Комплексный энергоучет как важный шаг к энергоэффективности
7 июля 2016
Рубрика: Обзоры и мнения.
Автор: Ш.А. Пулатов, Ш.Н. Нигматуллин, А.В. Леднов, О.Б. Тишин.

coal_7_07_2016

В настоящее время повышение энергоэффективности промышленного производства является важнейшей задачей в промышленности, причем этот фактор важен как с экономической (на производственном предприятии энергозатраты могут составлять более 30% от всех затрат предприятия), так и с экологической точек зрения.

Энергоэффективность зависит как минимум от трех факторов:

  1. Применяемой технологии и оборудования.
  2. Оптимизации работы этого оборудования.
  3. Текущей эксплуатации, которая должна поддержать изначально заложенные параметры вне зависимости от возмущающих воздействий (природные, человеческие, износ оборудования).

Согласно Постановлению Президента Республики Узбекистан от 5 мая 2015 года №ПП-2343 «О Программе мер по сокращению энергоемкости, внедрению энергосберегающих технологий в отраслях экономики и социальной сфере на 2015–2019 годы» в АО «Узбекуголь» были разработаны организационно-технические мероприятия по экономии энергоресурсов. Однако повышение энергоэффективности предприятия в рамках текущей эксплуатации не представляется возможным без системы технического энергоучета — своевременного предоставления достоверной информации для учета и анализа эффективности потребления энергоресурсов структурными подразделениями предприятия.

Методика построения системы технического энергоучета

Предлагаемое решение является развитием автоматизированной информационной системы централизованного диспетчерского контроля работы разреза «Ангренский», реализованного в АО «Узбекуголь» на основании Постановления Президента Республики Узбекистан от 3 апреля 2014 г. №ПП-2158 «О мерах по дальнейшему внедрению информа­ционно-коммуникационных технологий в реальном секторе экономики».

Задача технического энергоучета — комплексная, включающая техническое, информационное, математическое, организационное и программное обеспечение. Серьезные проблемы — разнородность представления первичной информации оборудованием различных производителей, а также несовершенная сетевая инфраструктура. В рамках системы энергоучета можно выделить:

  1. Энергоменеджмент (создание системы управления энергоресурсами предприятия): разработка программы энергосбережения — перечня мероприятий, направленных на оптимизацию энергозатрат, в том числе привлечение инвестиций в модернизацию оборудования (приборы учета должны иметь интерфейсы для выхода в промышленную сеть, а это бывает непросто в условиях угольного разреза, гористой и безлюдной местности).
  2. Энергоаудит (проведение комплексного обследования инфраструктуры энергоснабжения): обследование предприятия с целью выявления источников и причин потерь энергоресурсов, а также их нерациональных затрат; составление топливно-энергетического баланса предприятия; разработка рекомендаций по ликвидации потерь и нерациональных затрат энергоресурсов.
  3. Система учета, контроля и управления энергоресурсами. Задачи решаются на всем информационном пространстве предприятия (рис. 1).

Уровень КИС (ERP):

  • мониторинг схем распределения ТЭР в рамках всего предприятия;
  • индикация отклонений;
  • мониторинг ключевых событий;
  • мониторинг параметров ТЭР;
  • построение трендов.

Уровень АСУП (MES):

  • планирование потребления ТЭР;
  • учет потребления ТЭР за период;
  • анализ потребления ТЭР по МВЗ и узлам учета;
  • расчет энергетических балансов;
  • расчет удельных расходов;
  • прогнозирование потребления ТЭР;
  • ведение НСИ;
  • формирование отчетности.

Уровень АСУ ТП:

  • мониторинг состояния оборудования;
  • мониторинг параметров ТЭР;
  • мониторинг ключевых событий;
  • построение текущих и архивных трендов;
  • индикация отклонений.

coal_7_07_2016_1

Рис. 1. Структура решения

Информационная модель технического энергоучета

Информационная модель включает в себя следующие компоненты.

