钢铁企业能源管控信息系统技术框架研究 李倩倩

钢铁企业能源管控信息系统技术框架研究李倩倩

发表时间：2018-06-14T09:40:55.893Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：李倩倩

[导读] 摘要：在我国科技不断发展的背景下，目前大型钢铁企业都有自己的能源管控中心，但是很多能源管控系统不能很好的切合企业的生产运营状况和很好的监测能源消耗状况，并且在反馈机制上没有很好地服务，基于此本文提出了钢铁企业能源管控信息系统技术框架的一些研究。

（河钢集团承钢公司能源管控中心河北承德 067002）

摘要：在我国科技不断发展的背景下，目前大型钢铁企业都有自己的能源管控中心，但是很多能源管控系统不能很好的切合企业的生产运营状况和很好的监测能源消耗状况，并且在反馈机制上没有很好地服务，基于此本文提出了钢铁企业能源管控信息系统技术框架的一些研究。

关键词：能源；管控；系统

引言

钢铁工业是国民经济重要的基础产业，能源消耗量约占全国工业总能耗的15%，废水和固体废弃物排放量分别占工业排放总量的14%和17%，是节能减排的重点行业。当前，钢铁行业发展面临严峻挑战和新的发展机遇，传统的粗放型发展模式难以为继，迫切要求企业以节能减排为重点，积极转变发展方式，利用高新技术和信息化技术改造、提升行业技术管理水平，走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化道路。作为钢铁企业整体信息化的一部分，一方面，能源管控信息系统向企业资源计划系统（ERP）提供能源管理的各种数据；另一方面，对生产过程所需能源进行优化调配和能源消耗的在线实时监控确保了生产用能的稳定供应，同时监控能源设备状况、能源设备集中管理与自动化操作。各钢铁企业应站在可持续发展的战略高度，充分认识建设能源管控信息系统的必要性，努力实现能源集中管控。

1能源管控信息系统

能源管控信息系统是20世纪90年代中期在国际上发展起来的钢铁企业系统节能技术之一，在发达国家得到了广泛应用，而在我国钢铁企业则处于刚刚起步的阶段。能源管控信息系统是钢铁企业实现优化资源配置、合理利用能源、改善环境、实现从单一装备节能向系统优化节能的战略转变的重要措施，也是创建节约型企业、实施清洁生产的必然要求。钢铁企业能源管理中心作为一种典型的能源管控外化形式，借助于能源管控信息系统中完善的数据采集网络获取生产过程的重要参数和相关能源数据，经过处理、分析并结合对生产工艺过程评估，实时提供在线能源系统平衡信息和调整决策方案，确保能源系统平衡调整的科学性、及时性和合理性，保证生产及动力工艺系统的稳定性和经济性，并最终实现提高整体能源利用效率的目的。能源管控信息系统的基本应用功能如图1所示。其中最底层矩形框中功能为基本功能，圆角框中的功能为可选功能。从图中可以看出，作为基础，能源数据采集模块可谓是重中之重。

2能源管控信息系统构架

2.1系统总体构架

钢铁能源管控信息系统主要由主机系统、网络系统、数据采集站系统、能源调度软件系统、基础能源管控信息系统等组成。钢铁能源管控信息系统，从功能层次上分为三个部分即：基础能源管控信息系统、能源监控与调度系统和数据采集系统。基础能源管理层主要实现能源数据管理、统计、分析、预测等功能，包含数据库服务器、应用服务器以及操作站、工程师站、打印机等设备。能源监控与调度层主要是收集底层数据采集层传送的信息，并对采集的数据进行实时显示、统计分析、趋势记录和报警，实现对全厂各种能源介质的生产、输送、消耗流程的实时监控和调度。数据采集系统主要实现现场能源数据的采集，并把采集到的数据上传给能源监控与调度系统。数据采集系统主要由环网和现场的数据采集站组成。

2.2能源数据采集方案

2.2.1网管通信采集方式

根据管控一体化的要求，为保证数据的实时性和可靠性，数据采集系统将采用直接从现场PLC系统通讯采集数据的方案。通讯方式需要采用网关进行能源系统网络与现场生产控制系统网络的有效隔离，因为现场生产控制系统与能源管理监控系统分属于不同的业务流程部门，其责任界面非常清楚。因此必须要将两个系统的软硬件系统严格的隔离开。网关方式可实现数据本地存储和回填功能。当能源系统的网络出现故障后网关可实现数据的本地长时间存储，待通讯恢复后网关自动实现历史数据的回填，即自动将通讯中断时间内的能源数据自动上传给能源系统的实时数据库系统，实现数据库中的历史数据回填，供报表系统和故障后的分析等使用。

2.2.2直接IO采集方式

对于没有基础自动化系统的能源数据，需要增加MOXUnity数据采集装置，将现场仪表的信号接入到数据采集装置中，MOXUnity再通过DNP3.0国际标准通讯规约把数据上送到MOSAIC实时数据库。

2.3能源管控信息系统应用功能

2.2.1能源综合监控系统

能源综合监控系统对钢铁的能源介质和能源设备进行监控，实现对能源介质的发生量与耗用量的数据进行采集、显示和报警等，对重要工艺数据、关键能源设备和重要能耗设备的运行状态进行采集和显示、报警等。对系统异常和事故进行应急处理等。能源综合监控系统通过对能源数据进行分析、模型设计、计算和统计，实现实时能源动态平衡预测，生成预控结果，进行能源介质实时动态平衡分配，达到优化用能、节约用能的目的。基于对能源系统进行调度的方案，对具备条件的站点实行远程操作。

2.3.2基础能源管理系统

础能源管理系统通过对各监控系统的信息集成和数据采集功能的优化改善，提高能源消耗管理评价系统的客观性、公正性和权威性。通过能源管理系统的计划过程、平衡预测、各主要工序的能源生产和消耗情况的监控与分析，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系。通过对能源基础数据的挖掘分析，以成本中心的模式，向ERP系统提供完整的、真实快捷的能源系统分析数据和核算结果，为公司生产运营、成本分析提供可靠的依据。真实、实时的能源统计分析数据可以自动上报公司决策者，并生成领导查询报表。

2.4系统硬件建设方案

能源管控信息系统服务器主要包括实时数据库服务器、历史数据库服务器、应用服务器和WEB服务器。根据系统功能的不同，考虑到