自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)在傳統(tǒng)應(yīng)用和改造后應(yīng)用的對(duì)比分析

劉煒

摘要：隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展， 現(xiàn)代生活所需的智能化系統(tǒng)主要包括給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、暖通空間系統(tǒng)以及安保系統(tǒng)等。在礦區(qū)中依靠電氣自動(dòng)化展開各項(xiàng)活動(dòng)， 自動(dòng)化設(shè)備在當(dāng)前快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)以及工程技術(shù)的支持下得到了良好實(shí)現(xiàn)。最后本文以實(shí)際的礦區(qū)所需的監(jiān)控系統(tǒng)入手， 分析礦區(qū)設(shè)備自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)傳統(tǒng)應(yīng)用和改造后應(yīng)用的對(duì)比， 為節(jié)能技術(shù)的發(fā)展提供充實(shí)的基礎(chǔ)， 同時(shí)達(dá)到當(dāng)前社會(huì)各類項(xiàng)目中的節(jié)能減排的理念的發(fā)展， 為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出一份貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化; 節(jié)能技術(shù); 使用分析;

1 電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)的原理分析

電氣設(shè)備自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展離不開相關(guān)的理論支持， 相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)的驗(yàn)證說明。在新形勢(shì)下， 節(jié)能技術(shù)的原理是傳感器系統(tǒng)的相關(guān)理論。即通過在不同的電氣設(shè)備上安置傳感器， 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)備能耗等數(shù)據(jù)的收集、分析、處理， 并由此將數(shù)據(jù)分享至礦區(qū)系統(tǒng)的控制中心， 從而由控制中心統(tǒng)一對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)， 從而優(yōu)化調(diào)整電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)， 使其達(dá)到運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能目標(biāo)。目前， 節(jié)能技術(shù)原理中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)在于對(duì)各個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)方面[1，2]。主要是由總控制器、執(zhí)行器和網(wǎng)絡(luò)傳輸通道。本文主要就礦區(qū)應(yīng)用所采用的電氣設(shè)備自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)中的監(jiān)控作用中的網(wǎng)絡(luò)傳輸通道入手分析其相關(guān)工作原理， 推動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展。一方面是兩級(jí)網(wǎng)的控制裝置， 其原理是應(yīng)用局域網(wǎng)加工業(yè)總線控制網(wǎng)絡(luò)成為二級(jí)網(wǎng)絡(luò)， 通常情況下， 最高網(wǎng)速將會(huì)達(dá)25kbit/s， 總體上網(wǎng)速低于人們正常生活中的網(wǎng)絡(luò)速度要求。二是四級(jí)控制裝置。第一級(jí)為總控制器， 主要是由一系列設(shè)備和顯示器組成， 是四級(jí)控制裝置運(yùn)行的基礎(chǔ);第二級(jí)是主控制器， 主要是指一些通訊和控制設(shè)備， 發(fā)揮傳輸?shù)淖饔?第三級(jí)是智能控制設(shè)備， 主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理， 從而得出控制電氣設(shè)備的方案。在第三級(jí)控制器中要時(shí)刻注意實(shí)效性， 即保證同第一級(jí)、第二級(jí)之間的連接的有效性， 并保證對(duì)該階段各個(gè)設(shè)備的獨(dú)立性的控制， 保證各個(gè)設(shè)備的故障等不影響到整個(gè)級(jí)層的工作情況;第四級(jí)是執(zhí)行器， 一般情況下的執(zhí)行器為無線通訊的方式， 從而對(duì)礦區(qū)內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)等的調(diào)整控制。

2 電氣自動(dòng)化中的節(jié)能系統(tǒng)概述

礦區(qū)電氣設(shè)備節(jié)能系統(tǒng)主要是參考建筑設(shè)備自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 原則是對(duì)礦區(qū)內(nèi)的各個(gè)電氣設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化管理， 從而為節(jié)能控制提供技術(shù)上的支持， 如信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等。同時(shí)礦區(qū)電氣設(shè)備自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)系統(tǒng)還通過系統(tǒng)集成中心構(gòu)建其同電氣設(shè)備系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)和對(duì)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。一方面辦公自動(dòng)化系統(tǒng)主要是對(duì)整個(gè)礦區(qū)內(nèi)的電氣設(shè)備系統(tǒng)所營造出的局域網(wǎng)的統(tǒng)籌， 根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所構(gòu)建的決策支持系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能控制系統(tǒng)的信息管理和數(shù)據(jù)處理， 并通過電子郵箱對(duì)電氣設(shè)備的相關(guān)維修人員下達(dá)維修或管理的目標(biāo)命令;另一方面通信自動(dòng)化系統(tǒng)主要是指在電氣設(shè)備系統(tǒng)中可以通過語音通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的無障礙傳輸， 使得節(jié)能控制系統(tǒng)對(duì)電氣設(shè)備系統(tǒng)的控制管理更為全面[3]。由于礦區(qū)電氣設(shè)備具有分布廣泛、科技水平不一致、管理要求不同等特點(diǎn)， 要求系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分層次、分級(jí)別管理， 從而提高系統(tǒng)管理的科學(xué)性、有序性。目前礦區(qū)電氣設(shè)備節(jié)能系統(tǒng)主要具有以下的功能作用。一是實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行細(xì)節(jié)的控制， 即包括對(duì)設(shè)備運(yùn)行的總體狀態(tài)和動(dòng)態(tài)變化等的控制分析;二是利用外界影響因素調(diào)節(jié)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)， 推動(dòng)其運(yùn)行的有序性和科學(xué)性;三是實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)管理， 推動(dòng)電氣設(shè)備節(jié)能工作的全面提高;四是實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備操作運(yùn)行的后期維修工作管理， 即對(duì)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行、故障等檔案的構(gòu)建， 對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修管理等?？傊?電氣設(shè)備節(jié)能系統(tǒng)對(duì)于電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)具有較強(qiáng)的依賴性， 但同時(shí)節(jié)能系統(tǒng)貫穿電氣設(shè)備整體的運(yùn)行、管理、維修、創(chuàng)新研發(fā)等各個(gè)環(huán)節(jié)的工作， 并在各個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)揮重要功能作用。

