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、PLC等deng係xi統tong保bao持chi同tong步bu，幾ji乎hu沒mei有you時shi間jian上shang的de延yan時shi。紫zi金jin橋qiao實shi時shi曆li史shi數shu據ju庫ku係xi統tong是shi一yi個ge可ke擴kuo展zhan的de係xi統tong，基ji於yu紫zi金jin橋qiao實shi時shi曆li史shi數shu據ju庫ku平ping台tai，開kai發fa全quan公gong司si各ge分fen廠chang的de能neng源yuan管guan理li信xin息xi係xi統tong。
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、及ji時shi采cai取qu調tiao度du措cuo施shi，使shi係xi統tong盡jin可ke能neng運yun行xing在zai最zui佳jia狀zhuang態tai，並bing將jiang事shi故gu的de影ying響xiang降jiang到dao最zui低di。在zai企qi業ye能neng源yuan管guan理li部bu門men的de指zhi導dao下xia，對dui能neng源yuan係xi統tong采cai用yong分fen散san控kong製zhi和he集ji中zhong管guan理li。針zhen對dui能neng源yuan工gong藝yi係xi統tong的de分fen散san和he能neng源yuan管guan理li要yao求qiu集ji中zhong的de特te點dian , 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)。 nengyuanguanxitongdejiancheng，jiangtongguoyouhuanengyuanguanlidefangshihefangfa，gaijinnengyuanpinghengdejishushouduan，shishilejieqiyedenengyuanxuqiuhexiaohaodezhuangkuang，shinengyuandeheliliyongdadaoyigexindeshuiping。weijinyibuduinengyuanshujujinxingwajue、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。 congshangmiankeyikandao，jianshenengyuanguanlixitongduitigaonengyuanxitongyunxingheguanlideshuiping，jianshaonengyuanxiaohao，tigaogongnengzhiliang，qianghuahewanshannengyuankaohehepingjiatixi， 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.
