崔廷玉

江苏江阴

摘要：本文将结合大中型钢铁企业的特点，以唐钢目前运营的EMS为例，主要介绍ESM系统的应用及经济效益和社会效益的实现情况。 .

关键词：能源管理系统 钢铁企业信息化管理

1 研究背景

在全球经济发展的大背景下，能源战略已成为世界各国关注的重要领域，也是我国发展战略的重要组成部分。在中国能源消费中，重工业是中国的主要能源消费。能源消耗占全国能源消耗总量的70%左右。是典型的资源型发展中国家。随着时代和企业的发展要求，国家对企业的能源消耗和再利用有了明确的规定和要求。“十一五”发展规划中也明确提出了钢铁信息化的要求，大中型钢铁企业要建设能源管理体系。能源管理体系的建立和完善，二次能源的充分利用，可以减少企业的外购和能源的过渡消耗，具有可观的利润空间和潜力。能源管理体系是企业现代化管理的重要手段。采用信息化管理方式，可以大大降低能源消耗成本，提高资源利用率和劳动生产率。唐钢能源管理体系针对的是企业管理的核心能源管理问题。在现有信息系统的基础上，充分利用现有资源，实现对现有能源的精细化管理，使公司的信息化建设和能源管理显着提升。

2 能源管理系统（EMS）的组成

2.1 能源管理系统（EMS）的组成

唐钢EMS能源管理系统拥有成熟稳定的技术手段，确保系统具有开放性、可扩展性、兼容性和灵活性。该系统的原理是在平台上运行的几个功能模块的集成套件，实时监控，并通过配置工具进行配置。效率和减少工作量的设计理念。系统主要包括实时计量模块、生产计划控制模块、质检模块、系统维护模块、财务成本模块、跟踪模块、知识模块等。

2.2 系统的网络架构

能源系统的网络架构基于以太网，兼容TCP/IP协议，具有开放性和高兼容性的特点。EMS系统利用实时监控系统通过OPC读取已有数据，与新增PLC通讯，获取新增仪器的测量数据，然后传输到二次系统（PI）进行采集，然后将其传输到实时监控系统和能源管理系统。系统完成各种功能。

3 EMS的基本功能及实现应用

3.1 能源基础数据采集与实时监控

任何系统都基于强大的数据支持。能源管理系统也不例外。唐山能源管理系统的数据采集方式有两种：一种是直接从唐山原有的PI电能计量网络读取数据；另一种是增加一些现场仪表组件，PLC直接与仪表通讯进行采集。汇总收集、整理和上传是通过收集和分析实时数据 (SCADA) 的计算机系统完成的。SCADA系统可同时实现能源系统的统一规划、调度管理、实时监控和运行优化；并利用强大的数据采集模块扩展使用功能，灵活增减计量点，可以方便快捷地集成到管控平台上，可满足企业中长期能源管理需求。数据监控使专业人员能够及时处理现场的实际情况。技术人员可以通过计算机上的设备状态和现场仪表数据完成现场设备和物资的调度，具有不可替代的作用。

3.2 数据分析处理和生产计划管理功能

基础二次数据采集到EMS后，系统可以方便快捷地完成数据分析、计算、统计汇总等；通过能源管理系统，专业人员还可以在线实时查看库存、能源消耗等信息，实现能源集中管理。并可实现统一调度功能，提高企业能源利用效率，并可与其他信息系统交互使用数据。分析计算的数据现在可以传输到ERP、MES生产系统和财务管理系统。

能源管理系统在整个信息结构中属于第三级系统。承担ERP四级系统下载的生产任务订单，配合ERP系统完成能源生产管理。这种模式下的能源生产管理优于宽泛的月度计划模式，使能源管理能够改善能源供应能源能耗管理运营，并有目的地、定量地组织生产以提高能源效率。同时，能源管理系统（EMS）将获取四级ERP和三级MES/DSS系统的生产信息、性能参数、计划等信息。，一目了然，实现能源管理精细化到团队，精细化加工成生产流程，量产线。

3.3 能源媒体结算分析功能

能源管理系统投入运行后，要解决的问题是当前唐钢能源结算管理混乱。针对存在的问题，系统结合唐钢现有的ERP系统，采用成本订单方式进行结算。结算数据由能源系统实时采集，并由三级系统按订单传输至ERP系统。为金融系统的结算提供便利，同时使能源管理更加精细化、有效化和有组织化。

3.4 能源数据报表的应用

能源管理系统的报告是提供能源数据分析的主要形式。报表采用标准报表模式，以二维网页形式展示。它涵盖了公司级、厂级、车间、流程甚至子流程级别的所有能源媒体数据（风、水、电、气、蒸汽、氧气、氮气等）。它可以显示二次生产单元当日和当月的所有操作、班次、能源数据。提供各子单元的能源生产和消耗管理、单耗管理和能源成本管理的统计、分析和表示。

