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一、方案概述
2020 年，國家發(fā)改委、國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，國家能源局、國家礦山安監(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，明確了煤礦智能化的建設(shè)內(nèi)容。
2022年國家礦山安監(jiān)局、財政部印發(fā)《煤礦及重點非煤礦山重大災(zāi)害風(fēng)險防控建設(shè)工作總體方案》的通知，其中要求“重點煤礦重要設(shè)備用電監(jiān)測子系統(tǒng)：在重點煤礦的礦井變電站、主運輸、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，實時監(jiān)測煤礦重要設(shè)備的電流、電壓、負載等主要數(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)合推出煤礦重點設(shè)備用電監(jiān)測及預(yù)防/預(yù)防測性維護解決方案；方案包括智能用電融合終端，工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺及重點設(shè)備用電監(jiān)測系統(tǒng)、重點設(shè)備預(yù)防性維護系統(tǒng)、重點設(shè)備預(yù)測性維護系統(tǒng)；
二、產(chǎn)品介紹
1.智能用電融合終端
淮南萬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設(shè)備的數(shù)據(jù)采集場景；可以采集并計算大型設(shè)備的電參量多達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）支持遠程操作
支持遠程數(shù)據(jù)采集點定義，指令和定時任務(wù)下發(fā)；支持透明通道，支持PLC遠程程序下載，PLC遠程調(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)無線傳輸；支持本地數(shù)據(jù)存儲、斷點續(xù)傳、斷網(wǎng)保護等功能；
8）設(shè)備具備煤安認證；
3.工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺
△平臺技術(shù)架構(gòu)
淮南萬泰工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺集機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、云計算、微服務(wù)、API管理和應(yīng)用開發(fā)技術(shù)融為一體的平臺；平臺支持直接收集的工業(yè)現(xiàn)場各類設(shè)備數(shù)據(jù)，支持邊緣計算分析；提供數(shù)據(jù)流收集(協(xié)議適配)、處理、聚合和大數(shù)據(jù)儲存能力，其數(shù)據(jù)流處理引擎，提供數(shù)據(jù)處理流程，實現(xiàn)功能強大的流式數(shù)據(jù)分析;同時實現(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。
平臺提供機理模型和機器學(xué)習(xí)的數(shù)字模型插件框架，為數(shù)據(jù)分析簡易建立模型、部署和更新模型。平臺基于微服務(wù)和API管理技術(shù)，提供工業(yè)APP簡易開發(fā)、部署、運行、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)分析所得信息及時地應(yīng)用于設(shè)備運營和業(yè)務(wù)流程中
平臺提供統(tǒng)一的身份驗證和權(quán)限管理服務(wù)，支持對平臺系統(tǒng)、資源、數(shù)據(jù)、服務(wù)和應(yīng)用的訪問、使用和管理的基于身份驗證和權(quán)限的安全控制和管理；基于先進的云計算技術(shù)和框架的系統(tǒng)運維管理體系，支持多租戶使用模式，提供系統(tǒng)的高度可靠性和橫向擴展性，實現(xiàn)源于設(shè)計并通過測試驗證的安全保障。
4.重點設(shè)備用電監(jiān)測系統(tǒng)
