淺談安科瑞EMS能源管控平臺在鋼鐵廠(chǎng)的應用

摘 要：能源消耗量大、能源運輸供給不足、環(huán)境壓力日趨增加、能耗雙控等一系列問(wèn)題一直困擾著(zhù)鋼鐵冶金行業(yè)，制約著(zhù)企業(yè)快速穩定健康發(fā)展。本文介紹的安科瑞EMS能源管控平臺，采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)，實(shí)現從能源數據采集、過(guò)程監控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過(guò)程的自動(dòng)化、合理化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過(guò)程結合起來(lái)，運用先進(jìn)的數據處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線(xiàn)生產(chǎn)分析與管理，實(shí)現全廠(chǎng)能源系統的統一調度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、合理地利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達到節能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

關(guān)鍵詞：EMS能源管控平臺；節能降耗

0 引言

       安科瑞EMS能源管控平臺采用的是一種新型前沿的節能技術(shù)手段，它利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能等技術(shù)手段，對鋼鐵廠(chǎng)的能源體系運行進(jìn)行全方面監控，并為生產(chǎn)組織、能源調度和其它能源業(yè)務(wù)管理提供數據支撐，并通過(guò)系統化管理，使鋼鐵廠(chǎng)達到利用能源和節約能源的目的。國內外的眾多案例顯示，很多行業(yè)都從能源管理系統的建設應用中受益。鋼鐵冶金行業(yè)既是用能大戶(hù)，也是產(chǎn)能大戶(hù)，因此，能源的合理規劃和利用就顯得尤為重要。建立長(cháng)期合理的能源管理體系，不僅可以合理減少鋼鐵廠(chǎng)生產(chǎn)組織模式、工藝設備建設使用情況以及管理調度現狀等環(huán)節存在的不合理現象，甚至還能夠改變鋼鐵廠(chǎng)能耗居高不下、環(huán)境質(zhì)量不如人意以及能源管理模式粗放浪費嚴重等問(wèn)題。

1 安科瑞EMS能源管控平臺建設的技術(shù)路線(xiàn)和意義 

       安科瑞EMS能源管控平臺主要運用各種技術(shù)手段，以節能降耗、優(yōu)化輸配、合理使用、綠色清潔生產(chǎn)為目標，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)手段或采集管理設備將分布于鋼鐵廠(chǎng)各個(gè)角落的自動(dòng)化控制設備、能源儀表、環(huán)境傳感器等各種工業(yè)單元進(jìn)行整合和連接，形成數據信息網(wǎng)，按照鋼鐵廠(chǎng)業(yè)務(wù)管理需要實(shí)時(shí)獲取數據，并在此基礎上依據不同的業(yè)務(wù)需要建立多樣化能源生產(chǎn)控制數學(xué)模型與管理模型，再以各種功能豐富的軟件、系統作為數據計算、展示、管理的載體，以不同的信息形態(tài)面向鋼鐵廠(chǎng)企業(yè)各層級用戶(hù)，實(shí)時(shí)、全方面、立體地展示車(chē)間區域、廠(chǎng)區域乃至整個(gè)鋼鐵廠(chǎng)區域的能源配置使用現狀、工藝設備運行現狀、物流組織現狀、環(huán)保管理現狀等。供用戶(hù)對當前生產(chǎn)形式進(jìn)行即時(shí)調整，同時(shí)為下一階段的工作組織方向決策提供數據分析依據。

       安科瑞EMS能源管控平臺通過(guò)實(shí)行能源集中、扁平化、精細化控制，可降低人工成本，提升鋼鐵廠(chǎng)企業(yè)管理效率，減少事務(wù)處置環(huán)節，為鋼鐵廠(chǎng)的精細化管理提供基礎數據，這對優(yōu)化能源產(chǎn)耗平衡、減少碳排放、提高環(huán)保質(zhì)量、降低鋼產(chǎn)量單耗都有重要作用，而且它對于事故預案的制定和執行、事故原因的快速分析和事故的及時(shí)判斷處理、正常和異常情況下的能源供需的合理調整和平衡都是十分合理的。

2 安科瑞EMS能源管控平臺的架構組成和軟件功能

2.1 安科瑞EMS能源管控平臺網(wǎng)絡(luò )架構

       安科瑞能效管理方案由設備層、傳輸層、數據層、服務(wù)層組成。

       設備層（鋼鐵廠(chǎng)需要安裝電表、水表、氣表以及其他能源計量設備）通過(guò)RS485專(zhuān)線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊。

