湖北金盛蘭冶金科技能源管理及生產調度系統

1 項目概述
    湖北金盛蘭冶金公司冶金科技有限公司是全國重點鋼鐵民營企業——福建金盛蘭冶金公司集團的全資子公司，位于風景秀麗、氣候宜人、物華天寶的長江中游——湖北省咸寧市嘉魚縣臨江產業園。經鄂經信重化[2013]第92號文件批準，整合旗下湖北省境內的6家鋼鐵企業，淘汰落后產能，組織技術改造，進行異地減量置換。
    公司建成投產后，將大力促進地方就業，并帶動周邊相關產業的發展。公司將以國家產業政策為導向，以資本為紐帶，“資源共享、優勢互補、互惠雙贏”為基本準則，努力打造清潔生產的花園式綠色工廠。
    為滿足生產工藝、產品營銷及內部管理的需要，基于“以信息化帶動工業化”的宗旨，擬在廠內建設一套集生產調度、過程監控、能源管理、能源調度為一體的、以計算機網絡技術為基礎的信息化平臺。生產能源調度中心的總目標是建立一個全局性的生產、能源管理系統，構成覆蓋基礎自動化、過程監控及管理三個功能層次的計算機網絡系統，并建立數據通訊網絡，完成監測、控制、優化、故障診斷等各類應用軟件。要在提高能源系統的運行、管理效率的同時,提供一個成熟的、有效的、使用方便的能源調度系統整體管控一體化解決方案；一套先進的、可靠的、安全的能源調度系統運行、操作和管理平臺。并實現安全穩定、經濟平衡、節能減排、優質環保的基本目標。
    本系統主要監控管理的能源介質主要有：電力、高爐煤氣、轉爐煤氣、鼓風系統、壓縮空氣、氧氣、氮氣、氬氣、蒸汽、給排水、水處理等。
    能源管理及生產調度中心根據生產工藝要求，設置生產、電力、動力、給排水專業調度臺，調度可借助操作站進行生產過程監視、能源系統潮流監視及主要設備狀態監視。設置大屏幕，對生產系統、能源系統進行全局監視。生產能源調度系統將實現對全公司生產、輸配、調度管理、運行操作、信息分析、人力資源利用、異常處理等進行全方位的管理,以最少的人力、最先進的手段、最高效的體制、最完備的信息實現能源系統的安全穩定、經濟平衡、優質環保的目標。
2 系統需求
為了改變傳統的分散的能源生產管理方式為公司扁平化的高效管理方式，建設一套先進的、可靠的、安全的能源系統運行、操作和管理平臺對企業能源生產管理具有重要意義。
  Ø  分散控制和集中管理
    針對能源工藝系統的分散和能源管理要求集中的特點，建立能源管理中心系統可以滿足能源工藝系統特點的分散控制和集中管理，使企業的能源管理水平適應企業的戰略發展需要。
  Ø  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系統，便于獲得第一手資料，實時掌握系統運行情況、及時采取調度措施，使系統盡可能運行在最佳狀態，并將事故的影響降到最低。
  Ø  減少能源管理環節，優化能源管理流程，建立客觀能源消耗評價體系
    能源管理中心系統的建設，可實現在信息分析基礎上的能源監控和能源管理的流程優化再造，實現能源設備管理、運行管理、停復役管理等自動化和無紙化，有效實施客觀的以數據為依據的能源消耗評價體系，減少能源管理的成本，提高能源管理的效率，及時了解真實的能耗情況和提出節能降耗的技術和管理措施，向能源管理要效益。
  Ø  減少能源系統運行管理成本，提高勞動生產率
    企業的能源系統規模較大，結構比較復雜，區域縱橫交錯。傳統的現場管理、運行值班和檢修及其管理的工作量大，成本高，將構成企業能源系統成本的重要組成部分。能源管理中心系統的建設，將為企業的管理體制改革中發揮重要示范作用。系統的最終目標可以實現簡化能源運行管理，減少日常管理的人力投入，節約人力資源成本，提高勞動生產率。
  Ø  加快能源系統的故障和異常處理，提高對全廠性能源事故的反應能力
    能源調度可以通過系統迅速從全局的角度了解系統的運行狀況，故障的影響程度等，及時采取系統的措施，限制故障范圍的進一步擴大，并有效恢復系統的正常運行。這在能源系統非常情況下特別有效。
  Ø  通過優化能源調度和平衡指揮系統，節約能源和改善環境
    能源管理中心系統的建成，將通過優化能源管理的方式和方法，改進能源平衡的技術手段，實時了解企業的能源需求和消耗的狀況，使能源的合理利用達到一個新的水平。
3 系統設計
    能源管理及生產調度中心需要實時采集各耗能單位的實時數據，完成實時數據的匯總，分類，存儲，以及統計分析。數據實現與關系數據庫的無縫轉儲，可為運營管理部門提供準確完整的真實數據支撐。調度中心工作人員可通過大屏幕隨時了解現場工藝流程，設備運行狀況，數據報表和曲線趨勢,設備報警信息。信息化平臺具備遠程設備管理功能，可對遠程設備運行進行監控，及時發現故障并排除、遠程更新設備配置、共享傳輸資料、安裝部署應用軟件等。
    整個系統劃分為三層架構，包括：現場采集層、能源中心監控層、能源統計分析層。
    能源管理及生產調度中心平臺采用C/S、B/S管理模式，企業管理人員及系統維護人員可隨時隨地查看能源管理系統運行情況，該系統主要特點如下：
    基于Internet進行管理和查看；
    Intranet的應用和集成，使信息在企業內部共享和應用更便捷充分，易于升級和維護；
    模塊化結構，靈活組合，伸縮性強；
    圖形化界面，易于掌握使用；
    開放式系統，滿足一系列國際標準和事實標準；

