概述

    鋼鐵工業是國民經濟重要基礎產業
，能源消耗量約占全國工業總能耗的15%，廢水和固體廢棄物排放量分別占工業排放總量的14%和17%
，是(shi)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)的(de)重(zhong)點(dian)行(xing)業(ye)。當(dang)前(qian)
，鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)麵(mian)臨(lin)嚴(yan)峻(jun)挑(tiao)戰(zhan)和(he)新(xin)的(de)發(fa)展(zhan)機(ji)遇(yu)
，傳(chuan)統(tong)的(de)粗(cu)放(fang)型(xing)發(fa)展(zhan)模(mo)式(shi)已(yi)難(nan)以(yi)為(wei)繼(ji)
，迫(po)切(qie)要(yao)求(qiu)行(xing)業(ye)企(qi)業(ye)以(yi)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)為(wei)抓(zhua)手(shou)
，積(ji)極(ji)轉(zhuan)變(bian)發(fa)展(zhan)方(fang)式(shi)，利(li)用(yong)高(gao)新(xin)技(ji)術(shu)和(he)信(xin)息(xi)化(hua)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)
、提升行業技術管理水平，走科技含量高、經濟效益好
、資源消耗低
、環境汙染少的新型工業化道路。

     企業能源管理中心是一項整合自動化和信息化技術的管控一體化節能新技術，是通過對企業能源生產
、輸shu配pei和he消xiao耗hao實shi施shi動dong態tai監jian控kong和he管guan理li，改gai進jin和he優you化hua能neng源yuan平ping衡heng，從cong而er實shi現xian係xi統tong性xing節jie能neng降jiang耗hao。為wei鋼gang鐵tie企qi業ye在zai日ri益yi激ji烈lie的de市shi場chang競jing爭zheng中zhong進jin一yi步bu降jiang低di成cheng本ben、實現節能降耗
，促進行業平穩、較快、可持續發展發揮重要作用。

     建立能源管理係統是《“十二五”中國鋼鐵企業信息化發展建議》重要內容之一
，也是《國務院關於加強節能的決定》（國發〔2006〕28號）和《國務院關於印發節能減排綜合性工作方案的通知》（國發〔2007〕15號）中重點支持的主要內容。

一. 係統設計目標

² 通過中心建設，合理規劃和完善網絡，奠定信息化係統網絡基礎；

² 通過能源管理係統的建立，實現能源數據的自動收集

、集中管控、集中平衡，降低能耗，提高能源的利用率；

² 將現有的計質量數據接入中心平台，為能源調度提供數據支持。

² 構建能管中心平台，實現能源的集中管控。

² 建立能管中心大屏係統
，提升甲方對外形象。

總體效果如圖1所示。

圖1

二.項目概況

     紫zi金jin橋qiao實shi時shi曆li史shi數shu據ju庫ku係xi統tong采cai用yong分fen布bu式shi結jie構gou，即ji在zai公gong司si信xin息xi中zhong心xin設she置zhi一yi台tai紫zi金jin橋qiao實shi時shi曆li史shi數shu據ju庫ku服fu務wu器qi，該gai服fu務wu器qi負fu責ze存cun儲chu公gong司si所suo有you裝zhuang置zhi控kong製zhi係xi統tong的de生sheng產chan數shu據ju。接jie口kou機ji分fen布bu在zai各ge裝zhuang置zhi控kong製zhi室shi現xian場chang
，廠chang長chang、總工、科室和車間管理人員通過紫金橋實時曆史數據庫來了解現場裝置的生產情況。在與局域網相連的每個用戶的PC機上安裝紫金橋客戶端軟件或直接通過IE來瀏覽紫金橋服務器中的生產數據。在公司管理層每個辦公室的電腦上看到的生產數據與DCS
、PLCdengxitongbaochitongbu，jihumeiyoushijianshangdeyanshi。zijinqiaoshishilishishujukuxitongshiyigekekuozhandexitong
，jiyuzijinqiaoshishilishishujukupingtai
，kaifaquangongsigefenchangdenengyuanguanlixinxixitong。

