淺談煤礦能效管理系統(tǒng)的應(yīng)用

1、淺談煤礦能效管理系統(tǒng)的應(yīng)用作者：張玉良單位：一號(hào)煤礦機(jī)電部時(shí)間：2012年12月20日淺談煤礦能效管理系統(tǒng)的應(yīng)用摘要：隨著礦井開采技術(shù)的不斷進(jìn)步，高科技設(shè)備的不斷投入，礦井的現(xiàn)代化水平和精細(xì)化管理水平則在不斷提高，能源消耗也日趨增大。如何找出煤礦能耗管理漏洞，挖掘節(jié)能潛力，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能降耗、創(chuàng)益增收的主要途徑之一。本文主要介紹煤礦采用能效管理系統(tǒng)對(duì)井下水電消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。關(guān)鍵詞：能效、管理、水電、實(shí)時(shí)監(jiān)測、節(jié)能降耗Discussion on the application of energy management system in coal mineAbstrac

2、t:with the development of mining technology continues to progress, the high-tech equipment of continuous investment, mine modernization level and fine management level is increasing, the energy consumption also increases with each passing day. How to find out the coal consumption management loophole

3、s, dig energy-saving latent capacity, is the realization of energy saving, one of the main ways to achieve the benefit increase. This paper mainly introduces the energy management system for coal mine underground hydroelectric power consumption real-time monitoring, and ultimately achieve the purpos

4、e of energy saving.Keywords:energy efficiency,management, hydropower, real-time monitoring, energy saving and consumption reducing一、項(xiàng)目概述本文主要介紹對(duì)井下變電所、綜采隊(duì)、掘進(jìn)隊(duì)用電、用水?dāng)?shù)據(jù),以及入井主干線回路用電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、傳輸和處理分析，通過系統(tǒng)本身的管理、分析功能，為煤礦井下能源精細(xì)化管理提供技術(shù)手段。二、系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)及節(jié)能效果介紹1、煤礦建立能效管理信息系統(tǒng)后，可以準(zhǔn)確合理地分析、評(píng)價(jià)自身的能源利用狀況和水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源消耗情況及監(jiān)督管理，及

5、時(shí)分析和掌握各單位、重點(diǎn)耗能設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)節(jié)能源管理水平及能耗狀況，從降低單位產(chǎn)品的能源消耗、提高能源的利用效率入手降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，依靠技術(shù)進(jìn)步、制度創(chuàng)新、管理水平的提高來推動(dòng)企業(yè)節(jié)能管理工作的開展。2、節(jié)能效果介紹：通過建設(shè)能效管理系統(tǒng)，企業(yè)全面實(shí)施能效對(duì)標(biāo)管理體系，通過精細(xì)化、信息化管理，取代粗放的管理模式，對(duì)能源生產(chǎn)、輸配和消耗各環(huán)節(jié)實(shí)施動(dòng)態(tài)在線監(jiān)控，通過調(diào)整運(yùn)行方式、優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)表明：建設(shè)信息化項(xiàng)目將增加30%的投資，但可以提高產(chǎn)品檔次和質(zhì)量，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低能源和原材料消耗，從而增加85%的經(jīng)濟(jì)效益。山西潞安集團(tuán)五陽煤礦于2008年實(shí)施能效管理

