鞍山市鞍钢 集团信息化案例一、客户背景及需求1.1 客户介绍客户名称: 鞍千矿业有限责任公司客户所属行业 :矿业客户简介:鞍千矿业有限责任公司位于鞍山市区东部12km ,矿址位于千山区齐大山镇,是由鞍钢集团矿业公司和辽宁衡业集团共同出资组建的股份制公司,现已探明地质储量为 93327万吨客户特点: 能耗消耗大,生产管理相对粗放1.2 客户面临的挑战及核心业务需求1、客户信息化现状鞍千矿现有能源计量手段较为落后,采取人工读数的方式加以实现, 能耗管理停留在传统的手工记账,人工录入的方式,能耗管理水平低下2、客户核心业务需求能耗管理可视化鞍千矿矿石选取及磨制加工质量标准客观上对供电电源质量有较高要求,由于电路中谐波的存在对电能质量造成了较大的影响,电能质量的下降将直接导致鞍千矿生产率下降 3个百分点以上,直接损失及电能耗费损失达百万以上,鞍千矿急需投入应用电能质量和谐波数据的监测系统以实现能源的可视化管理和分析二、技术解决方案2.1 技术方案1、组网方案鞍钢鞍千矿能效管理信息系统选择动力厂126变电所作为项目实施地点, 126变电所为鞍千矿整个工艺流程的用电关口,为各个车间高压室授电, 通过对各个出线段加装“智能电力数据采集器”(设备采用 GPRS 传输通道),实时监测全矿区各车间用电过程中的电能质量和谐波分量,通过谐波分量图或趋势图, 使用户及时了解真实用电环境, 避免谐波危害和电能质量问题的发生。
同时,依据系统提供的各次谐波数据, 有针对性地制定谐波治理方案,减少运行能耗, 提高鞍千矿整体电能质量及经济效益2、功能设计鞍钢鞍千矿能效管理信息系统选择动力厂126变电所作为能效管理信息系统项目一期实施地点,通过对高压部分用电数据的动态实时采集、数据分析和统计,让运行人员、 管理人员及决策人员实时了解现场电能使用情况,为管理人员、 决策人员进行流程优化、电能再分配等提供有力的数据保障能效管理信息系统采用模块化设计,从功能架构上主要包括系统管理、数据采集、统计分析和能效管理及优化等,如下图:1)系统管理系统管理主要包括运行配置管理、通讯接口管理和用户权限管理, 主要是用户权限管理 ( 权限管理包括部门管理、 人员管理和授权管理 ) ,为了提供系统的安全性和可靠性, 每个能访问系统的用户必须有一定的权限,进入系统前需进行身份验证, 非法用户则不允许进入系统; 用户在进行某些操作时也会进行权限验证,没有权限则不能进行相关操作2)数据采集数据采集是电能质量监控系统的基本功能,数据采集通过无线通讯模块和现场仪表通过 RS485 总线连接,实时采集每个节点的运行数据,包括:电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等数据,再通过中国移动网络的 GPRS ,将数据传送到数据监控管理系统并进行数据存储,通过直观的人机界面(HMI )工况图展现给操作人员及管理人员。
具体数据采集安排如下:a)系统定时采集监测点数据,定时采集的时间按间隔和采集的数据种类由授权用户灵活定义,重复召唤的次数也可由授权用户定义;b)系统定时检查数据抄读过程,如因网络故障等问题尚未完成抄读过程则自动进行补抄工作;c)智能电力数据采集器发生异常或故障时,及时上报主站;d)系统支持多采集服务器负载均衡、多线程并发的通信调度管理机制3)数据监测及报警“能效管理信息系统” 实施监测第三空压站的进线和设备的电流、电压、功率、电能和谐波变化,并通过一次接线图、工况图、图表等方式直观地展现给终端用户,对异常数据及时进行报警,并提供多种报警方式,详细如下:·一次接线图: 按现场实际用电结构图绘制一次接线图,并在图形上直观显示每台设备的用电情况,包括:电流、电压、功率、功率因数和其谐波变化;· 工况图:系统具有强大的图形绘制功能, 可根据用户要求绘制各种工况图,并和对应的数据关联起来,进行直观地展示;·图表: 系统通过 OCX 控件的形式嵌入多种图表进行数据监测,包括:曲线图、棒图和饼图等;·报警:对数据异常、数据越限(包括越上限和越下限)、通讯失败等立即进行数据报警,并提供多种报警方式:- 图形报警:报警弹画面,报警内容闪烁;- 文字报警:报警内容包括报警时间及类型;- 语音报警:人性化设计,报警声音可自定义;- 短信报警:提供短信方式报警,可按用户需求绑定多台;4)数据统计及分析a)用图表方式分析各种历史用电数据:- 用电数据:每日、每周、每月、每季度、全年的用电数据统计,包括有功电量、无功电量底码值和增量值、四象限无功电量、功率因数等数据;- 分时电量统计:尖峰、峰、谷、平等多种费率时段下的电量数据统计。
