淺談鋼鐵企業(yè)能源管控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

時間：2023-06-15作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：73

摘要：銥鋼鐵企業(yè)是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支柱，在鋼鐵企業(yè)日常管理中能源消耗問題較為嚴(yán)重，針對這方面問題采用現(xiàn)代化能源管理系統(tǒng)能夠有效提高能源利用效率、降低企業(yè)成本。論文主要以此為出發(fā)點(diǎn)對鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設(shè)展開探討。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè)；能源管理；管理系統(tǒng)；系統(tǒng)建設(shè)；節(jié)能減排；數(shù)字化；智慧工廠

1、鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設(shè)的重要性

     由于傳統(tǒng)的鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)較為傳統(tǒng)落后，對企業(yè)節(jié)能減排發(fā)展工作的推動力較小，不符合當(dāng)前可持續(xù)綠色發(fā)展的環(huán)保觀念，而目前的管理系統(tǒng)是借助各類新的技術(shù)手段，有效地將各個工業(yè)單元進(jìn)行聯(lián)接整合，從而形成數(shù)據(jù)信息網(wǎng)，相關(guān)工作人員就可以在此基礎(chǔ)上根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求，來將數(shù)據(jù)實時獲取，建立多元化的生產(chǎn)控制模型與管理模型，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算展示及管理工作。這種形式可以通過不同的形態(tài)來展示企業(yè)、廠房等各區(qū)域的能源配置情況，這樣就使得用戶能夠較加立體地了解企業(yè)能源的使用以及設(shè)備運(yùn)行等各方面的工作情況。

2、鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)存在的問題

      結(jié)合我國大多數(shù)鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)運(yùn)行情況來看，在具體運(yùn)行工作中仍然存在較多不足之處，主要體現(xiàn)在能源的利用率較低、各個部門之間的能源協(xié)調(diào)能力較差、相關(guān)設(shè)備較為傳統(tǒng)落后、系統(tǒng)工作人員經(jīng)驗不夠豐富等方面。目前，我國鋼鐵工業(yè)能源消耗占全國總耗能的 15%左右，二氧化碳排放排放量占全國排放量的 12%，廢水排放量占工業(yè)廢水排放量的 15.65%。粉塵、煙塵、等各類有毒有害氣體物質(zhì)的排放量占比也較高，為我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作帶來了很大的挑戰(zhàn)，所以，鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的改進(jìn)與優(yōu)化工作就顯得至關(guān)重要。由于目前系統(tǒng)存在較多不足之處，這就使得在具體的工作時存在著計劃不足、相關(guān)管理人員的管理方式存在缺陷的問題，而且能源設(shè)備不夠新，在進(jìn)行結(jié)果數(shù)據(jù)分析時也會產(chǎn)生一定的偏差，對整個能源管理工作質(zhì)量水平的提升有著不利影響，對我國生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作產(chǎn)生了一定阻礙作用。

3.1 構(gòu)建和完善能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)3、鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用策略

      只有構(gòu)建完善的能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，才能在技術(shù)上進(jìn)一步利用各類能源，有效發(fā)揮管理系統(tǒng)的重要作用。在進(jìn)行具體的能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中，需要對現(xiàn)場自動化工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的實際情況進(jìn)行實地勘查，進(jìn)一步了解狀況，確保數(shù)據(jù)采集的安全性。由于廠區(qū)的分布情況較為復(fù)雜，而且各類工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施較為冗雜，鋼鐵企業(yè)要想進(jìn)一步構(gòu)建合格的能源系統(tǒng)，就需要對現(xiàn)場的實際運(yùn)行情況進(jìn)行熟悉掌握，對管理方面的各類數(shù)據(jù)信息也要有效掌握，在此基礎(chǔ)上才能進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)構(gòu)建工作。除此之外，在該過程中也需要注意整個數(shù)據(jù)信息的安全性，可以通過建立較加專業(yè)化的能源網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)一步保證的完整性及安全性?？偠灾?，該管理系統(tǒng)要想保持長久穩(wěn)定運(yùn)行的工作特點(diǎn)，必須要合理規(guī)劃前期的技術(shù)線路，為構(gòu)建提供強(qiáng)有力的前期支持，與此同時也要對現(xiàn)場施工作業(yè)的設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的分布，**工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全性和保密性，降低各類病毒及非法信息闖入與傳輸所帶來的不良影響。

