矿业能源管理控制系统改造实践

1、矿业能源管理控制系统改造实践摘要：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：四辘破碎机；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

2、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，能源调度及管理棊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，劳动牛产率较低，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

3、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，缩短事故处理吋间，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

4、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木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，同吋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屮心、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

5、。（1）数据采集层一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。数据上传釆用导则要求的 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 络出现临吋故障吋，采集器自身提供不少于7天的临吋数据存储空间，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）数据存储层一

6、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釆集，而只是在数据库上进行处 理，同吋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

7、析数据库”屮存储的是按照数 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）数据展示层一主要对存储层中的能耗数据进行展示和发布。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

8、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interxet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

9、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，采集串口服务器屮的表计数据。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屮面临的最大难点-一设备接 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