3 電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)具體使用

本文以某礦區(qū)內(nèi)的電氣設(shè)備使用情況為主， 主要涉及到礦區(qū)辦公系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等[4]。根據(jù)礦區(qū)電氣設(shè)備子系統(tǒng)的能耗情況可以分析， 使用節(jié)能技術(shù)主要是從以下幾個(gè)方面入手：

（1） 主電網(wǎng)的節(jié)能技術(shù)， 主要是向礦區(qū)內(nèi)引進(jìn)主要電流， 應(yīng)用直埋電纜的方式將10kv電源引入到礦區(qū)各個(gè)區(qū)域內(nèi)， 以滿足礦區(qū)電氣系統(tǒng)中的供配電系統(tǒng)和變配電系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。并且采用放射式的方法對(duì)礦區(qū)內(nèi)的雙向電源末端進(jìn)行切換[5]。

（2） 提高礦區(qū)內(nèi)的相關(guān)負(fù)荷等級(jí)。在礦區(qū)設(shè)計(jì)中， 不同的規(guī)模大小中所要求的電荷量不同， 如在礦區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)方案中其原有的網(wǎng)絡(luò)電力為一級(jí)負(fù)荷。采用WJ-DE6000系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)電力一級(jí)負(fù)荷的前提下， 推動(dòng)其他子系統(tǒng)也按照設(shè)計(jì)要求達(dá)到一級(jí)負(fù)荷， 并且嚴(yán)格區(qū)別電力系統(tǒng)中的二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)用電負(fù)荷， 在保證用電安全的情況下實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。一級(jí)負(fù)荷的系統(tǒng)主要有消防負(fù)荷、生活負(fù)荷等;二級(jí)負(fù)荷包括空調(diào)系統(tǒng)電力、生活泵房電力等;礦區(qū)內(nèi)余下的電氣設(shè)備電力負(fù)荷量則為三級(jí)負(fù)荷。

（3） 照明、空調(diào)和電梯系統(tǒng)。照明系統(tǒng)的節(jié)能改造方案主要是實(shí)現(xiàn)燈具的改造， 在礦區(qū)內(nèi)全面采用LED光源， 并且在各個(gè)照明配電箱內(nèi)增加模塊控制， 提高對(duì)照明系統(tǒng)的節(jié)能管理;而空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造設(shè)計(jì)同樣要求在控制箱內(nèi)增加控制模塊， 對(duì)空調(diào)電機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行全面、系統(tǒng)的控制;電梯系統(tǒng)主要發(fā)揮傳遞礦區(qū)工人的主要作用， 在使用方面有頻繁性， 分布多等特點(diǎn)。因而要求電梯系統(tǒng)控制要求增加模塊控制， 對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制， 增加多種渠道的監(jiān)視要求， 并且增加手動(dòng)控制功能， 減少電梯意外出現(xiàn)。

（4） 其他系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)。WJ-DE6000系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)還涉及到多方面的內(nèi)容， 如電量的計(jì)算方式、備用電源管理等。對(duì)于電量計(jì)算方式采用設(shè)置計(jì)量模塊的方式對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集分析;而對(duì)于備用電源的改造中， 將UPS作為備用電源。

4 結(jié)語

綜上所述， 礦區(qū)內(nèi)電氣設(shè)備自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)的相關(guān)研究對(duì)于電氣設(shè)備施工和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要作用。針對(duì)于當(dāng)前礦區(qū)電氣設(shè)備自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)的相關(guān)分析， 從礦區(qū)內(nèi)的設(shè)備節(jié)能控制的可行性等入手， 探究給排水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明和電梯系統(tǒng)等子系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用情況和具體運(yùn)用所產(chǎn)生的功能作用。結(jié)合時(shí)代發(fā)展的主題， 對(duì)正在使用的礦區(qū)電氣設(shè)備進(jìn)行摸索探究， 采用試驗(yàn)對(duì)比的方式， 證明在礦區(qū)電氣設(shè)備自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)整個(gè)施工項(xiàng)目的重要性。

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