一种空压机节能量监测系统及节能量远程审核方法

摘要

本发明公开了一种空压机节能量监测系统及节能量远程审核方法。该系统包括信息采集模块、可编程逻辑控制器和节能量监测平台；所述节能量监测平台包括运行参数显示模块、节能量监测模块和异常情况报警模块。本发明可实时监测空压机的运行单耗和节能量，便于相关人员对空压机的节能改造项目进行节能量的远程审核，提高了节能量审核的科学性，降低了审核成本。

权利要求

1.一种空压机节能量监测系统，该系统包括信息采集模块、可编程逻辑控制器和节能量监测平台；所述信息采集模块至少包括出气压力表、电能表和流量计，所述出气压力表用于检测空压机出口压缩空气的压力，所述电能表用于检测空压机的功率及电能消耗量，所述流量计用于检测空压机的供气流量，所述信息采集模块采集到的信息传输至所述可编程逻辑控制器中；所述可编程逻辑控制器用于接收上述信息采集模块采集到的供气压力、供气流量和空压机功率和/或电能消耗量，并将所述信息传输至所述节能量监测平台；

其特征在于，所述节能量监测平台包括：

运行参数显示模块，所述运行参数显示模块可显示所述可编程逻辑控制器输送来的空压机的运行参数，所述运行参数包括实时参数及过往参数；

节能量监测模块，所述节能量监测模块可根据上述运行参数计算出空压机的运行单耗，并根据改造前后不同时段单耗的变化计算出空压机特定时段的节能量；所述节能量监测模块在计算空压机运行单耗和节能量时可自动剔除异常的运行参数；

异常情况报警模块，当所述出气压力和/或运行单耗监测值异常时，所述异常情况报警模块可进行报警，提醒用户进行相应操作；

所述节能量监测平台安装在PC端或是移动APP。

2.一种根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述节能量监测平台可通过图形和/或表格的形式显示所述运行参数、运行单耗和节能量的变化情况。

3.一种根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述信息采集模块还包括进气压力表、进气温度传感器和出气温度传感器，分别用于检测空压机的进气压力、进气温度和出气温度。

4.一种根据权利要求3所述的监测系统，其特征在于，当空压机的进气压力和/或进气温度和/或出气温度的监测值异常时，所述异常情况报警模块可进行报警。

5.一种根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述信息采集模块可通过信号电缆或无线传输的方式将采集到的信息传输到所述可编程逻辑控制器。

6.一种根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器通过Modbus-RTU方式将采集到的信息传输到所述节能量监测平台。

7.一种根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述异常的运行参数包括所述信息采集模块采集到的缺失数据。

8.一种空压机节能量远程审核方法，所述审核方法包括以下步骤：

(1)通过空压机节能量监测系统采集空压机实施节能改造前后的运行参数，所述运行参数包括空压机功率和/或电能消耗量、空压机供气流量；

(2)根据步骤(1)采集到的运行参数，利用上述监测系统自动计算出空压机实施节能改造前后的运行单耗和节能改造后的供气量；

(3)根据步骤(2)，利用上述监测系统自动计算出空压机的在某一时段的节能量；

其特征在于，所述监测系统为权利要求1-7任一项所述的监测系统。

说明书

一种空压机节能量监测系统及节能量远程审核方法

技术领域

[0001] 本发明涉及空压机节能监测领域，具体涉及一种空压机节能量监测系统及节能量远程审核方法。

背景技术

[0002] 为完成国家节能目标，我国先后出台了《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》、《合同能源管理项目财政奖励资金管理暂行办法》、《节能技术改造财政奖励资金管理办法》等文件，确定由中央财政安排专项资金采取“以奖代补”方式对企业实施节能技术改造和合同能源管理项目给予适当支持和奖励。我国制定了用于节能量审核的政策/标准，如《节能项目节能量审核指南》(发改环资〔2008〕704号)、GB/T13234-2009《企业节能量计算方法》、GB/T28750-2012《节能量测量和验证技术通则》等，规范了节能量审核的主要流程及方法。节能量的审核目前主要采取现场审核的方式。现场审核中，审核节能量最关键的证据是能源的消耗和使用。采取的方式为节能主管部门组织有关专家或第三方审核机构到现场实地核查项目实施后一段时间的用能数据。由于审核时间有限，只能采取抽样的方式核查历史用能数据，因用能单位数据的来源不一定规范，能源实际消耗数据不确定的因素较多，有些企业数据有造假的现象，给项目的节能审核(评估)造成较大困难，不能准确确定节能项目的节能量，造成政府财政资金的使用未达到预期的目的，或造成合同能源管理项目的投资方和用能方矛盾激化，不利于节能效果的监管。

