環(huán)保用電云平臺在火力發(fā)電廠的應(yīng)用

摘 要：雖然我國火力發(fā)電企業(yè)正處于快速發(fā)展階段，但企業(yè)生產(chǎn)中環(huán)保設(shè)備的設(shè)計、制造 還處于研發(fā)階段，相應(yīng)的技術(shù)、服務(wù)以及管理還不夠成熟。同時，關(guān)于火力發(fā)電廠環(huán)保設(shè)備 的應(yīng)用方面還沒有完善的法律法規(guī)進行約束，行業(yè)規(guī)范標準也比較欠缺。鑒于此，本文主要 介紹了環(huán)保用電云平臺，從用電角度出發(fā)，對環(huán)保設(shè)備未開啟、設(shè)備電力參數(shù)越限等異常進 行預(yù)警，有效保障了環(huán)保設(shè)備正常安全運行。 

關(guān)鍵詞：環(huán)保用電；火力發(fā)電廠；管理；云平臺；預(yù)警 

1 目前我國火力發(fā)電廠環(huán)保設(shè)備管理的重要性

近些年來，我國對環(huán)境保護方面的工作越來越重視，環(huán)境保護方面的法律規(guī)范越來越詳 細，環(huán)境保護工作也從開始的以末端治理為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾暽a(chǎn)及消費的所有環(huán)節(jié)的管 理，管理力度也越來越嚴格，通過強制性的規(guī)范要求和市場引導方式相結(jié)合的治理手段，改 變了傳統(tǒng)治理中只依靠強制性的管理這一種管理方式，這種做法有效地改善了污染物排放的 治理效果，取得了一定的進步。在調(diào)查之中發(fā)現(xiàn)，有些火力發(fā)電企業(yè)脫硫設(shè)備運行有問題， 按照相關(guān)的處罰條例，環(huán)境保護部門進行了相應(yīng)的處罰和通報批評處理。因此，火力發(fā)電企 業(yè)若要長期、有效的發(fā)展，就須做好污染物管理工作，控制好生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的污染情況， 積極貫徹落實環(huán)境保護工作，從實際工作中不斷的總結(jié)經(jīng)驗教訓，制定出符合實際生產(chǎn)需要， 符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的具體措施。完善環(huán)保設(shè)備管理工作中存在的問題，依照科學的發(fā)展觀 進行進一步的深化，促進火力發(fā)電企業(yè)的進一步發(fā)展。 

2 火力發(fā)電廠環(huán)保設(shè)備的管理及應(yīng)用措施

目前，國家對環(huán)保方面的工作越來越重視，節(jié)能環(huán)保的理念也越來越被應(yīng)用于與其相關(guān) 的各行各業(yè)的工作中，節(jié)能環(huán)保的標準正在逐步的貫徹和落實。在火力發(fā)電廠企業(yè)的運行過 程中，環(huán)保設(shè)備可靠性管理能夠給企業(yè)的生產(chǎn)過程起到一定的制約作用，規(guī)范出企業(yè)生產(chǎn)過 程中應(yīng)遵守的一些規(guī)范標準 ，杜絕企業(yè)只為追求經(jīng)濟效益而帶來的其他損害，使火電廠企 業(yè)的運行更加的安全、健康。對于火電廠企業(yè)環(huán)保設(shè)備可靠性管理對策可以借鑒環(huán)保用電云 平臺的環(huán)保設(shè)備可靠性管理方法，填補我國火電廠企業(yè)中經(jīng)驗不足的情況，對火電廠產(chǎn)污設(shè)備和環(huán)保設(shè)備的用電情況進行監(jiān)控，通過關(guān)聯(lián)分析，確保環(huán)保設(shè)備正常運行，通過越限分析， 保障環(huán)保設(shè)備安全運行，為火力發(fā)電廠的環(huán)保奠定良好的基礎(chǔ)。 