报表功能灵活，可根据工作和生产的实际需要进行定制，提供浏览、下载等常用功能。

4 安科瑞工业能源管理系统介绍

安科瑞工业能源管理系统采用自动化、信息化、集中管理模式，对企业的生产、输配、消费环节实施集中、扁平化的动态监控和数据管理。压缩空气等各种能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助企业针对各种能源需求和能耗、能源质量、产品单位能耗、各工序能耗、主要能源耗能设备 开展能耗统计、同比对比分析、能源成本分析、能耗预测、碳排放分析等，为企业加强能源管理提供基础数据和支持，

4.1 系统结构

4.2 应用程序

钢铁、石化、冶金、有色金属、矿山、医药、水泥、煤炭、物流、铁路、航空工业、木材、化工原料、机电设备、电工产品、工具制造等。

4.3 系统特性

4.3.1 视觉显示

显示各类企业的能源消耗总量、折算标准值、能源成本、能源消耗趋势、能源消耗分项占比、区域能源消耗对比，以及当前天气状况和污染状况， 3D立体展示企业重要流程或环节的能源消耗动态。

4.3.2 实时监控

实时监控企业各个点的能源使用和警报。使企业用户可以实时监控各点的运行情况，并能快速有效地掌握点的报警情况。

4.3.3 变压器监控

显示各电压装置的负荷，以便对变压器配置进行科学合理的规划。通过对比分析各种运行参数下的功耗效率，找到了最佳运行模式。根据最优运行方式调整负荷，从而降低电单耗，减少电能损耗。

4.3.4 能源使用统计

从能源使用类型、监控面积、生产过程/工段时间、子项等维度，采用曲线、饼图、直方图、累计图、数字表等标准比较，单位产品能耗，单位产值能耗统计，找出能源使用过程中的漏洞和不合理的地方，从而调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费。

4.3.5 产品/产值单耗

与企业MES系统对接，通过产品产量和系统采集的能耗数据，在产品单耗中生成产品单耗趋势图，进行同比、环比分析执行。使企业可以根据产品的单耗调整生产工艺，从而降低能耗。

4.3.6 性能分析

按团队、地区、产线、部门等对各类能源的使用、消耗、转化等进行日、周、月、年、规定的绩效统计。根据能源中制定的绩效指标进行KPI对比和考核计划或配额，以帮助公司了解内部能源效率水平和节能潜力。

4.3.7 能耗预测

通过分析企业生产过程和生产设备的能耗，建立能耗计算模型，根据人工智能算法对数据和模型进行修正，预测分析企业未来的能耗趋势，从而为节能减排提供有效决策。依据。

4.3.8 运行监控

系统采集区域、工段、设备能耗数据，监控关键设备和工艺运行状态能源能耗管理运营，如温度、湿度、流量、压力、速度等，支持变电、变电一次性运行监控。分配系统。您可以直接从动态监控平面图快速浏览管理的能耗数据，并支持按能源类型、车间、工段、时间等维度查询相关能耗。

4.3.9 分析报告

按年、月、日对公司的能源利用率、线损、设备运行、运维情况进行统计分析，让用户了解系统各方面的运行情况，为用户提供数据依据，方便用户发现设备异常，从而找到改进点，挖掘能源消耗的节能潜力。

4.3.10 事件报警

持续监控设备及系统运行情况，对通讯故障、数据异常、超限、工艺参数超限、设备异常或故障等进行报警，提醒企业注意和发现问题，并形成报警日志。

4.3.11 移动支持

APP支持，iOS操作系统，方便用户根据能源分类、区域、车间、流程、团队、设备等不同维度掌握企业的能源消耗情况，报警等。

4.4 现场设备选择

5 结论

公司能源管理系统（EMS）实施以来，通过长期运行检查，系统运行稳定，传输及时，数据利用率高，分析功能完善，使故障率降低系统操作的显着降低。EMS还为能源管理和企业决策提供准确、及时、强大的测量数据支持，为企业的生产和能源管理提供强有力的数据支持。该系统帮助企业理顺能源调度，实现能源全过程集中可视化管理，提升能源调度管理水平，将能源系统实时监控功能与优化调度功能无缝结合，提高企业能源管理精细化程度。对推进钢铁企业能源管理、节能减排具有重要的现实意义。

参考

[1] 刘丽，李湘。唐钢能源管理系统分析，2013.

[2] 郝芳. 钢铁企业能源管理系统的实施与应用[J]

[3] 安科瑞企业微电网设计选型手册。2020.06 版。

作者简介：崔廷玉，男，本科，主要研究方向为工业能源管理系统。