       傳輸層（邊緣計算網(wǎng)關(guān)）可通過(guò)RS485專(zhuān)線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通訊采集末端設備數據，并以以太網(wǎng)或4G、NB等方式將數據傳送至數據層。

        數據層（一般部署在鋼鐵廠(chǎng)機房服務(wù)器中）處理傳輸層上傳數據，并為服務(wù)層業(yè)務(wù)做服務(wù)，可與鋼鐵廠(chǎng)的生產(chǎn)系統或者其他相關(guān)系統做數據對接。

        服務(wù)層（一般部署在鋼鐵廠(chǎng)機房服務(wù)器中）提供數據分析、能源管理、能耗預測、事件報警等功能。

2.2 安科瑞EMS能源管控平臺軟件功能

        首頁(yè):綜合展示鋼鐵廠(chǎng)企業(yè)能源用能概況，包括異常報警情況（數據異常/設備異常）、水、電等能源用能情況、光伏發(fā)電情況。

       實(shí)時(shí)監測:能夠實(shí)時(shí)監控鋼鐵廠(chǎng)高低壓供配電系統開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機保護測控裝置、發(fā)電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

       關(guān)鍵供配電設備監測:能夠監測鋼鐵廠(chǎng)變壓器、柴油發(fā)電機、UPS的電流、電壓、有功/無(wú)功功率、功率因數、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數據。

       主要用能設備監測：對鋼鐵廠(chǎng)主要用能設備進(jìn)行用能分析和實(shí)時(shí)監測，計算設備能效是否與標稱(chēng)能效對標。

       單耗分析：和企業(yè)ERP系統對接獲取產(chǎn)量，提供單位產(chǎn)品能耗分析，計算單位產(chǎn)品標煤消耗量或者萬(wàn)元產(chǎn)值標煤消耗量，單耗可以按照車(chē)間、產(chǎn)線(xiàn)等不同對象來(lái)計算統計。

       能效對標：通過(guò)和國內行業(yè)標準值、引導值進(jìn)行比對，確定企業(yè)能耗區間，通過(guò)對工藝能耗的分析挖掘節能潛力。

       能耗數據統計：采集鋼鐵廠(chǎng)工藝用電、廠(chǎng)務(wù)用電、純水、氮氣、壓縮空氣等消耗量，同環(huán)比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統計趨勢。

       報警功能：系統能夠統計鋼鐵廠(chǎng)的報警情況，根據報警類(lèi)型或日、月、年時(shí)間跨度對發(fā)生的報警數量進(jìn)行統計分析，并根據分析數據對用戶(hù)站點(diǎn)的報警情況排序，幫助用戶(hù)定位頻發(fā)報警與問(wèn)題站點(diǎn)

       安科瑞EMS能源管控平臺還能夠與鋼鐵廠(chǎng)的ERP 系統和 MES 系統之間的無(wú)縫集成和信息傳遞，可以向 ERP 系統、MES 系統提供完整的能源分析數據和分析結果，ERP 或 MES 系統也將按照能源管理和趨勢預測分析的需要，向能源管理系統提供全企業(yè)的生產(chǎn)計劃、檢修計劃以及其它方面的生產(chǎn)實(shí)際信息和過(guò)程控制信息。這種多樣化的信息交互方式能夠更好地解決鋼鐵廠(chǎng)能源評價(jià)體系中的不合理因素，管理人員能夠結合當前生產(chǎn)組織現狀及時(shí)掌握能源消耗及配置情況，并對環(huán)境狀況的評估具有重要作用。

        總結：安科瑞EMS能源管控平臺采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對鋼鐵廠(chǎng)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理，監測鋼鐵廠(chǎng)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助鋼鐵廠(chǎng)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、重大能耗設備的能源利用情況等進(jìn)行能耗統計、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預測、碳排分析，為鋼鐵廠(chǎng)調整負載、調整負荷率、削峰填谷、無(wú)功補償、更新設備提供基礎數據和支持，幫助鋼鐵廠(chǎng)加強能源管理、提高設備運行效率和能源利用效率、保證設備經(jīng)濟運行、挖掘節能潛力，成本低，回收期短，經(jīng)濟效益明顯，不僅可以提高鋼鐵廠(chǎng)企業(yè)的核心競爭力，同時(shí)是保護環(huán)境和社會(huì )可持續發(fā)展的基礎和源泉，響應國家對于節能降耗的政策。

參考文獻

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[3]《工業(yè)企業(yè)能源管控中心建設指南》

[4]耿佳節《淺談鋼鐵企業(yè)能源管理系統建設應用》現代信息技術(shù)2096-4706（2018）05-0125-03