系統(tǒng)支持對煤礦重點設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，通過可視化界面，展示實時電功率、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；實時顯示設(shè)備三相電壓、三相電流、功率和電度數(shù)據(jù)，自動生成設(shè)備的電流、電壓、功率、電度的歷史趨勢曲線；通過電能流向分析將各個層級的用電情況用一張圖直觀展現(xiàn)出來，可以看到不同的區(qū)域在節(jié)約能源方面的差異；同時可以追溯支路能耗、區(qū)域能耗、電表能耗等數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析；對設(shè)備的用電情況進行統(tǒng)計，生成電能年報表、月報表、日報表，進行當(dāng)年此前各月同期環(huán)比分析、各類用能占比統(tǒng)計分析，切實提供能耗管理效率和數(shù)據(jù)精準性；
△設(shè)備級能耗統(tǒng)計分析
△區(qū)域級能耗統(tǒng)計分析
5.重點設(shè)備預(yù)防性維護系統(tǒng)
該系統(tǒng)針對煤礦重點設(shè)備具備設(shè)備臺賬與檔案管理，設(shè)備點檢、維修、保養(yǎng)管理，設(shè)備運維大屏展示功能。
設(shè)備臺賬與檔案管理：顯示當(dāng)前煤礦重點設(shè)備臺賬列表，如顯示設(shè)備編號、名稱、型號、性能參數(shù)、位置、啟用時間，相對應(yīng)的機長等設(shè)備基礎(chǔ)信息；同時展示設(shè)備采購時間、設(shè)備初啟用時間、設(shè)備點檢、保養(yǎng)、維修記錄、設(shè)備備品更換記錄、設(shè)備報廢時間等設(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、質(zhì)保單、設(shè)備點位表、設(shè)備驗收單、設(shè)備規(guī)程文件等資料。
設(shè)備點檢、維修、保養(yǎng)管理：設(shè)備管理人員指定點檢計劃，通過工單指派點檢人員進行點檢，按照預(yù)先設(shè)定的點檢對象、點檢周期、點檢方法，點檢人員等，對設(shè)備上的規(guī)定部位（點）進行有無異常的預(yù)防性周密檢查。維修人員收到設(shè)備故障報警，通過工單指派維修人員進行維修。及時記錄維修狀態(tài)、結(jié)果，沉淀設(shè)備信息，形成詳細的維修檔案。統(tǒng)計設(shè)備每周/月/年的檢修計劃，及檢修計劃完成率，檢修工單當(dāng)前完成數(shù)量及總體進度情況等檢修計劃指標數(shù)據(jù)。保養(yǎng)人員指定保養(yǎng)計劃，通過工單指派保養(yǎng)人員進行保養(yǎng)。統(tǒng)計設(shè)備每周/月/年的保養(yǎng)計劃，保養(yǎng)計劃完成率，保養(yǎng)工單當(dāng)前完成數(shù)量及總體進度情況等保養(yǎng)計劃指標數(shù)據(jù)。
設(shè)備運維大屏展示功能：統(tǒng)計當(dāng)前煤礦重點設(shè)備在維保設(shè)備的數(shù)量，維保的進度（已完成/未完成），顯示每臺設(shè)備的維保任務(wù)及每臺設(shè)備維保的時長。統(tǒng)計當(dāng)前設(shè)備維保人員總數(shù)，當(dāng)前正在維保人員人數(shù)，每個維保人員已維保及待維保的設(shè)備的數(shù)量，每個人員已維保及待維保任務(wù)數(shù)，維保時長。
△設(shè)備運維大屏
6.重點設(shè)備預(yù)側(cè)性維護系統(tǒng)
煤礦重點設(shè)備主要驅(qū)動部件是電機，電機故障會導(dǎo)致整套設(shè)備、系統(tǒng)或生產(chǎn)線故障；生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)工況異常、設(shè)備故障而未及時發(fā)現(xiàn)，則會導(dǎo)致停機；
該系統(tǒng)針對煤礦重點設(shè)備采集設(shè)備的工況參數(shù)以及電機參數(shù)數(shù)據(jù)，分別對主傳動電機場景、風(fēng)機電機場景的各參數(shù)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，對異常情況進行報警，實現(xiàn)及時告知的目的。基于設(shè)備采集歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建性能預(yù)測模型，結(jié)合智能告警和故障管理各類設(shè)備運行告警和故障，及時分析出現(xiàn)故障設(shè)備所需要進行維護的優(yōu)先級，并自動反饋到不同時間的維修計劃中。
△設(shè)備工況監(jiān)測
△設(shè)備故障預(yù)測模型
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