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上海山源電子科技股份有限公司

Shanghai Sany Electronic Technology Co., Ltd

智能供電物聯網云平臺

 

 

 

 

        井下生產離不開電,高壓電網是大動脈,低壓電網是毛細血管;血管連接各種機電設備,構成一張網;控制網絡就是神經網絡,保護器是神經末梢起到感知作用,這就是礦井能源互聯網。

 

        井下智能電網的建設是保障煤礦正常生產作業的基本條件,是設備管控、安全生產的核心動力,保障電網的安全,就是保障了礦井的安全。在國家倡導“機械化換人、自動化減人”的背景下,智能電網的建設更顯得尤為重要。

 

煤礦供電三層次

 

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        第一層次和第一階段要解決的高低壓精準漏電、全網短路防越級,已經得到了完美的解決,使得煤礦供電可靠性大大提高。

 

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        在智慧礦山時代,在“用工荒”和“少人化、無人化”的當下,實現煤礦供電智能化,做智慧礦山的有力保障,是煤礦的必然選擇。

 

智能供電保障系統建設意義

 

        煤礦供電系統是煤礦安全生產的基礎保障系統,礦山智能化離不開供電智能化。煤礦供電智能化是利用人工智能、工業物聯網、大數據、云計算等現代化的技術手段,對供電系統與用電設備進行關聯分析與控制,用智能系統來感知負荷的變化、故障的演變以及機電設備的運行工況,利用采集到的電網數據、供用電設備數據等進行智能分析與診斷,預知設備故障、優化運行環境和設備配置,指導節能降耗。形成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能管控系統,最終達到電網安全、高效、經濟運行的目的。

 

        作為智能礦山的供電保障系統,除了實現煤礦電網智能化外,還包括構建電能質量監測與治理和用于應急救援、通信傳輸、監測設備等的強大的后備電源的智能監測與控制,打造一個堅強的從供電到用電一體化的智能礦山供電安全保障體系。

 

        在智能礦山的時代,僅僅實時監控已經不能滿足智能礦山對供電系統的要求。供電監控系統要上升到煤礦智能供電保障的高度,不僅要解決電網的安全可靠,實時控制,還要解決電網的管理和健康診斷、實現預知性維護、節能運行,用系統解放人力,最終達到電網的安全、高效、節能運行。

 

 

KJ360智能供電保障系統

 

系統簡介

 

        KJ360煤礦智能供電保障系統包含了煤礦電網智能化和控制與通信傳輸設備后備電源智能化。特別是將來的5G通信系統,更需要堅強的電網和強大的后備電源作為保障。

 

系統架構

 

        KJ360煤礦智能供電保障系統基于B/S架構和分布式存儲的物聯網平臺進行設計開發。

 

        主要依托現代物聯網技術實現煤礦電網中從供電設備到用電設備的數據靈活接入,實現數據互聯互通,對物聯網數據進行實時分析應用并為其他數據平臺提供數據共享融合接口。運用本平臺能夠提升電網運行的智能化服務水平,提高設備的智能化運維管理水平。通過規范化的數據接入和數據的自描述,實現平臺設備與傳感設備的無關性。

 

        系統平臺采用面向對象的組態和數據建模思想,通過設備數據的自描述,實現了平臺設備與個性化的傳感設備的無關性,讓平臺應用只關心設備本身,而不去關心是哪家的監測終端,用什么樣的傳輸協議,使數據交換與數據應用更便捷,應用更廣泛。

 

        系統平臺具備設備建模,傳感數據的自解析以及數據與設備的自動綁定,同時也有基于規則的數據處理,事件驅動,具備實時數據庫和歷史數據庫,并可通過通訊協議如IEC60870-5-104、OPC以及MQTT為第三方提供數據服務。除了提供數據服務外,把基于面向對象的待拓撲自動生成的組態工具繼承到平臺中,為應用層提供拓撲組態服務。

 

        系統平臺分為平臺層、集團層、礦井層的三層架構,可以部署在私有云和公網專有云上的云煤礦電網物聯智能云平臺,實現機電設備的實時監控、安全運轉與操作分析、設備動態管理;利用大數據、云計算實現能效與節能分析、設備診斷預警、高效運維等功能的云監控、云診斷、云管理、云維護。

 

 

 

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1應用整體架構

 

 

        感知層實現終端標準化統一接入,以及通信、計算等資源共享,在源端實現數據融通和邊緣智能。平臺層依托物聯管理中心構建統一主站,實現各類采集數據“一次采集,處處使用”,挖掘海量采集數據價值,實現能力開放。

 

        應用層依托平臺層,共享平臺服務能力,支撐各類應用快速構建。

 

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系統特

 

1)  傳統到智能的轉變

 

 

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2) “C”向“B”轉變

為了實現遠程監控以及集中管理的需求,系統實現了由原來的C/S系統轉換為了基于瀏覽器的B/S系統。既滿足集團統一部署,各礦使用的模式,也支持礦級安裝部署的多種部署模式。

 

3)  —>3D轉變

系統由傳統的平面展示模型轉化為3D立體模式??梢詫瘓F或礦進行實景3D建模。對于井下巷道分布、變電所以及對于關鍵設備進行建模,從視覺上展示更直觀。

 

4) 系統—>平臺轉變

封閉獨立的系統向平臺化、易擴展的模式轉變。

系統除了滿足傳統電力監控系統所有功能之外,還提供了融合了其他系統功能,包括:能耗與節能分析、設備健康管理等其他系統。真正實現了由單一系統到融合平臺的轉變。

5) 系統集成—>數據集成

各自獨立的子系統向數據融合、統一平臺轉變。

 

 

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6) 監控系統—>管理系統

系統在原有監控系統基礎上,融合了在線式定值計算與校驗、電網、開關設備、控制系統的健康診斷、能量管理、設備管理等功能模塊,除了實現電網的實時監控外,還要實現整個供電系統、機電設備的健康診斷、優化運行以及設備管理。

 

7)監控系統—>智能系統

在原有監控系統基礎上,系統增加了很多電力計算模型,能夠進行自動的智能分析和診斷。

 

 

主要功能

 

  1)智能監控

 

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  2)在線定值計算與校驗:讓系統在最優的定值下運行

 

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  3)遠程運維:把專家團隊請到家

 

 

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  4) 健康診斷:實現預知性維護,把故障消滅在萌芽之中

 

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  5)能效與節能管理

 

 

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  6)數據密采、擾動曲線分析

 

  密采采用擾動觸發和手動觸發方式,來記錄供電系統中相關電氣量的擾動、異常,按照1點/秒密度進行密集采樣存盤,用于發現供電系統的異常、分析負荷變化規律,確定電網擾動類型、擾動性質,降低大規模停電風險,增強電網可靠性,提高設備的使用率。

 

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  7) 應急備用電源監控

 

 

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供電智能化建設建議

 

 

  • 按供電智能化的標準來進行供電系統改造建設;
  • 井上、井下、高壓、低壓統一平臺、統一調度;
  • 平臺選擇物聯網大平臺,摒棄單一電力監控平臺,要有擴展性;
  • 平臺支持私有云、公有云或混合云部署,以便將來實行集團集中運維。
  • 采用B/S架構,能夠很容易融入到智能礦山智能化平臺中;
  • 利舊原則,在保證功能和性能的前提下,盡可能降低投資
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