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形，對諧波噪聲進(jìn)行消化和吸收，防止保護裝置誤跳閘，保證用電設備正常運行。 | |
DTSD1352 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，分相正向有功電能統計，總正反向有功電能統計，總正反向無(wú)功電能統計；紅外通訊；電流規格：經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A，有功電能精度0.5S級,無(wú)功電能精度2級 | |
變壓器繞組溫度檢測 | ARTM-8 |
| 8路溫度巡檢，熱電阻信號輸入，RS485接口，2路繼電器輸出，預埋PT100 |
變壓器接頭測溫 低壓進(jìn)出線(xiàn)柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E |
| 可以嵌入式安裝低壓柜面板上，每臺裝置可以接收60個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器的數據。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數據上傳到監控。2路告警出口，全電參量測量 |
ATE400 |
| 合金片固定，CT感應取電，啟動(dòng)電流大于5（A），測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；傳輸距離空曠150米 | |
配套附件 | AKH-0.66 |
| 測量型互感器，采集交流電流信號 |
AKH-0.66L |
| 剩余電流互感器，采集剩余電流信號。 | |
柜內環(huán)境溫濕度 | AHE |
| 無(wú)線(xiàn)溫濕度傳感器，溫度精度：±1℃，濕度精度：±百分之3RH，發(fā)射頻率：5min，傳輸距離:200m，電池壽命：≥3年（可更換） |
ATC600 |
| 兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m，ATC600-C可接收AHE傳輸的數據，1路485,2路報警出口。 | |
智能遠傳水表 | 物聯(lián)網(wǎng)水表 LXSY-O-M/NB |
| 電子直讀式，高清晰液晶顯示，具備誤差自動(dòng)修正功能；各參數可設；斷電后數據可保存10年以上；可根據需要擴展遠程控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)功能；可在120℃下長(cháng)期工作，水解穩定；抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕，阻燃性能好；水資源免遭二次污染 |
智能遠傳 燃氣表 | 燃氣表 |
| 直接讀取燃氣表的窗口值，無(wú)累計誤差；電子部分平時(shí)可不工作，可在讀表瞬間工作；直讀燃氣表無(wú)需初始化；表計地址可以靈活設定 |
冷熱量表 | 冷熱量表 |
| 流量計量無(wú)機械齒輪，無(wú)磁傳感器，耐磨、耐腐蝕、防攻擊；電壓低或受到攻擊破壞時(shí)自動(dòng)報警；溫度傳感器斷路、短路時(shí)自動(dòng)報警；流量和溫度分段，準確度高；溫度的冷熱端采用數字方法修正和校準，誤差接近于0；根據流速智能降耗；數據多重備份自動(dòng)糾錯技術(shù)；低功耗 |
10、結論
本系統基于礦區現有相關(guān)能耗數據和增加新的能耗采集點(diǎn)，結合大數據分析平臺，以低碳發(fā)展為目標，以智慧礦山建設為導向，構建了一套能耗及碳排放監管系統。填補數據服務(wù)于現場(chǎng)現場(chǎng)能耗監測的空白，充分挖掘煤礦海量數據的價(jià)值，起到數字化轉型示范作用。符合國家煤礦數字化轉型發(fā)展規劃，是典型的數字化轉型案例。
同時(shí)通過(guò)一套完善的能管系統，運用目前的數據采集技術(shù)，把各個(gè)區域的能耗數據串聯(lián)起來(lái)，綜合監測、綜合分析、綜合管控，綜合管理。實(shí)現節能減排、實(shí)現國家2030“碳達峰"戰略性政策目標。主要體現在以下幾點(diǎn):
在接入現有電力計量系統的基礎上，對公司的用電情況按照高耗能設備、重要工序、辦公樓宇、各級用能單位進(jìn)行分層監管。
將各類(lèi)鍋爐的用電、燒煤燃氣情況，以及膠輪車(chē)的耗油量納入監管系統。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(fēng)、鍋爐等系統的能效，也對其進(jìn)行采集計量。
對生產(chǎn)過(guò)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(jìn)行監測，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(jìn)行核算。
面向重要設備、重要工序、各級用能單位構建數字化能耗及碳排放模型，進(jìn)行同比、環(huán)比及對標分析，實(shí)現適時(shí)預警。
結合有效產(chǎn)出數據，為重要設備、重要工序構建能效模型，分析設備運行狀態(tài)，為礦業(yè)公司經(jīng)濟運行提供依據。
利用監管系統積累的大數據，對礦業(yè)公司更多層級的能耗、能效及碳排放情況進(jìn)行預測，為管理部門(mén)決策提供參考。
參考文獻
陳永光.邢涵.王鵬.基于礦區的能耗在線(xiàn)監測研究[J].工程建設.2023.6(9):126-128
廖大強.數據采集技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社,2022.
安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與選型手冊.2022.05版.
安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.
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