    系統可靠性高。完全基于瀏覽器方式，管理維護方便。

4 系統功能
4.1 生產調度系統
    生產調度系統部署的是力控企業級實時/歷史數據庫pSpace，對現場各分廠生產工藝狀態監控、報警查詢、實時歷史曲線查詢、各能源介質管網監控等。
    現場各分廠工藝狀態如下圖所示：

燒結本體工藝畫面

煉鐵生產工藝畫面

煉鋼轉爐工藝畫面

軋鋼加熱爐工藝畫面

    能源介質管網圖，主要包括生產新水、配電、氧氣、氮氣、氬氣、壓縮空氣、煤氣等介質的管網圖：

氣體管網總圖

壓縮空氣管網圖

220KV配電圖

4.2 能源管理系統
    能源管理系統主要是對上傳的能源數據進行進一步的篩選、統計、分析、對比等，從這些數據上整體了解各生產部門的不同能源介質的消耗情況、節能指標完成情況；再依據系統處理后的數據指標進行考核，并進行各部門之間的能源成本對標、產品能耗對標等工作，通過對比分析，幫助公司領導層進行決策支持，并依據這些數據制定新的節能指標或更加科學合理的考核依據，制定節能的大政方針或節能措施，并向下推行。
4.2.1 生產能源數據實時監控
    通過IE瀏覽器即可對生產能源數據進行實時監控包括電力系統運行圖、煤氣管網運行圖、水系統運行圖、熱力系統運行圖、冷風系統運行圖、氧氮氬氣體系統運行圖等；提供豐富的可視化手段，對現場生產能源數據進行展示，如：工藝流程圖、各種曲線、報表等；提供豐富的日志記錄和管理功能，以便全程追蹤問題。

4.2.2 能源設備管理
    設備管理基礎信息：能源管理設備基礎信息錄入，如設備供貨廠家、設備分類信息、設備檢修項管理、設備制造廠家、設備信息管理、設備管理分類。