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

多功能電表安裝在火電廠生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)保設(shè)備用電回路,測量回路的全電力參數(shù)，通過 LoRa 無線通訊與 DTU 或數(shù)采儀進行通信。 DTU 和數(shù)采儀能夠就地顯示采集的數(shù)據(jù)，并且本地存儲 30 天數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)斷點續(xù) 傳，當網(wǎng)絡(luò)恢復正常時繼續(xù)上傳斷網(wǎng)期間存儲在本地未完成上傳的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以 HJ212-2017 污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準傳輸至云端平臺。 環(huán)保用電監(jiān)管云平臺部署在云端服務(wù)器，接收、分析、存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過 WEB 和 APP 的方式，為和火電廠提供管理功能。

4 現(xiàn)場端監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)

4.1 數(shù)據(jù)采集在火電廠總進線、產(chǎn)污設(shè)備和環(huán)保設(shè)備的用電回路安裝多功能電表,采集電流、電壓、 功率、有功電能、功率因數(shù)等電力參數(shù)，采集的數(shù)據(jù)通過LoRa無線通訊與無線網(wǎng)關(guān)或者數(shù)采 儀進行通信。

全電參量測量智能模塊ADW400主要技術(shù)指標如下：

● 有功電能精度：1 級，無功電能精度：2 級，電壓、電流精度：0.5 級 ● 電壓規(guī)格：3×57.7/100V、3×100V、3×380V、3×220/380V ● 電流規(guī)格：3×1.5(6)A，3×20(100)A，3×80(400)A，3×120(600)A ● 工作溫度：-25℃~+55℃ ● 相對濕度：≤95℅（無凝露） ● 支持 470Mhz Lora 無線通訊、RS485 通訊 ● 支持全電力參數(shù)測量（U、I、P、Q、S、PF、F） ● 支持正反向有功、無功電能 ● 支持標準 DIN35 導軌安裝 4.2 數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備包括無線網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)采集傳輸儀，可接收各監(jiān)測點位采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過協(xié) 議轉(zhuǎn)換之后，通過4G通信模塊將數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳至云端平臺。

無線網(wǎng)關(guān)AF-GSM500主要技術(shù)指標如下：

● 支持 460Mhz~510Mhz Lora 無線通訊，頻道和擴頻因數(shù)可設(shè)置 ● 工作頻段：TD-LTE/ FDD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/ GSM/ EVDO/CDMA2000，包含聯(lián)通、移動、 電信 4G 網(wǎng)絡(luò) ● 傳輸速率：4G 網(wǎng)速上行 2Mbps，下行 68Mbps ● 工作溫度：-40 度~85 度 ● 濕度范圍：0~95% 無凝露結(jié)霜 ● 支持 LORA 無線組網(wǎng)，通過將通訊數(shù)據(jù)在無線信號之間互轉(zhuǎn)，LORA 監(jiān)測支持中繼器模式， 滿足用于增強主、從站之間的 LORA 信號強度 ● 支持不低于 100 臺監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)采集 ● 支持固定 IP 和動態(tài)域名解析方式連接數(shù)據(jù)中心 ● 支持 HJ212-2017 污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準 ● 支持一址多發(fā)，數(shù)據(jù)可同時上傳到 3 個以上不同的平臺 ● 寬范圍直流電源輸入，工業(yè)級設(shè)計 ● 數(shù)據(jù)采集器支持服務(wù)器遠程升級，版本更新時無需到現(xiàn)場升級 ● 邊緣計算：對采集的數(shù)據(jù)進行實時分析、處理和運算，分擔主站數(shù)據(jù)處理壓力，節(jié)省網(wǎng) 絡(luò)帶寬 ● 具備就地顯示屏，可查看實時數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)，并且具備一定的人機交互能力，可直接 修改一些參數(shù)

● 具備數(shù)據(jù)存儲功能，存儲時間 1 年 ● 具備斷點續(xù)傳 ● 支持遠程修改配置、遠程查看實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)主動補傳