6、系統(tǒng)項(xiàng)目，系統(tǒng)實(shí)施后利用系統(tǒng)提供的功能和數(shù)據(jù)，從技術(shù)和管理兩方面入手采取措施，有效的降低了生產(chǎn)能源消耗。（1）優(yōu)化用電方式通過系統(tǒng)提供的用電負(fù)荷及峰谷用電分析功能，合理調(diào)整了綜采、綜掘工作面設(shè)備檢修時(shí)間，減少設(shè)備峰段開啟時(shí)間；在提升運(yùn)輸方面，充分利用各地點(diǎn)煤倉、矸石倉的緩沖作用，增加谷段運(yùn)行時(shí)間，減少峰段運(yùn)行時(shí)間。（2）實(shí)施節(jié)電改造通過對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)負(fù)荷數(shù)據(jù)和用電參數(shù)的統(tǒng)計(jì)和分析，根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)和負(fù)荷特性，合理調(diào)整了設(shè)備運(yùn)行方式，并輔以有針對(duì)性的分段合理投入電容器進(jìn)行分組無功補(bǔ)償，大大提供了系統(tǒng)功率因數(shù)和負(fù)荷率，降低了用電損耗。 圖1：調(diào)整前的負(fù)荷曲線 圖2：調(diào)整后的負(fù)荷曲線（3）加強(qiáng)用能管理通過

7、能效管理系統(tǒng)的實(shí)施，進(jìn)一步完善了全礦用能管理機(jī)制，生產(chǎn)運(yùn)行人員在系統(tǒng)發(fā)出能耗超標(biāo)告警后，馬上對(duì)超標(biāo)的環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查，及時(shí)糾正生產(chǎn)中的耗能問題。建立生產(chǎn)能耗考核制度，將各區(qū)隊(duì)、班組和崗位人員的工資與能耗指標(biāo)掛鉤，獎(jiǎng)勤罰懶，杜絕了因各級(jí)員工責(zé)任心不足、管理不到位而造成的能源浪費(fèi)和損失。通過一系列調(diào)整措施和管理制度的落實(shí)，2007年五陽煤礦生產(chǎn)噸煤耗電量26kwh/噸，2008年噸煤耗電量24.2kwh/噸；2007年入洗精煤耗電量7.56kwh/噸，2008年入洗精煤耗電量6.7kwh/噸，整體節(jié)電效果達(dá)到11%。 三、系統(tǒng)架構(gòu)及工作原理1、系統(tǒng)架構(gòu)圖圖3：系統(tǒng)架構(gòu)圖2、系統(tǒng)工作原理（1）現(xiàn)場數(shù)據(jù)采

8、集層在現(xiàn)有的PBG1-/6礦用隔爆型高壓真空配電箱內(nèi)安裝電力數(shù)據(jù)采集器，完成供電回路用電數(shù)據(jù)的采集。在主供/排水管道上安裝插入式礦用超聲波流量計(jì)，完成用水?dāng)?shù)據(jù)的采集。主要采集井下變電所、綜采隊(duì)、掘進(jìn)隊(duì)供電回路，入井主干線所在的中央變電所，以及綜采隊(duì)、掘進(jìn)隊(duì)主供/排水管道用水?dāng)?shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)通信層井下數(shù)據(jù)通信主要利用井下光纖環(huán)網(wǎng),將井下就近變電所作為工作站節(jié)點(diǎn)，電力數(shù)據(jù)采集器和礦用超聲波流量計(jì)采集的數(shù)據(jù)通過RS-485總線的方式進(jìn)行傳輸，用多串口服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)集中和轉(zhuǎn)換，再將數(shù)據(jù)接入變電所內(nèi)的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集層與系統(tǒng)管理層間的數(shù)據(jù)通信。（3）系統(tǒng)管理層系統(tǒng)管理層由系統(tǒng)服務(wù)器和用戶工作站組

9、成，在服務(wù)器內(nèi)安裝能效管理系統(tǒng)軟件和商業(yè)數(shù)據(jù)庫，完成數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、處理、存儲(chǔ)、Web發(fā)布等功能。（4）系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接口設(shè)計(jì)系統(tǒng)服務(wù)器完成井下用電、用水?dāng)?shù)據(jù)采集后，將數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。精細(xì)化管理系統(tǒng)訪問本系統(tǒng)服務(wù)器，通過數(shù)據(jù)庫接口，調(diào)用系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。系統(tǒng)采用SQL Server數(shù)據(jù)庫，支持ODBC、JDBC數(shù)據(jù)接口。四、系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能1、生產(chǎn)能耗對(duì)標(biāo)管理對(duì)綜采隊(duì)、掘進(jìn)隊(duì)的用電、用水能耗數(shù)據(jù)，以及入井主干線用電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表顯示不同時(shí)間段的實(shí)際能耗、目標(biāo)能耗、能耗比率等指標(biāo)數(shù)據(jù)，并可在統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)實(shí)際能耗的最大值、最小值和平均值，以及與目標(biāo)能耗的差距，管理人