軟件分布式體係架構如圖2所示
，係統架構如圖3所示。

圖2  軟件分布式體係架構

圖3  係統架構圖

架構描述：

Ø 係統分為三層：數據采集層、存儲轉發層、業務應用層

Ø 數據采集層由各個采集站組成，采集站負責采集各PLC係統

、二次儀表、一次儀表、通信控製器等的能源數據和工藝數據。采集軟件可以通過各種不用的協議來采集瞬時和累計數據並打包成平台支持的標準數據格式。

Ø 存儲轉發層主要有主采集服務器（實時曆史數據庫）
、數據庫服務器
、消xiao息xi服fu務wu器qi組zu成cheng，主zhu要yao負fu責ze將jiang各ge采cai集ji站zhan發fa上shang來lai的de數shu據ju通tong過guo消xiao息xi總zong線xian模mo式shi轉zhuan發fa到dao消xiao息xi中zhong間jian件jian服fu務wu器qi的de同tong時shi也ye可ke通tong過guo數shu據ju同tong步bu模mo式shi進jin行xing關guan係xi型xing數shu據ju庫ku和he（或）工廠曆史數據庫的級聯存儲。

Ø 業務應用層主要是負責能源計劃
、能源實績、數據監測和控製、統計分析

、成本核算及分攤等各種能源係統中的管理功能。

Ø 業務應用層采用B/S模式，任意甲方隻需用瀏覽器就能完成能源係統的監控
、管理、維護等操作。

Ø 能源綜合報表、決策分析報表可以通過集團網絡上傳到集團總部的數據中心。

Ø 使用獨立的權限係統，分單位
、部門、級別
、模塊等多種方式提供權限管理。

三.網絡建設

在鋼廠信息化建設中，網絡是基礎，穩定合理的網絡是信息化實施的關鍵。

全網分為兩部分：骨幹網絡和網絡中心。

骨幹網絡采用核心層
、彙聚層
、接入層的部署思路。

網絡拓撲結構如圖4所示：

圖4 網絡拓撲結構圖

四.數據采集係統設計

係統架構如圖5所示。

圖5  數據采集係統架構

五.能源管理係統功能框架

係統功能框架如圖6所示。

圖6  能源管理係統功能框架

六.係統建設目標：能源應用可視化

    從cong能neng源yuan使shi用yong的de全quan生sheng命ming周zhou期qi角jiao度du實shi現xian靈ling活huo可ke靠kao的de工gong業ye能neng源yuan過guo程cheng監jian控kong。通tong過guo對dui重zhong要yao的de能neng源yuan運yun行xing數shu據ju的de集ji成cheng，建jian立li透tou明ming度du更geng高gao的de能neng源yuan調tiao度du與yu管guan理li平ping台tai
，在zai更geng低di能neng耗hao、更低排放的水平下獲取運行優化和最大化生產力：

Ø 圖形化的能源運行 (變配電、煤氣櫃
、發電

、鍋爐房
、給排水、泵站等)

Ø 實時能源介質測量 (電

、氮氧氬、蒸汽、壓縮空氣、煤氣、天然氣

、水等)

Ø 直觀曆史和實時趨勢 (壓力、溫度、功率、質量等)

Ø 豐富的能源管理報表 (班組、批次、產品
、設備能耗報表)

Ø 強大的分析工具 (時間
、批次
、電能質量分析
、功率因數等)

Ø 跨企業的能源使用消耗可視化界麵 (設備、車間、分廠、企業、集團等)

Ø 動態實時能源使用消耗狀況 (秒、分鍾
、小時、班組、日、月
、年等)