[0003] 因此，有必要开发一套节能量远程监测及审核系统，建立节能改造项目全生命周期监控平台，持续动态监控企业能耗及项目节能量。通过在线监测获得的能源消耗数据，进行多维度的数据汇总统计和分析，帮助企业全面掌握能耗运行情况，以利于对其运作成本、生产成本进行分析，及时采取针对性整改措施，达到节能降耗的目的。针对空压机，现有技术公开了一些节能监测系统，如CN202971130U公开了一种空压机节能控制系统，该方案可通过PLC控制器对整个空压机系统进行逻辑控制，上位机与PLC控制器连接并进行相应的参数设置和数据显示；CN201934297U公开了一种空压站单位能耗监测系统，该方案可监测不同运行模式下空压站的瞬时流量、累计流量、瞬时功率、累计电耗等数据，计算出不同运行模式下的单位能耗，操作人员可根据企业的用气规律确定相应的空压站运行模式。上述方案通过对空压机运行参数和运行单耗进行监测和计算，便于操作人员了解空压机的运行情况，但仍不能直接监测空压机的节能量情况，不便于节能量远程审核的实现。

发明内容

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的目的之一是提供一种空压机节能量监测系统，该监测系统可远程监测空压机的运行参数和运行单耗、并能自动测算空压机节能改造前后的节能量，便于节能量远程审核的实施。

[0005] 为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

[0006] 一种空压机节能量监测系统，该系统包括信息采集模块、可编程逻辑控制器和节能量监测平台；所述信息采集模块至少包括出气压力表、电能表和流量计，所述出气压力表用于检测空压机出口管道内的压力，所述电能表用于检测空压机的功率及电能消耗量，所述流量计用于检测空压机的供气流量，所述信息采集模块采集到的信息传输至所述可编程逻辑控制器中；所述可编程逻辑控制器用于接收上述信息采集模块采集到的供气压力、供气流量和空压机功率和/或电能消耗量，并将所述信息传输至所述节能量监测平台；

