By Drizzt 3智慧运维服务价值落地方案之三压缩空气系统分册21.docx
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ByDrizzt3智慧运维服务价值落地方案之三压缩空气系统分册21
智慧运维服务价值落地方案(之三)
压缩空气系统分册
能源技术群
2019年7月16日
一.服务定义及目标市场
1.服务定义
压缩空气被称为除冷、热、电之外的第四大能源,是在工业企业中穿透率最高的公辅系统,占比达到80%以上,远高于其它公辅系统。
压缩空气系统能耗通常占企业耗电10-30%,系统能效低,浪费多,节能潜力大。
从我国整体来看,压缩空气系统年耗电约为2000-2800亿度,节电潜力约为200亿度/年,节约电费约为150-200亿元/年。
压缩空气系统构成示意图
目前,绝大多数压缩空气系统的运维水平还停留在传统的工业时代,包括:
1)仅按设备说明书的建议进行定期维保;2)只有空压机在现场发生故障了才匆忙找厂家进行抢修或维修;3)压缩空气系统几乎没有任何计量设备,能耗多少和能效高低无从谈起;4)设备管理,维保事件管理,备件管理等工单和记录都停留在纸面,数据没有产生价值,也非常易于遗失等等;5)压缩空气生产供应和末端使用环节隶属于不同的部门,双方除了约定一个必须保证的供气压力外,就不相往来了,而此时整个系统并非处在理想的高效节能状态等等。
空压机即是企业重要的设备资产,也是高耗能单元,日前新兴的物联网,大数据,云计算,人工智能等技术为压缩空气系统的智慧运维提供了机遇和保障。
压缩空气系统的智慧运维就是通过先进的物联网、大数据及云计算技术,实现整个系统重要参数采集、处理、分析及远程实时监控,帮助用户和运维人员全面掌握空压机等设备的运行状态和能耗能效水平。
基于数据分析,转变传统被动响应的运维方式,建立面向设备的主动的运维管理模式。
并通过数据将供应端,使用端和生产环节信息打通,通过需供互动和联控匹配寻优,为用户提供专业科学的优化策略和控制系统,实现按需供能,高效供能各,提高设备的稳定性和经济性,帮助用户实现安全运行、精细化管理和节能提效的目标。
针对压缩空气系统,从设备运维及经济运行两方面提供智慧运维服务:
1)设备运维
图1设备运维服务内容
数能公司提供的主要服务有:
●运行监测:
通过平台对设备运行状态(含遥测、遥信、遥视)进行在线监测,跟踪其实时状态及状态变化。
●异常告警:
对反映设备安全、稳定运行的指标、参数设置阈值,及时发现运行风险与故障事件,提醒用能企业与运维企业进行相关操作。
●策略建议:
通过数据分析或专家经验,给设备检修、运维工作提出优化策略及操作建议。
●简单保养:
主要是指针对锅炉等数能有一定经验的设备进行简单的维护保养,以提升运行效率。
●分析评价:
对抢修、检修、维护工作的效果进行评价,通过数据挖掘分析故障发生规律,给检修策略制定提供输入。
合作伙伴公司提供的主要服务有:
●现场值守:
根据用能企业需要,安排专门人员进行现场值班与巡视。
●现场抢修:
安排专业人员对安全故障进行应急抢修,快速恢复运行。
●现场抢修:
安排专业人员进行计划或者状态检修,确保设备健康。
●安全改造(属技术改造服务):
通过针对能源设施、二次系统进行升级、改造,以达到安全运行目标。
●专业保养:
提供需要一定专业技能才能承担的维护保养服务。
●预防性试验:
对设备进行中试试验,测试设备性能参数,及时掌握设备状态。
2)经济运行
图2经济运行服务内容
数能公司提供的主要服务有:
●设备调试:
对未调试好、或参数设置不合理的设备进行现场调优,以充分发挥设备的性能。
●费效监测:
对反映能源消耗、费用的指标、参数进行在线监测。
●异常告警:
对能源消耗、费用的指标、参数设置阈值,及时发现运行异常,提醒用能企业引起注意。
●远程控制:
远方遥控实现设备启停等控制操作,实现设备或系统的节能、经济运行。
●策略建议:
通过数据分析或专家经验,给管理节能与技术节能优化策略及操作建议。
●分析评价:
指管理与技术节能项目的效果进行评价,通过数据挖掘分析,发掘能效薄弱点,指出提升与改进空间。
合作伙伴公司提供的主要服务有:
●专业调试:
针对复杂度比较高的设备,由专业厂商开展专业调试。
●节能改造(属技术改造服务):
合作伙伴通过针对能源设施、二次系统进行升级、改造,以达到节能增效目标。
2.目标市场
●目标行业:
压缩空气系统广泛应用于工业领域各行各业,尤其是在钢铁,化工,建材等高耗能行业的用量很大,在食品,医药,半导体等轻工制造领域的能源成本中也占有10%-30%左右的比例。
结合考虑数能目前确定的重点行业,现阶段选择医药,食品,化工和纺织作为优选行业,进行压缩空气系统智慧运维价值落地的开端。
●目标客户:
优选行业中装机容量和系统规模达到一定量级的企业:
化工
50Nm³/min或电功率300kW以上,年空压能源费用在50万以上
医药
30Nm³/min或电功率200kW以上,年空压能源费用在50万以上
食品
30Nm³/min或电功率200kW以上,年空压能源费用在50万以上
纺织
50Nm³/min或电功率300kW以上,年空压能源费用在50万以上
50Nm³/min年度电费50万以上,配置3~5台,可执行空间高。
30Nm³/min年度电费30万元以上,配置2~3台,具备初步可操作空间。
●示例企业:
化工
金晶玻璃
7台(110*3+250*4)
医药
正大制药
2台(90*2)