係統應用效果圖如圖7、圖8、圖9、圖10、圖11所示。

圖7

圖8

圖9

圖10

圖11

圖12

七.通過建設能源管理係統，我們將達到的目的
　　1.完善能源信息的采集、存儲、管理和利用完善的能源信息采集係統
，便於獲得第一手運行工藝數據
，實時掌握係統運行情況、jishicaiqutiaoducuoshi，shixitongjinkenengyunxingzaizuijiazhuangtai，bingjiangshigudeyingxiangjiangdaozuidi。zaiqiyenengyuanguanlibumendezhidaoxia，duinengyuanxitongcaiyongfensankongzhihejizhongguanli。zhenduinengyuangongyixitongdefensanhenengyuanguanliyaoqiujizhongdetedian , 建立能源管理係統可以滿足能源工藝係統特點的分散控製和集中管理 , 使企業的能源管理水平適應企業的戰略發展需要。
　　2.減jian少shao能neng源yuan管guan理li環huan節jie，優you化hua能neng源yuan管guan理li流liu程cheng，建jian立li客ke觀guan能neng源yuan消xiao耗hao評ping價jia體ti係xi能neng源yuan管guan理li係xi統tong的de建jian設she
，可ke實shi現xian在zai信xin息xi分fen析xi基ji礎chu上shang的de能neng源yuan監jian控kong和he能neng源yuan管guan理li的de流liu程cheng優you化hua再zai造zao

，實shi現xian能neng源yuan設she備bei管guan理li、運(yun)行(xing)管(guan)理(li)，有(you)效(xiao)實(shi)施(shi)客(ke)觀(guan)的(de)以(yi)數(shu)據(ju)為(wei)依(yi)據(ju)的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)評(ping)價(jia)體(ti)係(xi)，計(ji)效(xiao)考(kao)核(he)，減(jian)少(shao)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)的(de)成(cheng)本(ben)，提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)的(de)效(xiao)率(lv)
，及(ji)時(shi)了(le)解(jie)真(zhen)實(shi)的(de)能(neng)耗(hao)情(qing)況(kuang)和(he)提(ti)出(chu)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)的(de)技(ji)術(shu)和(he)管(guan)理(li)措(cuo)施(shi)，向(xiang)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)要(yao)效(xiao)益(yi)。
　　3.減少能源係統運行管理成本，提高勞動生產率。大型企業的能源係統規模較大，結構複雜。傳統的現場管理、運yun行xing值zhi班ban和he檢jian修xiu及ji其qi管guan理li的de工gong作zuo量liang大da

，成cheng本ben高gao。能neng源yuan中zhong心xin的de建jian設she
，將jiang為wei企qi業ye的de管guan理li體ti製zhi改gai革ge中zhong發fa揮hui重zhong要yao示shi範fan作zuo用yong。中zhong小xiao企qi業ye雖sui然ran測ce量liang點dian稍shao少shao一yi些xie
，能neng源yuan管guan理li將jiang更geng加jia直zhi觀guan有you效xiao。係xi統tong的de最zui終zhong目mu標biao可ke以yi實shi現xian遠yuan程cheng抄chao表biao統tong一yi監jian控kong，簡jian化hua能neng源yuan運yun行xing管guan理li

，減jian少shao日ri常chang管guan理li的de人ren力li投tou入ru，節jie約yue人ren力li資zi源yuan成cheng本ben
，提ti高gao勞lao動dong生sheng產chan率lv
　　4.加快能源係統的故障和異常處理，提高對企業性能源事故的反應能力。 能neng源yuan調tiao度du可ke以yi通tong過guo係xi統tong迅xun速su從cong全quan局ju的de角jiao度du了le解jie係xi統tong的de運yun行xing狀zhuang況kuang，發fa現xian故gu障zhang點dian，以yi便bian及ji時shi采cai取qu措cuo施shi，降jiang低di損sun失shi。這zhe在zai能neng源yuan管guan理li係xi統tong非fei常chang情qing況kuang下xia特te別bie有you效xiao。通tong過guo優you化hua能neng源yuan調tiao度du和he平ping衡heng指zhi揮hui係xi統tong