[0007] 其中，所述节能量监测平台包括：

[0008] 运行参数显示模块，所述运行参数显示模块可显示所述可编程逻辑控制器输送来的空压机的运行参数，所述运行参数包括实时参数及过往参数；

[0009] 节能量监测模块，所述节能量监测模块可根据上述运行参数计算出空压机的运行单耗，并根据不同时段单耗的变化计算出空压机特定时段的节能量；

[0010] 异常情况报警模块，当所述出气压力和/或运行单耗监测值异常时，所述异常情况报警模块可进行报警，提醒用户进行相应操作。

[0011] 作为优选，所述节能量监测平台安装在PC端或是移动APP。

[0012] 作为优选，所述节能量监测平台可通过图形和/或表格的形式显示所述运行参数、运行单耗和节能量的变化情况。

[0013] 作为优选，所述信息采集模块还包括进气压力表、进气温度传感器和出气温度传感器，分别用于检测空压机的进气压力、进气温度和出气温度。

[0014] 作为优选，当空压机的进气压力和/或进气温度和/或出气温度的监测值异常时，所述异常情况报警模块可进行报警。

[0015] 作为优选，所述信息采集模块可通过信号电缆或无线传输的方式将采集到的信息传输到所述可编程逻辑控制器。

[0016] 作为优选，所述可编程逻辑控制器通过Modbus-RTU方式传输到所述节能量监测平台。

[0017] 作为优选，所述节能量监测模块在计算空压机运行单耗和节能量时可自动剔除异常的运行参数。

[0018] 作为优选，所述异常的运行参数包括所述信息采集模块采集到的缺失数据。

[0019] 本发明的目的之二是提供一种空压机节能量远程审核方法，所述审核方法包括以下步骤：

[0020] (1)通过空压机节能量监测系统采集空压机实施节能改造前后的运行参数，所述运行参数包括空压机功率和/或电能消耗量、空压机供气流量；

[0021] (2)根据步骤(1)采集到的运行参数，利用上述监测系统自动计算出空压机实施节能改造前后的运行单耗和节能改造后的供气量；

[0022] (3)根据步骤(2)，利用上述监测系统自动计算出空压机的在某一时段的节能量；

[0023] 其中，所述监测系统为上述任一项所述的监测系统。

[0024] 相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：本发明公开的监测系统可实时监测空压机的运行单耗和节能量，当运行单耗异常时可提醒管理员进行相应检查，并便于相关人员对空压机的节能改造项目进行节能量的远程审核，提高了节能量审核的科学性，降低了审核成本。

附图说明

[0025] 图1为本发明公开的空压机节能量监测系统的示意图。

具体实施方式

[0026] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

[0027] 实施例1

[0028] 本实施例公开了一种空压机节能量监测系统，该系统包括信息采集模块、可编程逻辑控制器和节能量监测平台；所述信息采集模块至少包括出气压力表、电能表和流量计，所述出气压力表用于检测空压机供气管道出口处的压力，所述电能表用于检测空压机的功率及电能消耗量，所述流量计用于检测空压机的供气流量，所述信息采集模块采集到的信息传输至所述可编程逻辑控制器中；所述可编程逻辑控制器用于接收上述信息采集模块采集到的供气压力、供气流量和空压机功率和/或电能消耗量，并将所述信息传输至所述节能量监测平台。

[0029] 具体地，压力表检测到的数据以4～20mA传输到可编程逻辑控制器中，流量计和电能表检测到的数据以通讯方式传输到可编程逻辑控制器中。可编程逻辑控制器中的数据优选地以Modbus-RTU的方式传输到上位机中。

[0030] 进一步地，所述节能量监测平台包括：

[0031] 运行参数显示模块，所述运行参数显示模块可显示所述可编程逻辑控制器输送来的空压机的运行参数，所述运行参数包括实时参数及过往参数。空压机运行管理人员可通过所述节能量监测平台及时了解设备的运行状况。

[0032] 节能量监测模块，所述节能量监测模块可根据上述运行参数计算出空压机的运行单耗，并根据不同时段单耗的变化计算出空压机特定时段的节能量。空压机单耗即空压机产生单位供气量的电能消耗量，其计算公式为空压机单耗E＝电能消耗量/供气量(kWh/m3)。空压机实施节能改造项目后，其运行单耗E将会下降，即单位供气量所消耗的电能将减少，则节能改造项目实施先后的节能量计算公式为节能量Q＝(E1-E2)×F，其中E1为实施节能改造项目前的单耗，E2为实施节能改造项目后的单耗，F为供气量。

[0033] 典型地，所述监测系统可用于监测空压机实施变频改造的运行参数和节能效果。表1为空压机实施变频改造前的运行参数，表2为空压机实施变频改造后的运行参数。从表
1-2可以看出，空压机在变频工况下运行单耗明显降低，节能效果显著。通过该系统，节能量审核人员不必亲临节能改造现场，即可通过互联网远程监测空压机任意时段的运行情况，及时对空压机实施节能改造前后的运行单耗和节能效果作出科学合理的评价。

[0034] 在利用该系统进行节能量审核时，相关人员可查看任意时段的运行单耗，并可通过系统导出相关的EXCEL清单和曲线图。需要查看节能改造前后的节能量时，只需在系统上选择改造前的时段以及改造后的时段，即可自动计算出改造前后的单耗以及节能量。

