淺談煤礦能效管理系統(tǒng)的應用

1、淺談煤礦能效管理系統(tǒng)的應用作者：張玉良單位：一號煤礦機電部時間：2012年12月20日淺談煤礦能效管理系統(tǒng)的應用摘要：隨著礦井開采技術的不斷進步，高科技設備的不斷投入，礦井的現代化水平和精細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，是實現企業(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)對井下水電消耗進行實時監(jiān)測，最終達到節(jié)能降耗的目的。關鍵詞：能效、管理、水電、實時監(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、項目概述本文主要介紹對井下變電所、綜采隊、掘進隊用電、用水數據,以及入井主干線回路用電數據進行實時采集、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化管理提供技術手段。二、系統(tǒng)可實現的目標及節(jié)能效果介紹1、煤礦建立能效管理信息系統(tǒng)后，可以準確合理地分析、評價自身的能源利用狀況和水平，實現對能源消耗情況及監(jiān)督管理，及

5、時分析和掌握各單位、重點耗能設備和生產環(huán)節(jié)能源管理水平及能耗狀況，從降低單位產品的能源消耗、提高能源的利用效率入手降低生產成本，提高經濟效益，依靠技術進步、制度創(chuàng)新、管理水平的提高來推動企業(yè)節(jié)能管理工作的開展。2、節(jié)能效果介紹：通過建設能效管理系統(tǒng)，企業(yè)全面實施能效對標管理體系，通過精細化、信息化管理，取代粗放的管理模式，對能源生產、輸配和消耗各環(huán)節(jié)實施動態(tài)在線監(jiān)控，通過調整運行方式、優(yōu)化用能結構，實現節(jié)能降耗。發(fā)達國家經驗表明：建設信息化項目將增加30%的投資，但可以提高產品檔次和質量，改善生產環(huán)境，降低能源和原材料消耗，從而增加85%的經濟效益。山西潞安集團五陽煤礦于2008年實施能效管理

6、系統(tǒng)項目，系統(tǒng)實施后利用系統(tǒng)提供的功能和數據，從技術和管理兩方面入手采取措施，有效的降低了生產能源消耗。（1）優(yōu)化用電方式通過系統(tǒng)提供的用電負荷及峰谷用電分析功能，合理調整了綜采、綜掘工作面設備檢修時間，減少設備峰段開啟時間；在提升運輸方面，充分利用各地點煤倉、矸石倉的緩沖作用，增加谷段運行時間，減少峰段運行時間。（2）實施節(jié)電改造通過對各生產環(huán)節(jié)負荷數據和用電參數的統(tǒng)計和分析，根據生產特點和負荷特性，合理調整了設備運行方式，并輔以有針對性的分段合理投入電容器進行分組無功補償，大大提供了系統(tǒng)功率因數和負荷率，降低了用電損耗。 圖1：調整前的負荷曲線 圖2：調整后的負荷曲線（3）加強用能管理通過

7、能效管理系統(tǒng)的實施，進一步完善了全礦用能管理機制，生產運行人員在系統(tǒng)發(fā)出能耗超標告警后，馬上對超標的環(huán)節(jié)進行檢查，及時糾正生產中的耗能問題。建立生產能耗考核制度，將各區(qū)隊、班組和崗位人員的工資與能耗指標掛鉤，獎勤罰懶，杜絕了因各級員工責任心不足、管理不到位而造成的能源浪費和損失。通過一系列調整措施和管理制度的落實，2007年五陽煤礦生產噸煤耗電量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)電效果達到11%。 三、系統(tǒng)架構及工作原理1、系統(tǒng)架構圖圖3：系統(tǒng)架構圖2、系統(tǒng)工作原理（1）現場數據采

