摘要：在新時代發(fā)展背景下,鋼鐵行業(yè)依然存在結構產(chǎn)品單一與產(chǎn)能過剩等問題,對其生產(chǎn)所提出的環(huán)保要求也變得越來越嚴格,大部分企業(yè)都將降本增效當做核心任務。而通過構建能源管控系統(tǒng)是實現(xiàn)節(jié)能減排工作的有效措施。在鋼鐵企業(yè)智慧能源管控中心構建過程中,主要依靠的是大數(shù)據(jù)技術優(yōu)勢,將迅捷的計算方法和廉價傳感器作為基礎,為鋼鐵企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)提供支持,形成了多元化的能源供給方式。對此本文針對鋼鐵企業(yè)智慧能源管控系統(tǒng)的基本架構與技術方案進行分析,并提出科學合理的開發(fā)與實踐策略。
關鍵詞：鋼鐵企業(yè)；智慧能源管控系統(tǒng)；專家系統(tǒng)；技術方案；節(jié)能降耗；智慧工廠
1.企業(yè)能源管控系統(tǒng)開發(fā)與實踐的具體策略
優(yōu)化計量設施，整合數(shù)據(jù)平臺
在此過程中，要打破EMS與ERP系統(tǒng)的信息通路，對深入工序的用能信息與設備動態(tài)信息進行科學整理，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程現(xiàn)場終端、靜態(tài)管理者與現(xiàn)場操作人員需要同步向系統(tǒng)提供可靠數(shù)據(jù)，進而在信息交互的基礎上建成相應的數(shù)據(jù)庫。同時，還要發(fā)揮出大數(shù)據(jù)技術體量大于多維度的特點，減少系統(tǒng)當中的不確定性，將智能問題轉變?yōu)閿?shù)據(jù)問題，在分析因果關系與強相關關系數(shù)據(jù)的基礎上開發(fā)出智能專家系統(tǒng)。使鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)節(jié)奏與能源生產(chǎn)計劃可以順利銜接在一起，最終有效融合能源靜態(tài)管理與動態(tài)調(diào)整。
不斷開發(fā)單介質(zhì)動態(tài)平衡的專家系統(tǒng)
單介質(zhì)專家系統(tǒng)具備專注和專門化的特點，將單介質(zhì)供應的安全性與穩(wěn)定性作為基本目標，但是對人為操作的依賴性較強，只能起到輔助決策的作用。對此，不惜要整合企業(yè)采購系統(tǒng)、ERP、HER以及財務銷售系統(tǒng)等信息化平臺，構建完善的企業(yè)云數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)深度的數(shù)據(jù)共享，建立起多介質(zhì)有效轉換的智慧能源系統(tǒng)。在系統(tǒng)自學習與自訓練的基礎上，減少對人的依賴性，實現(xiàn)不同介質(zhì)之間的有效轉換與智能調(diào)控。
對構建智慧能源環(huán)境管控中心進行延伸思考
在GIS技術、時鐘系統(tǒng)、VR技術與專家系統(tǒng)共同構建的思維虛擬智能工廠基礎上，將其應用在鋼鐵企業(yè)全景教學、重要事件回顧以及事故智能預測方面。利用GIS、GPS與之圖形識別的智能終端功能，對圖像、表計和顏色識別、溫濕度以及林格曼黑度進行遠程實時監(jiān)測，通常都應用在較為危險且重復性的工作當中。
升級軟硬件設備改造
為了滿足鋼鐵企業(yè)能源管控中心的實際建設需求，需要對各部分設備與儀表進行升級與改造，從而滿足通信、監(jiān)控以及控制具體要求。在此過程中，系統(tǒng)利用以太網(wǎng)接口采集PLC 系統(tǒng)數(shù)據(jù)，利用 RS485 串口采集計量儀表的信號，在此基礎上通過RTU接入到鋼鐵企業(yè)能源管理中心。另外，在硬件方面，需要完成現(xiàn)場原有交換機、第三方應用等能源管控系統(tǒng)通訊柜內(nèi)的RTU網(wǎng)絡連接工作。在軟件方面，需要提供鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場各站PLC的IP地質(zhì)，對PLC完成適應性配置與程序調(diào)整。而針對第三方上位機系統(tǒng)，還需要對通訊接口進行開放，配合過程自動化采集數(shù)據(jù)信息，來提高能源儀表配備率與精細化管理水平。
2.安科瑞智慧能源管控系統(tǒng)概述
安科瑞智慧能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術和集中管理模式，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、燃氣、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、重大能耗設備等的能源利用情況等進行能耗統(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)能評估提供基礎數(shù)據(jù)和支持。
應用場所
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、學校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。
系統(tǒng)結構
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，通過有權限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。
系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設備層：主要是連接于網(wǎng)絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡電力儀表、溫濕度控制器、開關量監(jiān)測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。
網(wǎng)絡通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關、網(wǎng)絡交換機等設備。智能網(wǎng)關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器，智能網(wǎng)關可在網(wǎng)絡故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。
平臺管理層：包含應用服務器、WEB服務器和數(shù)據(jù)服務器，一般應用服務器和WEB服務器可以合一配置。
平臺采用分層分布式結構進行設計，詳細拓撲結構如下：
系統(tǒng)功能
數(shù)據(jù)監(jiān)控
對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠實時的監(jiān)測各個點位的運作情況，同時能更快的掌握點位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負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、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測，確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡圖、能源計量網(wǎng)絡圖等功能。
能流圖：需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進行實時展示；當能源參數(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、設備的當年、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、不同設備的不同的能耗參數(shù)；
檢測：對能源報警信息進行集中顯示，可以對報警閾值信息進行相關處理操作，可以對報警參數(shù)進行在線設置，當能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示；