[0035] 表1空压机变频改造前监测参数

[0036]3 3
小时 累计用电/kWh 累计产气/m 单位单耗/kWh/m 进气压力/KPa 出气压力/bar
1 104.8 788 0.133 -2.66 7.45
2 64.0 397 0.161 -3.21 7.42
3 56.0 304 0.184 -4.71 7.41
4 72.8 451 0.161 -3.84 7.31
5 118.4 935 0.127 -2.99 7.37
6 126.4 986 0.128 -3.03 7.27
7 112.0 835 0.134 -5.99 7.26
8 124.8 974 0.128 -3.67 7.25
9 124.0 1048 0.118 -2.24 7.23
10 80.0 610 0.131 -5.69 7.28
11 32.0 192 0.167 -2.67 7.19
12 37.6 228 0.165 -3.87 7.15
统计 1052.8 7748 0.136 -3.71 7.30

[0037] 表2空压机变频改造后监测参数

[0038]小时 累计用电/kWh 累计产气/m3 单位单耗/kWh/m3 进气压力/KPa 出气压力/bar
1 70.8 701 0.101 -2.58 7.27
2 41.1 407 0.101 -2.57 7.27
3 49.3 479 0.103 -2.57 7.27
4 79.9 768 0.104 -2.57 7.24
5 79.8 760 0.105 -2.57 7.27
6 69.8 671 0.104 -2.58 7.25
7 89.4 851 0.105 -2.57 7.26
8 110.9 1066 0.104 -2.58 7.24
9 111.5 1062 0.105 -2.58 7.24
10 82.2 768 0.107 -3.26 7.24
11 34.8 322 0.108 -2.57 7.26
12 28.8 236 0.122 -8.17 7.25
统计 848.3 8091 0.105 -3.10 7.26

[0039] 该监测系统还包括一异常情况报警模块，当所述出气压力和/或运行单耗监测值异常时，所述异常情况报警模块可进行报警，提醒用户进行相应操作。当所述出气压力过低或过高时都会影响供气质量，偏差过大时也可能是空压机运行出现异常。根据空压机的运行规律和经验，可预先设定一出气压力的上下限，当所述出气压力表检测到的出气压力偏离所述压力上下限时，所述报警模块将会进行报警，提醒操作中进行检查。

[0040] 优选地，还可根据运行规律设定一空压机运行单耗的上限，当该监测系统监测到某时段的运行单耗大于该上限时，所述报警模块也会进行报警，提醒用户检查是否存在异常情况。该功能可便于用户实时关注空压机的节能效果。

[0041] 实施例2

[0042] 该实施例仅描写与上述实施例不同的技术特征，其余特征与上述实施例相同。优选地，所述信息采集模块还包括进气压力表、进气温度传感器和出气温度传感器，分别用于检测空压机的进气压力、进气温度和出气温度。作为优选，当空压机的进气压力和/或进气温度和/或出气温度的监测值异常时，所述异常情况报警模块也可进行报警。

[0043] 实施例3

[0044] 该实施例仅描写与上述实施例不同的技术特征，其余特征与上述实施例相同。作为优选，所述节能量监测平台安装在PC端或是移动APP。所述节能量监测平台可通过图形和/或表格的形式显示所述运行参数、运行单耗和节能量的变化情况。作为优选，所述节能量监测模块在计算空压机运行单耗和节能量时可自动剔除异常的运行参数。所述异常的运行参数包括所述信息采集模块采集到的缺失数据。

[0045] 实施例4

[0046] 该实施例仅描写与上述实施例不同的技术特征，其余特征与上述实施例相同。所述信息采集模块可通过信号电缆或无线传输的方式将采集到的信息传输到所述可编程逻辑控制器。作为优选，所述可编程逻辑控制器通过Modbus-RTU方式传输到所述节能量监测平台。

[0047] 实施例5

[0048] 该实施例仅描写与上述实施例不同的技术特征，其余特征与上述实施例相同。该实施例还公开了一种空压机节能量远程审核方法，所述审核方法包括以下步骤：

[0049] (1)通过空压机节能量监测系统采集空压机实施节能改造前后的运行参数，所述运行参数包括空压机功率和/或电能消耗量、空压机供气流量；

[0050] (2)根据步骤(1)采集到的运行参数，利用上述监测系统自动计算出空压机实施节能改造前后的运行单耗和节能改造后的供气量；

[0051] (3)根据步骤(2)，利用上述监测系统自动计算出空压机的在某一时段的节能量；

[0052] 其中，所述监测系统为上述实施例中任一项所述的监测系统。

[0053] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。