8、集層在現有的PBG1-/6礦用隔爆型高壓真空配電箱內安裝電力數據采集器，完成供電回路用電數據的采集。在主供/排水管道上安裝插入式礦用超聲波流量計，完成用水數據的采集。主要采集井下變電所、綜采隊、掘進隊供電回路，入井主干線所在的中央變電所，以及綜采隊、掘進隊主供/排水管道用水數據。（2）數據通信層井下數據通信主要利用井下光纖環(huán)網,將井下就近變電所作為工作站節(jié)點，電力數據采集器和礦用超聲波流量計采集的數據通過RS-485總線的方式進行傳輸，用多串口服務器進行數據集中和轉換，再將數據接入變電所內的環(huán)網交換機，實現數據采集層與系統(tǒng)管理層間的數據通信。（3）系統(tǒng)管理層系統(tǒng)管理層由系統(tǒng)服務器和用戶工作站組

9、成，在服務器內安裝能效管理系統(tǒng)軟件和商業(yè)數據庫，完成數據采集、統(tǒng)計、處理、存儲、Web發(fā)布等功能。（4）系統(tǒng)數據庫接口設計系統(tǒng)服務器完成井下用電、用水數據采集后，將數據錄入系統(tǒng)數據庫中。精細化管理系統(tǒng)訪問本系統(tǒng)服務器，通過數據庫接口，調用系統(tǒng)原始數據，實現數據共享。系統(tǒng)采用SQL Server數據庫，支持ODBC、JDBC數據接口。四、系統(tǒng)可實現的功能1、生產能耗對標管理對綜采隊、掘進隊的用電、用水能耗數據，以及入井主干線用電數據進行統(tǒng)計，生成相應的數據統(tǒng)計報表顯示不同時間段的實際能耗、目標能耗、能耗比率等指標數據，并可在統(tǒng)計時間內實際能耗的最大值、最小值和平均值，以及與目標能耗的差距，管理人

10、員以此為依據開展綜采隊、掘進隊各班次用電、用水能耗的建標、對標管理工作。我們還可根據管理需要，隨時查詢各單位的能效指標，包括：能源消耗指標：用電量、用水量等。圖4：綜合電耗報表圖5：用電量、用水量、單耗統(tǒng)計日報表2、生產能耗數據在線監(jiān)測、越限報警通過生產流程圖能耗監(jiān)測圖、實時曲線等可視化界面，對綜采隊、掘進隊用電、用水數據,入井主干線用電數據進行實時監(jiān)測，并可自由設置對超標、越限的生產能耗指標進行報警。3、能耗統(tǒng)計報表及歸檔管理系統(tǒng)按能源種類劃分，統(tǒng)計綜采隊、掘進隊的能源消耗量數據和能效指標數據，提供以日、月、年為統(tǒng)計周期的數據報表并輔以柱狀圖、餅狀圖等統(tǒng)計圖形，讓管理人員，直觀、清楚、全面的

11、掌握能源消耗量、用能結構、能源成本組成以及能耗變化趨勢。圖6：企業(yè)能耗數據綜合報表圖7：用電數據綜合統(tǒng)計報表圖8：用煤數據綜合統(tǒng)計報表4、實時及歷史數據對比、節(jié)能量分析系統(tǒng)采用智能化設計，可任意調入與對比兩種或兩種以上參數，用多種方式對主要能耗設備和生產線的實時、歷史數據進行查詢和追溯，并可對多種參量的變化趨勢進行疊加、對比，對能源消耗過程中的各種問題進行深層次分析。從而發(fā)現能源消耗結構和過程中存在節(jié)能空間，對企業(yè)能源消耗結構和生產方式的改進提出方案和優(yōu)化建議。5、企業(yè)生產用電狀況及電能質量在線監(jiān)測（1）生產用電狀況在線監(jiān)測可通過曲線圖、表格對企業(yè)生產用電狀況進行統(tǒng)計，數據包括：平均有功功率、最大有功功率、負荷率、平均視在功率、平均無功功率、平均功率因數等。（2）電能質量監(jiān)測、分析系統(tǒng)在線監(jiān)測電能質量和諧波分量，通過諧波分量圖和趨勢圖，使用戶及時了解真實用電環(huán)境，避免諧波和電能質量問題對電力電容器和供電設備造成的危害，同時降低供電網絡由于諧波導致的發(fā)熱和無功損耗。可監(jiān)測和分析的數據包括：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