  1. Сбор данных с территориально-распределенных узлов учета и существующих АСУ ТП;
  2. Преобразование данных от разнородных источников в типовой формат, базу данных уровня интеграции и диспетчеризации;
  3. Базу данных уровня учета и анализа;
  4. Обеспечение решения пользовательских задач обработки данных;
  5. Оперативное получение данных о потреблении ТЭР для принятия правильных управленческих решений;
  6. Обмен данными с уровнями MES  и ERP.

Реализовать данную модель возможно на основе интеграционной платформы для решения задач сбора, хранения, обработки, отображения и передачи данных.

Инструментальная программная платформа решения задачи технического энергоучета

Решение выполняется с применением комплекса «Парадигма» (структурная схема приведена на рис. 2), платформы, обеспечивающей единый стандарт для решения интеграционных задач, использование единых технологий и единых форматов данных, единое консолидированное хранилище технологических данных, независимость от программных продуктов АСУ нижних и верхних уровней, построение иерархических систем автоматизации.

coal_7_07_2016_2

Рис. 2 Архитектура специализированного программного комплекса «Парадигма» Архитектурно «Парадигма» представляет собой 9 отдельных модулей

Архитектурно «Парадигма» представляет собой 9 отдельных модулей.

coal_7_07_2016_3

Специализированный программный комплекс «Парадигма» обеспечивает объединение разнородных систем АСУТП в единое пространство распределенных технологических данных, с возможностью их оперативной обработки, накопления и вывода архивной информации, а также формирования событий и регистрации аварийных состояний. Авторы статьи выделяют в качестве основных целей этого комплекса:

  • построение единой точки ввода в MES систему (модуль энергоучета) достоверной информации, свободной от человеческого фактора;
  • формирование из многообразия сигналов АСУ ТП интегрированного показателя, однозначно характеризующего режим работы агрегата или его узла.

Результаты и выводы

Создание системы энергоучета на платформе «Парадигма» позволяет обеспечить:

  • масштабирование за счет модульности и реализации каскадного принципа построения;
  • возможность подключения других энергоносителей за счет универсальности технологической платформы;
  • возможность добавления новых пользователей за счет открытой архитектуры;
  • применение Flash-технологии для визуализации не предусматривает дополнительных платежей на лицензии дополнительных рабочих мест клиентов системы.

Для внедрения данного решения имеется широкий спектр преднастроенных конфигураций для более чем 50 стандартов передачи данных от оборудования разных производителей.

coal_7_07_2016_4

В АО «Узбекуголь» планируется к реализации пилотный проект системы электроучета со следующим функционалом:

  • сбор данных (показания счетчиков, сигналы состояния) с объектов системы;
  • обработка и преобразование данных в требуемый формат;
  • обмен данными по информационным сетям;
  • ведение архивов показаний, событий и аварий;
  • мониторинг состояния электрооборудования и потребления электроэнергии в режиме реального времени;
  • предоставление полной информации о потреблении электроэнергии как по отдельным цехам, так и по всему предприятию в целом;
  • автоматическое формирование отчетов о потреблении.

Список используемых источников

  1. «Математическое и программное обеспечение систем  в промышленной и социальной сферах», №2, ФГБОУ ВО МГТУ  им. Г.И. Носова
  1. Официальный сайт АО «Узбекуголь» [Электронный ресурс]. —  Режим доступа: http:// . — Заглавие  с экрана. — (Дата обращения: 30.05.2016)

Авторы:
Пулатов Шухрат Артикович, генеральный директор АО «Узбек­уголь»,

Нигматуллин Шамиль Нургалиевич, начальник службы ИКТ АО «Узбек­уголь»,

Леднов Анатолий Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры ВТиП ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова»,

Тишин Олег Борисович, коммерче­ский директор ЗАО «КонсОМ СКС»

Orphus system
Подписывайтесь на канал infoCOM.UZ в Telegram, чтобы первыми узнавать об ИКТ новостях Узбекистана
В Telegram
В WhatsApp
В Одноклассники
ВКонтакте