3.2 強(qiáng)化企業(yè)能源管理體系建設(shè)

      企業(yè)要對能源管理體系的建設(shè)引起足夠的重視。在整個能源管理工作中由于環(huán)節(jié)較多較復(fù)雜，且工作具有一定的難度，若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，對整個能源管理工作都會產(chǎn)生較為不利的影響。而在當(dāng)前企業(yè)能源管理體系建設(shè)工作中，不少工作人員缺乏責(zé)任意識，在數(shù)據(jù)的統(tǒng)計及計量過程中沒有認(rèn)真負(fù)責(zé)，導(dǎo)致設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄工作存在一定的錯誤，或者是其他的環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)統(tǒng)計存在一定誤差，此類情況的存在會導(dǎo)致后續(xù)能源管理工作不能順利開展，而且也會嚴(yán)重影響企業(yè)設(shè)備能源消耗量的計算，在一定程度上對設(shè)備的使用質(zhì)量及壽命產(chǎn)生不利影響?？偠灾陨蠁栴}對企業(yè)整體的運(yùn)營成本都會產(chǎn)生負(fù)面影響，因此，為了進(jìn)一步發(fā)揮能源管理體系的作用，企業(yè)就需要對流程化的管理模式引起足夠重視，使各環(huán)節(jié)工作人員在明確自己工作責(zé)任的同時，還要加強(qiáng)對各類信息技術(shù)的有效應(yīng)用，例如，引進(jìn)大數(shù)據(jù)平臺來強(qiáng)化能源管理體系的信息化建設(shè)。

3.3 能源中心的建立

      由于能源管理工作范圍較廣，對鋼鐵企業(yè)的各個部門都有一定程度的涉及，所以，能否合理對企業(yè)的能源進(jìn)行有效管理，是整個鋼鐵工廠正常生產(chǎn)的關(guān)鍵部分。在今后的工作中，鋼鐵企業(yè)要建立健全相關(guān)能源管理機(jī)制體系，制定較加具體可靠的管理方案，才能有效開展各部門能源協(xié)調(diào)工作，提高各類資源的利用效率。目前，我國的現(xiàn)象技術(shù)水平較高，各類信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的發(fā)展建設(shè)中，相關(guān)企業(yè)要加強(qiáng)對現(xiàn)代化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用，來提升企業(yè)的科技實力，提高整個能源管理系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化水平。通過對新技術(shù)的有效應(yīng)用，可以提升各類能源信息整合的效率及準(zhǔn)確性，只有在此基礎(chǔ)上，相關(guān)工作人員才能合理利用這些數(shù)據(jù)信息對工廠的能源進(jìn)行有效把控，在降低能源消耗的同時，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3.4 健**源查詢分析統(tǒng)計

      具有完備的能源查詢分析統(tǒng)計報表對各類能源的合理利用及利潤率的提升都有幫助作用，由于統(tǒng)計報表涉及能源資源設(shè)備運(yùn)行等各類數(shù)據(jù)，對廠區(qū)及**部門的實時運(yùn)行參數(shù)也有記錄，所以通過對能源查詢分析統(tǒng)計表的有效建立，可以對工廠的工作情況進(jìn)行實時掌握。在進(jìn)行分析統(tǒng)計表建設(shè)工作時，要注重對當(dāng)前生產(chǎn)運(yùn)行情況的體現(xiàn)，對各類能源的消耗量也可以進(jìn)行逐時、逐日、逐月、逐年的統(tǒng)計。在具體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)時可以采用餅圖、柱狀圖等各種圖形，以較加直觀的方式反映出數(shù)據(jù)的數(shù)值及趨勢和分布情況，幫助相關(guān)工作人員合理有效地利用數(shù)據(jù)信息來進(jìn)行能源管理工作。