，節jie約yue能neng源yuan和he改gai善shan環huan境jing。 能(neng)源(yuan)管(guan)係(xi)統(tong)的(de)建(jian)成(cheng)
，將(jiang)通(tong)過(guo)優(you)化(hua)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)的(de)方(fang)式(shi)和(he)方(fang)法(fa)，改(gai)進(jin)能(neng)源(yuan)平(ping)衡(heng)的(de)技(ji)術(shu)手(shou)段(duan)，實(shi)時(shi)了(le)解(jie)企(qi)業(ye)的(de)能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)和(he)消(xiao)耗(hao)的(de)狀(zhuang)況(kuang)
，使(shi)能(neng)源(yuan)的(de)合(he)理(li)利(li)用(yong)達(da)到(dao)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)水(shui)平(ping)。為(wei)進(jin)一(yi)步(bu)對(dui)能(neng)源(yuan)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)挖(wa)掘(jue)、分析、加工和處理提供條件。數據是財富，數據可以成為信息，它將為企業的高端能源管理提供現實的可能性。 從(cong)上(shang)麵(mian)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)
，建(jian)設(she)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)對(dui)提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)和(he)管(guan)理(li)的(de)水(shui)平(ping)，減(jian)少(shao)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)
，提(ti)高(gao)供(gong)能(neng)質(zhi)量(liang)
，強(qiang)化(hua)和(he)完(wan)善(shan)能(neng)源(yuan)考(kao)核(he)和(he)評(ping)價(jia)體(ti)係(xi)， 提高勞動生產率，改善環境質量
，從而提高企業產品的市場競爭力，都具有良好的作用和效果。

八.總結

    目前

，企業能源管理中心技術的發展已從單純設備監控轉向過程和係統綜合監控

，並繼續向管控一體化方向發展；部(bu)分(fen)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)著(zhe)手(shou)開(kai)展(zhan)優(you)化(hua)節(jie)能(neng)調(tiao)度(du)和(he)綜(zong)合(he)平(ping)衡(heng)方(fang)法(fa)的(de)研(yan)究(jiu)，在(zai)應(ying)用(yong)功(gong)能(neng)上(shang)
，成(cheng)功(gong)引(yin)入(ru)預(yu)測(ce)模(mo)型(xing)和(he)平(ping)衡(heng)模(mo)型(xing)等(deng)技(ji)術(shu)。由(you)於(yu)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)與(yu)環(huan)境(jing)保(bao)護(hu)的(de)高(gao)度(du)關(guan)聯(lian)性(xing)，企(qi)業(ye)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)中(zhong)心(xin)係(xi)統(tong)將(jiang)逐(zhu)步(bu)與(yu)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)融(rong)合(he)，以(yi)實(shi)現(xian)相(xiang)互(hu)促(cu)進(jin)、協同管理，這將是未來鋼鐵企業能源管理中心係統的發展方向。

    隨著高耗能企業規模的擴大、技術不斷進步
、信息產業的高速發展，EMS麵向生產運行的能源介質(包括水、電力
、重油、各種煤氣、天然氣、蒸汽

、壓縮空氣、氧、氮
、氬等)實現能源預測、降低能耗，實時監控的綜合能源信息管理平台。此係統平台適用於鋼鐵、有色冶金、石化
、電力、建材、紡織印染、輕工、機械等高耗能生產製造業。

    基於紫金橋實時曆史數據庫平台構建的能源管理信息係統
，完善能源信息的采集與存儲管理；實現企業級全局能源管理；減少管理漏洞，優化管理流程

；降低能源係統運行成本；能源故障快速響應；優化調度節能降耗。

    通過紫金橋實時曆史數據庫平台
，建立高質量的、可擴展的能源管理係統

，為企業應對發展挑戰
、環保挑戰、建立數字化管理奠定良好基礎；從而在競爭激烈的市場利於不敗之地.