煤礦重點(diǎn)設(shè)備用電監(jiān)測(cè)及預(yù)防/預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案
一、方案概述
2020 年，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局等八部委發(fā)布了《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確提出煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，為煤礦智能化發(fā)展奠定了有力的政策基礎(chǔ)。
2021 年，國(guó)家能源局、國(guó)家礦山安監(jiān)局發(fā)布了《煤礦智能化建設(shè)指南（2021 年版）》，該指南在前述指導(dǎo)意見的基礎(chǔ)上制定了更為細(xì)致的智能化煤礦建設(shè)方針，提出了煤礦智能化的總體設(shè)計(jì)，明確了煤礦智能化的建設(shè)內(nèi)容。
2022年國(guó)家礦山安監(jiān)局、財(cái)政部印發(fā)《煤礦及重點(diǎn)非煤礦山重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控建設(shè)工作總體方案》的通知，其中要求“重點(diǎn)煤礦重要設(shè)備用電監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：在重點(diǎn)煤礦的礦井變電站、主運(yùn)輸、主通風(fēng)、主排水、主副提升等重要設(shè)備上加裝智能用電融合終端，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤礦重要設(shè)備的電流、電壓、負(fù)載等主要數(shù)據(jù)變化”。
基于煤礦數(shù)字化、智能化建設(shè)需求，淮南萬(wàn)泰聯(lián)合安徽本地工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商禎欣互聯(lián)聯(lián)合推出煤礦重點(diǎn)設(shè)備用電監(jiān)測(cè)及預(yù)防/預(yù)防測(cè)性維護(hù)解決方案；方案包括智能用電融合終端，工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)及重點(diǎn)設(shè)備用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、重點(diǎn)設(shè)備預(yù)防性維護(hù)系統(tǒng)、重點(diǎn)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)；
二、產(chǎn)品介紹
1.智能用電融合終端
淮南萬(wàn)泰智能用電融合終端產(chǎn)品包含IIG-1140-MA，IIG-3300-MA、IIG-10K-MA三款產(chǎn)品，適配煤礦不同電壓等級(jí)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景；可以采集并計(jì)算大型設(shè)備的電參量多達(dá)80種。
△智能用電融合終端產(chǎn)品功能圖
2.產(chǎn)品主要參數(shù)：
1）支持多參數(shù)采集
支持采集三相三線、三相四線電量各種參數(shù)上傳，包括電流、電壓、功率、諧波、不平衡度等80多種參數(shù)；
2）支持不同電壓設(shè)備數(shù)據(jù)采集
支持不同類型高電壓場(chǎng)景設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，包括10KV、6KV、3.3KV、1.14KV
3）支持多種通訊協(xié)議；
支持MQTT、Http/s等數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，支持系列PLC、Modbus等數(shù)據(jù)采集協(xié)議，支持DLT_645、IEC-60870等電力行業(yè)協(xié)議；
4）支持多種通信接口
支持485、232接口、以太網(wǎng)接口、wifi、5G、4G等通訊傳輸；
5）支持遠(yuǎn)程操作
支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集點(diǎn)定義，指令和定時(shí)任務(wù)下發(fā)；支持透明通道，支持PLC遠(yuǎn)程程序下載，PLC遠(yuǎn)程調(diào)試等功能；
6）支持linux、liteos、edgex、礦鴻等多種操作系統(tǒng)；
7）支持碼率平滑，適應(yīng)無(wú)線傳輸；支持本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、斷點(diǎn)續(xù)傳、斷網(wǎng)保護(hù)等功能；
8）設(shè)備具備煤安認(rèn)證；
