智慧空压站——典型案例

【摘要】：空气压缩机作为提供气源动力的工业现代化基础机械，广泛应用于机械制造、石油化工、矿山冶金、服装纺织、电子电力、医药食品等各大重要行业，是仅次于电力的普及能源之一，随着工业4.0时代的到来，压缩机行业也面临着巨大的挑战和发展。

某海上装备建造基地，地处江苏省某工业园区，占地约140万平方米。主要业务包括：自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井驳船及多功能辅助平台的建造，钻井船舾装及大型海工结构件的建造。

在基地中，由五台型号功率不同的空压机组成空压站，为整个生产基地提供着源源不断的动力。

▲基地气站

需求和挑战：
1、生产开运体育平台低
根据管道压力调整空压机的工作状态，手段比较单一，无法根据产能所需用气量的变化进行自动调整空压机的运转，产生了较大的电能浪费。

2、无法适用全部工况
在空压站由多台空压机组成空压机组时，仅通过空压机控制器调节，会导致空压机长期在低频，或者长期在高频工作，没有根据整个空压站的用气量动态调节每台空压机的工作状态，产生不必要的耗电。

3、安全有隐患
在人为调整的情况下，可能存在两个方面的安全隐患，一方面，当空压机组功率长期处于较高的状态，可能会由于机组排温过高影响正常运行和设备寿命，甚至宕机；另一方面，当空压机组产气量不满足用气量，可能会影响生产过程，甚至生产停线。

4、不能掌握设备状况，维护成本高
空压机组都没进行联网，不能远程实时查看设备运行状况，也不能实时或者与统计用气量，需要专人管理，开运体育平台低下。

开运体育平台携手合作伙伴为该基地提供智慧空压站整体解决方案，通过如来方略柜的现场部署实现，如来方略柜集成通讯、采集、计算、控制、存储等核心功能，并部署了边缘式全智能压缩机组动态配载系统(Dynaload)。

智慧空压站解决方案

一、联接设备，感知数据：
基于MixIOT智慧工业核心引擎的智慧气站解决方案，以“物联对象”理论定义现场数据采集，实时进行数据采集，统计计算，并有效的过滤掉各类噪波数据、干扰数据，能够准确无误的计算出空压站及各台机组气电比、耗电量等运营关键数据，在降低人工成本、减少运营人员的基础上大大提升数据的准确性和报表实时性。

▲ 气站监控界面

二、科学算法，智能调控：
智慧气站集成部署了全智能压缩机组动态配载系统(Dynaload)。基于采集到的空压站内关键设备数据，结合实际生产需求，Dynaload系统运用科学的算法计算最优空压机组动态配载策略，反向控制各台空压机运行状态，在满足实际需求情况下，进行设备动态组合，实时动态调配，尽可能降低各机组负载或减少开机机组，从而大幅降低压缩空气浪费和电能损失和保证气源稳定。

▲ Dynaload系统示意图

同时，调控不需要人为参与，解决了人为调节开运体育平台低下的问题。此外，厂区都配有气罐，Dynaload系统还可以根据实际需要采集气罐数据，并将气罐数据纳入计算中，能够更加精细地进行空压机控制。

三、工业互联，转型升级：
动力中心作为制造现场非常重要的组成部分，也是企业能耗管理重点所在。正是因其特殊性和代表性，动力中心的“智能化”升级，已被看作是传统制造企业拥抱工业互联网，进行产业升级转型的第一步和最佳“切入点”。

▲ 现场施工对接图

▲ 如来方略柜在现场

▲ 提供能耗报告和分析(节选)

智慧气站在保证提供足够的供气量的情况下，结合实际生产需求，对空压机组下的各台设备进行动态组合，智能调控空压机组的配载，减少空压机组的耗电量，延长空压机的设备寿命，为企业实现安全生产、节能减排、增产增效、精细管理的目标。

当前气站月耗电大约在600000~650000度，根据近段时间监控的统计数据（上图）可以看出该气站用气波动很大大，可节能空间很大。

项目实施后，通过估算最少可以降低该气站 15%的电量浪费，月节电最低可达到约80000度，按工业平均用电0.7 元/度计算，一个月可节约电费56000元。

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