10、員以此為依據(jù)開展綜采隊(duì)、掘進(jìn)隊(duì)各班次用電、用水能耗的建標(biāo)、對(duì)標(biāo)管理工作。我們還可根據(jù)管理需要，隨時(shí)查詢各單位的能效指標(biāo)，包括：能源消耗指標(biāo)：用電量、用水量等。圖4：綜合電耗報(bào)表圖5：用電量、用水量、單耗統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)表2、生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測、越限報(bào)警通過生產(chǎn)流程圖能耗監(jiān)測圖、實(shí)時(shí)曲線等可視化界面，對(duì)綜采隊(duì)、掘進(jìn)隊(duì)用電、用水?dāng)?shù)據(jù),入井主干線用電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并可自由設(shè)置對(duì)超標(biāo)、越限的生產(chǎn)能耗指標(biāo)進(jìn)行報(bào)警。3、能耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表及歸檔管理系統(tǒng)按能源種類劃分，統(tǒng)計(jì)綜采隊(duì)、掘進(jìn)隊(duì)的能源消耗量數(shù)據(jù)和能效指標(biāo)數(shù)據(jù)，提供以日、月、年為統(tǒng)計(jì)周期的數(shù)據(jù)報(bào)表并輔以柱狀圖、餅狀圖等統(tǒng)計(jì)圖形，讓管理人員，直觀、清楚、全面的

11、掌握能源消耗量、用能結(jié)構(gòu)、能源成本組成以及能耗變化趨勢。圖6：企業(yè)能耗數(shù)據(jù)綜合報(bào)表圖7：用電數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計(jì)報(bào)表圖8：用煤數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計(jì)報(bào)表4、實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)對(duì)比、節(jié)能量分析系統(tǒng)采用智能化設(shè)計(jì)，可任意調(diào)入與對(duì)比兩種或兩種以上參數(shù)，用多種方式對(duì)主要能耗設(shè)備和生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和追溯，并可對(duì)多種參量的變化趨勢進(jìn)行疊加、對(duì)比，對(duì)能源消耗過程中的各種問題進(jìn)行深層次分析。從而發(fā)現(xiàn)能源消耗結(jié)構(gòu)和過程中存在節(jié)能空間，對(duì)企業(yè)能源消耗結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式的改進(jìn)提出方案和優(yōu)化建議。5、企業(yè)生產(chǎn)用電狀況及電能質(zhì)量在線監(jiān)測（1）生產(chǎn)用電狀況在線監(jiān)測可通過曲線圖、表格對(duì)企業(yè)生產(chǎn)用電狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)包括：平均有功功率、最大有功功率、負(fù)荷率、平均視在功率、平均無功功率、平均功率因數(shù)等。（2）電能質(zhì)量監(jiān)測、分析系統(tǒng)在線監(jiān)測電能質(zhì)量和諧波分量，通過諧波分量圖和趨勢圖，使用戶及時(shí)了解真實(shí)用電環(huán)境，避免諧波和電能質(zhì)量問題對(duì)電力電容器和供電設(shè)備造成的危害，同時(shí)降低供電網(wǎng)絡(luò)由于諧波導(dǎo)致的發(fā)熱和無功損耗?？杀O(jiān)測和分析的數(shù)據(jù)包括：A相1-20次諧波電壓、電流含有率、畸變率；B相1-20次諧波電壓、電流含有率、畸