3.工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)
△平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)
淮南萬(wàn)泰工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)集機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、微服務(wù)、API管理和應(yīng)用開發(fā)技術(shù)融為一體的平臺(tái)；平臺(tái)支持直接收集的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各類設(shè)備數(shù)據(jù)，支持邊緣計(jì)算分析；提供數(shù)據(jù)流收集(協(xié)議適配)、處理、聚合和大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力，其數(shù)據(jù)流處理引擎，提供數(shù)據(jù)處理流程，實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的流式數(shù)據(jù)分析;同時(shí)實(shí)現(xiàn)批量性大數(shù)據(jù)分析，支持優(yōu)化決策和數(shù)據(jù)建模。
平臺(tái)提供機(jī)理模型和機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)字模型插件框架，為數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)易建立模型、部署和更新模型。平臺(tái)基于微服務(wù)和API管理技術(shù)，提供工業(yè)APP簡(jiǎn)易開發(fā)、部署、運(yùn)行、更新和管理的統(tǒng)一框架，使能建立扁平化的工業(yè)APP網(wǎng)格，敏捷開發(fā)用例相關(guān)的專業(yè)應(yīng)用，并將從數(shù)據(jù)分析所得信息及時(shí)地應(yīng)用于設(shè)備運(yùn)營(yíng)和業(yè)務(wù)流程中
平臺(tái)提供統(tǒng)一的身份驗(yàn)證和權(quán)限管理服務(wù)，支持對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)、資源、數(shù)據(jù)、服務(wù)和應(yīng)用的訪問(wèn)、使用和管理的基于身份驗(yàn)證和權(quán)限的安全控制和管理；基于先進(jìn)的云計(jì)算技術(shù)和框架的系統(tǒng)運(yùn)維管理體系，支持多租戶使用模式，提供系統(tǒng)的高度可靠性和橫向擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)源于設(shè)計(jì)并通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證的安全保障。
4.重點(diǎn)設(shè)備用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
系統(tǒng)支持對(duì)煤礦重點(diǎn)設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)可視化界面，展示實(shí)時(shí)電功率、當(dāng)月耗電、當(dāng)月耗電分布、MD監(jiān)控、?；鶊D、當(dāng)月能耗排行情況；實(shí)時(shí)顯示設(shè)備三相電壓、三相電流、功率和電度數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成設(shè)備的電流、電壓、功率、電度的歷史趨勢(shì)曲線；通過(guò)電能流向分析將各個(gè)層級(jí)的用電情況用一張圖直觀展現(xiàn)出來(lái)，可以看到不同的區(qū)域在節(jié)約能源方面的差異；同時(shí)可以追溯支路能耗、區(qū)域能耗、電表能耗等數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；對(duì)設(shè)備的用電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成電能年報(bào)表、月報(bào)表、日?qǐng)?bào)表，進(jìn)行當(dāng)年此前各月同期環(huán)比分析、各類用能占比統(tǒng)計(jì)分析，切實(shí)提供能耗管理效率和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性；
△設(shè)備級(jí)能耗統(tǒng)計(jì)分析
△區(qū)域級(jí)能耗統(tǒng)計(jì)分析
5.重點(diǎn)設(shè)備預(yù)防性維護(hù)系統(tǒng)