    設備管理管理業務：主要包括設備臺賬管理、設備檢修管理、設備封存管理、設備報廢查詢、設備報廢處理，并根據設備的基礎信息與管理業務參數實時監控設備運行狀態及設備運行效率，并推送設備送檢時間信息、設備更換時間信息等及時淘汰落后設備，避免生產重大事故。

4.2.3 能源管理
    能源基礎數據管理：主要是能源信息的錄入，為能管管理及分析提供基礎數據，包括能源信息管理、能源分類管理、能源價格規則、能源用途分類、能源定額分類。

    能源計劃管理：建立能源網絡模型或能源控制模型，保證能源供需平衡，編制能源供需計劃，根據生產經營計劃作出能源消耗計劃和外購計劃。主要包括全廠用能的計劃管理，包括用能日計劃、能源月計劃、能源季計劃、能源年計劃、年度用能目標、能源定額管理。

    能源計量統計分析：主要包括產品能耗趨勢、能耗對比分析、能源結轉統計、能源購入管理、能源產品統計、能效成本管理、能耗信息統計、能耗折標煤。

    能源能耗指標管理：主要是對能耗指標的分類和管理，對生產產品能耗的規定。

    能源預警管理：對各分廠能耗情況實時監控，對超過用能計劃的計量表產生預警，并可以查詢歷史預警數據，能及時針對該能源進行分配和調度。

    能耗報表管理：數據報表可以非常快捷的將需要的數據整理成報表表格。系統提供年報月報周報日報等報表格式，通過選擇表格日期和表格類型自動生成報表，方便快捷。用戶可以按照自己的習慣改變表頭的格式和順序；各列數據也可以方便的進行排序、求和的操作功能。主要是對各廠能源介質用能情況統計和分析，實現能源管網平衡，能源產品調度分配，降低放散量，節能減排。包括計量表的時報、日報、月報、年報，單質能源月報，能源統計日報、月報，能源統計對比，各分廠能源報表，電能統計報表，電耗指標日報，能源平衡報表。

  4.2.3.1產品管理
    對各分廠生產產品統計與計劃管理，并對各分廠產品能耗比進行對比分析，優化能源消耗，節能減排。產品管理主要包括產品分類管理，生產產品日、月、年計劃，單品能耗分析，產品能耗比例，產出產品管理。

  4.2.3.2視頻管理
    管理主要是對現場個分廠生產視頻資源調取，可通過B/S客戶端隨時調取現場視頻數據，了解現場生產情況。主要包括各分廠視頻資源登記（視頻分組、攝像頭分組、硬盤錄像機分組），視頻服務器流媒體管理，視頻數據實時/歷史監控。

  4.2.3.3能源數據歷史回放
    主要是對能源產品產出及消耗歷史數據的追溯和對比，包括計量表監測的歷史數據回放，以及該計量表在兩個不同時間段的歷史數據對比。

  4.2.3.4能源管理系統配置
    系統參數配置，主要包括能源管理系統菜單和頁面管理，企業機構的分類和管理，能源管理計量表和計量單元對象參數配置、基礎信息管理（計量單位、時間）、生產產品指定、用能單元用能結構分配、應用開發管理等。

  4.2.3.5用戶管理
    用戶管理主要是對能源管理系統使用者進行用戶角色創建和管理，用戶權限和職權分配，以及對在線用戶的管理。

  4.2.3.6日志管理
    對系統操作日志的查詢及管理。

  4.2.3.7文檔管理
    用戶可在系統中放入自己的文檔或者文件，并可根據自己的需求是否共享出去。

5 項目總結
    隨著金盛蘭冶金不斷深入的信息化系統建設，部署生產管控系統、能源管控系統，以達到降低生產成本、提高能源利用率、提高生產效率，達到綠色生產、節能減排的目標，創造良好的社會效益，進而實現提高公司利潤的最終目標。