b)统计供电状况、电能质量及谐波分量:- 分析、统计 2-20次谐波电压、电流、相角及幅值、谐波畸变率等;- 供电可靠性统计: 电源中断次数、 中断持续时间、 累计电压不合格时间等;- 电能质量分析统计:过压、欠压、失压、三相不平衡度等c)多种关联数据比较分析:- 可以在同一图示中任意加载不同的相关数据参数对比、分析:如有功电量、无功电量、基波电量、有功功率、无功功率、功率因数等;- 加载同一参数在不同日期相同时段进行对比、分析;如有功功率、无功功率、功率因数、电流等;d)极值分析:累计时段内的最大、 最小值发生时间和关联值, 包括:有功功率、无功功率、功率因数、电流、电压等e)电能分析和谐波分析能耗管理信息系统监测电能质量和谐波分量,通过谐波分量图和趋势图,使用户及时了解真实用电环境, 避免谐波危害和电能质量问题的发生同时,依据系统提供的各次谐波数据,有针对性地制定谐波治理,优化电能质量5)用户化报表系统提供专用和通用(如 excel )的电子制表功能,用户可方便的建立和修改报表的格式和内容,报表可输出打印a)用电数据报表:有功电量、感性及容性无功电量等多种用电数据报表,数据时间间隔可设置;b)电量冻结数据报表:按用户需要,每月自动生成冻结用电数据报表,包括有功电量、无功电量、最大需量、功率因数等;c)分时电量统计、分析报表:在电量数据表中具备有功、无功电量的分时统计、分析功能,选定统计的时段,即可计算出相对应的尖峰、峰、谷、平各费率时段及总的电量值;d)电能质量事件统计报表:统计掉电、欠压、过压的次数和时间等;e)生产能耗统计报表: 生产能耗统计表可按需要分为每日或每月统计报表,用户可根据自身行业特点自行定义报表格式和数据类型。
数据类型可设置电压、电流、功率、功率因数、有功及无功电量等系统可进行极值分析,统计各班次数据的最大值、最小值、平均值等根据用户输入的相关产量数据,系统可自行计算单位产出能耗及电能利用率等数据6)能效管理及优化能耗管理及优化是能效管理信息系统的高级功能,通过对设备用电的功率分析、三相功率因素分析、 电能分析和谐波分析, 包括曲线图、 趋势图、柱状图等,通过对电能、 谐波的分析统计, 分析用电结构是否合理, 为用户提供有效的节能信息,找出设备用电的缺口,对用电不合理的设备及时调整,优化用电模式,并可结合企业的用电管理考核机制,最大限度地满足企业节能需要, 为企业的节能考核提供决策依据,能耗分析如下:a)有功电量、无功电量、基波电量、谐波电量等相关参量对比分析;b)负荷曲线:可按小时、日、周、月、年生成,不同日期的负荷数据可通过曲线进行对比;c)不同监测点的功率、电流等数据通过曲线进行对比分析;d)数据总加:包括有功电量、无功电量、有功功率、无功功率、电流等;e)通过谐波分量趋势图、柱状图等方式可显示2-20次谐波电压、电流等数据(可扩展到 39次);f )用户能效统计、分析定制的曲线和图形。
7)通讯诊断通讯诊断是系统的自诊断功能, 系统会定时监测每个已连接的无线通讯模块的连接状态,一旦某个无线通讯模块出现通讯中断,系统会自动发出数据报警,并通过短信方式及时通知操作人员、管理人员立即解决, 避免因通讯中断带来的数据丢失,确保通讯稳定、畅通三、实施要点3.1 技术要点1、应用层技术要点通过标准 C/S架构对动态电能数据采集,并对采集的数据提供历史查询、分析和统计等功能,同时对异常数据提供本地报警和短信报警2、管理层技术要点对应用层采集的数据进行汇总分析,分析空压机、循环水泵和冷却水塔运行状况、电能分布情况, 以便于对空压站工作流程控制、 电能再分配等作协调控制,供企业管理人员、技术专家使用3、决策层技术要点决策层主要是企业领导、 技术总工等,考虑决策层日常事务繁忙、 任务较多,经常不能在现场进行调度指挥,因此,我们采用中国移动的TD/GPRS 技术,将现场运行的重要数据、 报警信息、 故障信息等通过传送到企业决策人员,主要考虑企业决策人员日常工作繁忙, 处理事务较多,有时又可能在外地出差或办公,对现场出现问题时由于不了解实际情况而很难给出决策,而基于中国移动的TD技术,让决策者通过就可以了解现场异常数据及发生异常时的运行情况,便于决策者做出决策,既方便决策层的调度指挥,又节约了大量的成本。
3.2 项目意义1、项目客户价值1)降低耗电成本,为鞍千矿带来巨大的经济收益项目的实施,通过节电技术的改进,可为鞍千矿节省生产用电经济支出90万元以上,极大的降低了鞍千矿生产用能成本支出2)提高了耗能管理水平通过鞍千矿节能项目的实施应用改善了鞍千矿以往粗犷式的能源管理模式,提高了各耗能单位的用电管理水平2、项目对移动公司的价值1)通过鞍千矿能源管理项目的实施,鞍山移动成功的切入鞍千矿核心业务生产环节,作为物联网应用的典型案例, 项目的实施为鞍山移动与鞍千矿达成了战略级合作关系2)项目的实施可成功捆绑鞍千矿领导层成员70名以上,以及包括生产供能现场管理人员百余名,达到了规模化深度捆绑客户的目的相关人员联系方式分 公 司联 系 人职务邮箱鞍山移动分公司宋志琼集团客户部13998000103 songzhiqiong.as@鞍山移动分公司姜岩集团客户部13941200863 jiangyan.as@ 。