煤矿企业在为国民经济发展提供核心动力的同时也消耗着大量能源。“双碳”目标这一国家战略给煤矿企业生产提出了挑战,也为其技术升级、节能增效提供了机遇和驱动力。能耗“双控”是实现“双碳”目标的必由之路,而对煤矿企业能耗及碳排放情况进行在线监测、精细管理、科学决策是实现能耗“双控”、节能增效的基础。
矿山能耗在线监测系统通过实时数据采集、智能分析和动态管控,实现矿山生产全过程的精准能耗控制。

系统架构与实现方式
矿山能耗在线监测系统采用分散采集、综合监控、集中管理模式,通过分布式网络架构实现矿区范围内广泛且分散的监测点管理。系统以光纤环网为骨干网(部分使用现有4G网络),通过现场总线或I/O方式连接检测设备,实现能耗数据的实时采集与集中分析。
系统采用B/S(浏览器/服务器)模式,管理层应用服务器通过以太网交换机与数据库服务器连接,支持与股份公司能耗平台、省市监管平台以及矿区综合管控平台的无缝对接。
核心功能与精准控耗机制
实时计量统计管理:系统实时采集各级用能单位或高耗设备能耗信息,自动完成计量、记录、统计及定制报表功能,对全矿区用能情况按高耗能设备、重要工序、办公楼宇、各级用能单位进行分层管理。
数据建模与预警机制:基于重要设备、重要工序的能耗数据,结合有效产出数据,系统构建数字化能耗及能效模型,进行同比、环比及对标分析,实现能耗异常实时预警。
节能技改数据支撑:长期积累的能源能耗监测数据形成能源大数据诊断报告,结合全矿区生产工艺,为中长期节能技改方案提供数据和决策支撑。
能耗管理指标建立:系统为煤矿企业管理提供能耗量化管理数据依据,在精细管理、降耗提效方针下实现能耗指标的科学设定13。
能耗管理决策分析:通过累积数据,系统从不同角度对能源消耗情况进行分析预测,提供防止能源浪费、降低能耗、合理规划使用能源的决策支持。
应用成效与挑战
该系统实现了全矿区所有能源数据的监测、计量、管理、分析、预测,构建了各部门、各能耗设备的水、电、热量、柴油等能源记录数据的历史数据库,并可上传至上级管理平台。
但矿山能耗管理面临诸多挑战:能耗总量大、分布不均、波动性大、利用率低、管理难度大等特点,以及监测手段落后、设备效率低下、能源利用不合理、节能意识薄弱、智能化管理不足等问题,都影响着精准控耗的实现效果。