數(shù)據(jù)采集傳輸儀AF-HK100主要技術(shù)指標如下： 

● 支持 460Mhz~510Mhz Lora 無線通訊，頻道和擴頻因數(shù)可設(shè)置 ● 工作頻段：LTE-FDD/LTE-TDD/CDMA，包含聯(lián)通、移動、電信 4G 網(wǎng)絡(luò) ● 傳輸速率：4G 網(wǎng)速上行 50Mbps，下行 150Mbps ● 工作溫度：-20℃～+60℃ ● 儲存溫度：-40℃～+80℃ ● 相對濕度：≤95%RH ● 電磁兼容：GB/T 17626.2 靜電放電抗擾性試驗 3 級；GB/T 17626.4 電快速瞬變 脈沖群抗擾性試驗 3 級；GB/T 17626.5 沖擊（浪涌）抗擾性試驗 4 級 ● 具備不少于6路RS485/RS232 串口，8路模擬量輸入通道（電流電壓信號可配置）， 8 路開關(guān)量輸入通道（有源濕接點（DC12V）/無源干接點可配置）以及 4 路開關(guān)量輸 出通道（無源干節(jié)點，觸點容量 DC30V/5A、AC250V/5A） ● 支持 LORA 無線組網(wǎng)，通過將通訊數(shù)據(jù)在無線信號之間互轉(zhuǎn)，LORA 監(jiān)測支持中繼 器模式，滿足用于增強主、從站之間的 LORA 信號強度 ● 支持固定 IP 和動態(tài)域名解析方式連接數(shù)據(jù)中心

● 支持 HJ212-2017 污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準 ● 支持一址多發(fā)，數(shù)據(jù)可同時上傳到3個以上不同的平臺 ● 數(shù)采儀支持服務(wù)器遠程升級，版本更新時無需到現(xiàn)場升級 ● 數(shù)采儀具備不小于7英寸觸摸顯示屏，并且具備一定的人機交互能力，可于本地進行監(jiān) 測參數(shù)管理設(shè)置，實時，歷史數(shù)據(jù)查詢，采集周期自定義等功能 ● 數(shù)采儀具備至少16GB本地存儲空間并支持外置SD卡擴容 ● 具備數(shù)據(jù)存儲功能，存儲時間不低于6個月，監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄存儲需滿足至少存儲14400 條記錄，且支持歷史記錄通過U盤等形式導出 ● 數(shù)據(jù)采集誤差≤1‰，系統(tǒng)時鐘計時誤差±0.5‰ ● 具備ups后備電池，要求外部電源斷電后，可持續(xù)供電至少6小時 ● 設(shè)備具備斷點續(xù)傳（無法聯(lián)網(wǎng)的情況下 將數(shù)據(jù)先保存起來，等網(wǎng)絡(luò)恢復后再上傳） ● 支持遠程修改配置、遠程查看實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)主動補傳 ● 支持本地操作日志存儲管理 ● 具備用戶管理功能，支持分系統(tǒng)管理員及一般操作人員兩種權(quán)限，可根據(jù)用戶名密碼登 錄

5 平臺主要功能

建立產(chǎn)污設(shè)備、環(huán)保設(shè)備運行耦合聯(lián)動關(guān)系，及時發(fā)現(xiàn)環(huán)保設(shè)備非正常運行。同時通過 排口的數(shù)據(jù)采集，有效監(jiān)控火電廠污染物排放是否超標。主要包括：一方面，實時監(jiān)控環(huán)保 設(shè)備運行情況；另一方面，動態(tài)監(jiān)控排口的污染物排放情況。

提供信息化管理手段，為企業(yè)提供環(huán)保設(shè)備異常、設(shè)備故障告警功能，避免企業(yè)因環(huán)保 設(shè)備停運造成的超標排放，有效降低設(shè)備停機及生產(chǎn)事故風險。

6 展望

火力發(fā)電廠是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要內(nèi)容，該工程項目建設(shè)與社會經(jīng)濟發(fā)展以及人 們生活有著非常緊密聯(lián)系。火力發(fā)電廠運行中會生產(chǎn)出大量的污染物質(zhì)，如果這些物質(zhì)直接 的排放到環(huán)境中，對自然生態(tài)環(huán)境會造成嚴重污染。環(huán)保用電云平臺有效降低了火力發(fā)電廠 污染物質(zhì)排放程度，保證環(huán)保設(shè)備的可靠性，較大程度的降低了火力發(fā)電廠運行中污染物質(zhì) 排放總量，提升了火力發(fā)電廠運行的環(huán)保特性。 

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