食品
琅琊台
7台(325*3+230*4)
纺织
新凯奇
5台(37*2+22+110*2)
二.业务内容
(一)设备运维
1.运行监测
1)现状及用户需求
目前,空压机的运维工作通常分为按厂家说明书建议保养周期的定期保养,以及故障发生后的维护或维修。
定期维保通常由用户自行实施或外包给空压机专业维保厂家实施;维修通常由空压机厂家或授权服务商实施。
1.资产管理水平低,设备台账停留在纸面,设备状态(是否好用,是否能用)更新不及时;
2.备件管理也比较粗放,设备年维保成本和全生命周期成本无法跟踪和评价;
3.系统管网调整也难以及时归档和更新,随时间流逝和人员变动,现场真实的管线情况和既有记录难以匹配。
某管理规范企业的各种记录(贴于空压站外墙上)贴在空压机上的巡检记录表
2)服务内容
针对以上情况,通过对以空压站为核心的整个压缩空气系统关键数据的采集、监测和可视化,为用户提供压缩空气系统运行监测服务,包括:
1)对运行人员的监测平台服务;2)对管理人员的监测平台服务;3)设备资产管理服务;
3)数据需求
(a)针对一线运行人员的监测参数
第一类
设备实际运行状态参数
一级页面展示
设备状态
月
线下录入
可编辑/修改
主机运行状态
5min
空压机控制器
主机运行电流
5min
空压机控制器
累计运行时间
月
空压机控制器
累计加载时间
月
空压机控制器
加载率
月
计算值
累计加载时间/累计运行时间
负荷率
5min
计算值
运行电流/额定电流
排气量
5min
流量计
外装流量计采集
排气压力
5min
空压机控制器
排气温度
5min
空压机控制器
冷却水入口压力
5min
压力表
外接压力表采集
机房环境温度
5min
温度计
外接温度计采集
第二类
维保(更换耗材)时间参数
下钻页面展示
空滤器使用时间
天
空压机控制器
油滤器使用时间
天
空压机控制器
油分使用时间
天
空压机控制器
润滑油使用时间
天
空压机控制器
润滑脂使用时间
天
空压机控制器
皮带使用时间
天
空压机控制器
第三类
设定参数和运行阈值
下钻页面展示
加载压力
5min
空压机控制器
卸载压力
5min
空压机控制器
目标压力
5min
空压机控制器
报警压力
月
空压机控制器
报警温度
月
空压机控制器
停机压力
月
空压机控制器
停机温度
月
空压机控制器
以上参数针对每一台空压机。
(b)针对设备管理人员的监测参数
第一类
设备组及设备状态参数
一级页面展示
设备状态
月
线下录入
可编辑/修改
设备完好率
月
计算值
基于设备状态数据
总报警次数
天
计算值
基于控制器数据
待处理报警次数
天
计算值
基于控制器数据
主机运行状态
5min
空压机控制器
针对每台空压机
加载率
月
计算值
针对每台空压机
负荷率
5min
计算值
针对每台空压机
排气量
5min
流量计
针对每台空压机
排气压力
5min
空压机控制器
针对每台空压机
排气温度
5min
空压机控制器
针对每台空压机
以上参数主要针对空压机设备组,同时可以下钻到每台空压机的数据。
(c)设备台账管理
电子化的企业空压机设备资产管理易于更新和保存,设备是否可用,运行状态等信息也清晰明了,提升企业的资产管理水平
空压机设备台账管理示例画面
4)价值实现
•设备配置一目了然,设备状态清晰明了,告别各类不完整,没更新,与现场实际情况不匹配的存档记录,是设备管理、更新、维护、淘汰、扩展的重要支撑资料
•释放运维人力,改善运维人员工作环境和条件,提高工作效率,减少运维人员数量,降低人力成本
2.异常告警
1)现状及用户需求
•预警信号就地显示,不便统计和分析,没人关注,数据价值无法体现
•故障发生后,用气方投诉和通知才知道
•空压机通常为自动运行,各类运行数据和各类告警信息均在各台空压机的本地控制器上;
•通常为按厂家说明书建议保养周期的定期保养;
•故障发生后的维护或维修,线下实施,纸质记录;由于缺乏必要的数据支撑,通常维保效果难以评价,维保记录信息也容易遗失;
•通过APP等渠道及时收到预警和故障报警信息
2)服务内容
提供预警和告警信号及时推送,包括:
1)对运行人员的异常告警服务;2)对管理人员的异常告警服务;
3)数据需求
(a)针对一线运行人员
第一类
报警和故障参数
一级页面展示
主电机过载
5min
空压机控制器
厂家内置于控制器
针对每台空压机
风扇电机过载
5min
空压机控制器
厂家内置于控制器
针对每台空压机
主机排气温度高预警
5min
空压机控制器
厂家内置于控制器
(通常105-110℃)
针对每台空压机
主机排气压力高预警
5min
空压机控制器
厂家内置于控制器
针对每台空压机
主机排气温度高停机
5min
空压机控制器
厂家内置于控制器
(通常110-120℃)
针对每台空压机
主机排气压力高停机
5min
空压机控制器
厂家内置于控制器
针对每台空压机
空气滤清器堵塞
5min
空压机控制器
厂家内置于控制器
针对每台空压机
油气分离器堵塞
5min
空压机控制器
厂家内置于控制器
针对每台空压机
油过滤器堵塞
5min
空压机控制器
厂家内置于控制器
针对每台空压机
(b)针对设备管理人员
第一类
报警和故障参数
一级页面展示
总报警次数
天
计算值
基于控制器数据
待处理报警次数
天
计算值
基于控制器数据
预警和故障比例
5min
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