該系統(tǒng)針對(duì)煤礦重點(diǎn)設(shè)備具備設(shè)備臺(tái)賬與檔案管理，設(shè)備點(diǎn)檢、維修、保養(yǎng)管理，設(shè)備運(yùn)維大屏展示功能。
設(shè)備臺(tái)賬與檔案管理：顯示當(dāng)前煤礦重點(diǎn)設(shè)備臺(tái)賬列表，如顯示設(shè)備編號(hào)、名稱、型號(hào)、性能參數(shù)、位置、啟用時(shí)間，相對(duì)應(yīng)的機(jī)長(zhǎng)等設(shè)備基礎(chǔ)信息；同時(shí)展示設(shè)備采購(gòu)時(shí)間、設(shè)備初啟用時(shí)間、設(shè)備點(diǎn)檢、保養(yǎng)、維修記錄、設(shè)備備品更換記錄、設(shè)備報(bào)廢時(shí)間等設(shè)備全生命周期詳情數(shù)據(jù)；展示設(shè)備相關(guān)文件信息，技術(shù)資料，操作手冊(cè)、質(zhì)保單、設(shè)備點(diǎn)位表、設(shè)備驗(yàn)收單、設(shè)備規(guī)程文件等資料。
設(shè)備點(diǎn)檢、維修、保養(yǎng)管理：設(shè)備管理人員指定點(diǎn)檢計(jì)劃，通過(guò)工單指派點(diǎn)檢人員進(jìn)行點(diǎn)檢，按照預(yù)先設(shè)定的點(diǎn)檢對(duì)象、點(diǎn)檢周期、點(diǎn)檢方法，點(diǎn)檢人員等，對(duì)設(shè)備上的規(guī)定部位（點(diǎn)）進(jìn)行有無(wú)異常的預(yù)防性周密檢查。維修人員收到設(shè)備故障報(bào)警，通過(guò)工單指派維修人員進(jìn)行維修。及時(shí)記錄維修狀態(tài)、結(jié)果，沉淀設(shè)備信息，形成詳細(xì)的維修檔案。統(tǒng)計(jì)設(shè)備每周/月/年的檢修計(jì)劃，及檢修計(jì)劃完成率，檢修工單當(dāng)前完成數(shù)量及總體進(jìn)度情況等檢修計(jì)劃指標(biāo)數(shù)據(jù)。保養(yǎng)人員指定保養(yǎng)計(jì)劃，通過(guò)工單指派保養(yǎng)人員進(jìn)行保養(yǎng)。統(tǒng)計(jì)設(shè)備每周/月/年的保養(yǎng)計(jì)劃，保養(yǎng)計(jì)劃完成率，保養(yǎng)工單當(dāng)前完成數(shù)量及總體進(jìn)度情況等保養(yǎng)計(jì)劃指標(biāo)數(shù)據(jù)。
設(shè)備運(yùn)維大屏展示功能：統(tǒng)計(jì)當(dāng)前煤礦重點(diǎn)設(shè)備在維保設(shè)備的數(shù)量，維保的進(jìn)度（已完成/未完成），顯示每臺(tái)設(shè)備的維保任務(wù)及每臺(tái)設(shè)備維保的時(shí)長(zhǎng)。統(tǒng)計(jì)當(dāng)前設(shè)備維保人員總數(shù)，當(dāng)前正在維保人員人數(shù)，每個(gè)維保人員已維保及待維保的設(shè)備的數(shù)量，每個(gè)人員已維保及待維保任務(wù)數(shù)，維保時(shí)長(zhǎng)。
△設(shè)備運(yùn)維大屏
6.重點(diǎn)設(shè)備預(yù)側(cè)性維護(hù)系統(tǒng)
煤礦重點(diǎn)設(shè)備主要驅(qū)動(dòng)部件是電機(jī)，電機(jī)故障會(huì)導(dǎo)致整套設(shè)備、系統(tǒng)或生產(chǎn)線故障；生產(chǎn)過(guò)程中，一旦出現(xiàn)工況異常、設(shè)備故障而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，則會(huì)導(dǎo)致停機(jī)；
該系統(tǒng)針對(duì)煤礦重點(diǎn)設(shè)備采集設(shè)備的工況參數(shù)以及電機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)，分別對(duì)主傳動(dòng)電機(jī)場(chǎng)景、風(fēng)機(jī)電機(jī)場(chǎng)景的各參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警，實(shí)現(xiàn)及時(shí)告知的目的?；谠O(shè)備采集歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建性能預(yù)測(cè)模型，結(jié)合智能告警和故障管理各類設(shè)備運(yùn)行告警和故障，及時(shí)分析出現(xiàn)故障設(shè)備所需要進(jìn)行維護(hù)的優(yōu)先級(jí)，并自動(dòng)反饋到不同時(shí)間的維修計(jì)劃中。
△設(shè)備工況監(jiān)測(cè)
△設(shè)備故障預(yù)測(cè)模型
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