3.5 加強(qiáng)能源調(diào)度管理

      鋼鐵企業(yè)可以通過建立能源管控調(diào)度大廳的方式來提升能源管理系統(tǒng)建設(shè)工作的質(zhì)量與水平，該管控大廳是由多模塊、高度集成、統(tǒng)一管理構(gòu)成的調(diào)度平臺，在企業(yè)的日常生產(chǎn)及監(jiān)控方面具有重要的作用，是管理系統(tǒng)建立的重要組成部分。在具體的管控大廳建設(shè)過程中要加強(qiáng)對多項技術(shù)（供配電技術(shù)、大屏顯示技術(shù)等新技術(shù)）的有效應(yīng)用，這樣才能實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的有效采集，在此基礎(chǔ)上將各類數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理地整理，以虛擬動態(tài)圖等多種方式直觀清晰展現(xiàn)出來。與此同時，也要結(jié)合企業(yè)能源的環(huán)保信息，達(dá)到數(shù)據(jù)統(tǒng)一監(jiān)管的目的。

4、安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述

      安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

5、應(yīng)用場所

      鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機(jī)電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

6、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

      現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

      系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。

      現(xiàn)場設(shè)備層：主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等，也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。

      網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

      平臺管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

      平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下： 

7、系統(tǒng)功能

      平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率和節(jié)能潛力，為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

7.1平臺登陸

      在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。 

7.2大屏展示

      用戶登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁面，展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標(biāo)、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點(diǎn)擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。

7.3首頁

     首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 

7.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

      對企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用、報警等情況進(jìn)行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點(diǎn)位的運(yùn)作情況，同時能較快的掌握點(diǎn)位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。

· 能源實時監(jiān)控：對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實時監(jiān)測，確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò)圖、能源計量網(wǎng)絡(luò)圖等功能。

· 能流圖：需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進(jìn)行實時展示；當(dāng)能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，同時支持APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等；

· 配電圖：將配電房真實情況畫入配電圖，實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。

· 實時統(tǒng)計：實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設(shè)備的當(dāng)年、季度、月、周、日、班次等能耗值；

· 數(shù)據(jù)展示：通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù)；

· 檢測：對能源報警信息進(jìn)行集中顯示，可以對報警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作，可以對報警參數(shù)進(jìn)行在線設(shè)置，當(dāng)能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，具備APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示；  

7.5視頻

      接入攝像頭，實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。 

7.6變壓器監(jiān)控

      展示各電壓器的負(fù)載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出較好的運(yùn)行模式。根據(jù)運(yùn)行模式調(diào)整負(fù)載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。 

7.7儀表實時監(jiān)控

      展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化，以曲線圖的方式展示。 

7.8能源中控

      將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個看板中，能從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比，幫助**掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標(biāo)煤排放等的情況。

8、結(jié)語

      總而言之，目前鋼鐵企業(yè)的能源管理系統(tǒng)在建設(shè)過程中仍存在較多不足之處，阻礙了鋼鐵能源利用率的提升，而且對企業(yè)的節(jié)能減排工作也產(chǎn)生了不利影響。因此，在今后的工作中，各企業(yè)要對能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和完善引起足夠的重視，與此同時，強(qiáng)化企業(yè)的能源管理體系建設(shè)，建立能源中心，健**源查詢分析統(tǒng)計表，不斷提升能源調(diào)度管理工作的質(zhì)量與水平，推動整個鋼鐵能源管理工作朝智能化、自動化的方向發(fā)展。希望論文上述有關(guān)鋼鐵企業(yè)的能源管理系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用工作的論述分析，能夠為日后鋼鐵企業(yè)在此方面工作的改革有所參考幫助。


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