摘要:能源管理系統(tǒng)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用是鋼鐵行業(yè)信息化、數(shù)據(jù)化、智能化發(fā)展的重要表現(xiàn),也是鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造與精細(xì)化管理的重要舉措。鑒于此,從能源管理系統(tǒng)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用意義出發(fā),就能源管理系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要分析,并結(jié)合鋼鐵行業(yè)特征與智能創(chuàng)造目標(biāo),設(shè)計一種能源管理系統(tǒng)。通過系統(tǒng)架構(gòu)與功能分析,確定該系統(tǒng)能夠與智能化配電系統(tǒng)、自動化管理系統(tǒng)、資源計劃系統(tǒng)等互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)對鋼鐵公司能源運(yùn)營狀況全面化、精細(xì)化、智能化管控,利于企業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:智能化配電系統(tǒng);能源管理;鋼鐵;智能化;信息化

0、引言

鋼鐵工業(yè)是我國工業(yè)體系中的重要組成部分，在促進(jìn)社會進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)繁榮等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用?；诮┠赇撹F工業(yè)的高速發(fā)展，鋼鐵生產(chǎn)制造的自動化水平、數(shù)字化水平、信息化水平不斷提高，在一定程度上導(dǎo)致鋼鐵能源供需匹配、鋼鐵制造工藝方法使用、鋼鐵生產(chǎn)流程銜接、鋼鐵各種流調(diào)度流通等發(fā)生巨大改變，能源資源智能化配置管控成為鋼鐵工業(yè)新時期建設(shè)與發(fā)展的客觀需求與必然趨勢。智能化配電系統(tǒng)及智能化能源管理系統(tǒng)能夠?qū)Χ喾N能源介質(zhì)進(jìn)行精細(xì)化管控，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼鐵工業(yè)全流程各種流的等科學(xué)調(diào)度，切實(shí)提高企業(yè)管理水平，推動企業(yè)高效、安全、環(huán)保、穩(wěn)定、長久發(fā)展。

1、根據(jù)企業(yè)能源管理要求，科學(xué)規(guī)劃系統(tǒng)功能

鋼鐵企業(yè)應(yīng)用能源管理系統(tǒng)的主要目的是提高能源利用率，保證能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、消費(fèi)平衡，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)健康、穩(wěn)定、長久發(fā)展。因此，鋼鐵企業(yè)的智能化能源管理系統(tǒng)一方面需要對能源使用進(jìn)行管理，另一方面需要對能源成本進(jìn)行管理。其中能源使用管理側(cè)重于物質(zhì)流管控，能源成本管理側(cè)重于資金流管控。且滿足企業(yè)能源管理需求，智能化能源管理系統(tǒng)需要具備能源設(shè)備監(jiān)管、能源計劃監(jiān)管、能源平衡監(jiān)管、能耗實(shí)績監(jiān)管、能源預(yù)測監(jiān)管等功能。就能耗實(shí)際管理而言，鋼鐵企業(yè)通過智能化能源管理系統(tǒng)能夠根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況建立能源消耗預(yù)測模型，并在能耗歷史信息、生產(chǎn)計劃信息、能源供需計劃信息等支持下，完成能耗預(yù)測，從而為企業(yè)能源管理計劃制定提供依據(jù)，提高能源利用率。就能源平衡監(jiān)管而言，鋼鐵企業(yè)通過智能化能源管理系統(tǒng)能夠系統(tǒng)、準(zhǔn)確、全面、動態(tài)掌握電能源、水能源、氣能源等購入情況、存儲情況、利用情況、輸送分配情況、終端使用情況等，并對其進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)度、控制，保證能源介質(zhì)在各環(huán)節(jié)安全、可用。與此同時，企業(yè)借助系統(tǒng)能夠?qū)⒛茉磾?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為碳排放數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各分廠或各業(yè)務(wù)污染排放智能分析，讓企業(yè)管理人員更加直觀了解各分廠或各業(yè)務(wù)污染狀況，便于企業(yè)管理人員發(fā)展污染排放管理問題，從而針對性制定科學(xué)、合理、有效減排降污方案。

2）合理選擇系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)，保證系統(tǒng)功能有效發(fā)揮

系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)離不開各類技術(shù)支持。對此，在系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程中應(yīng)給予系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)高度重視。由于鋼鐵企業(yè)能管管理范圍為全鋼鐵廠，故將系統(tǒng)設(shè)計為多層分布式結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠的同時，提高系統(tǒng)維修簡便性。選擇客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通信模式，并引入以太網(wǎng)通信技術(shù)、現(xiàn)場總線通信技術(shù)、無線傳感技術(shù)以及Modbus-RTU、IEC61850、ModbusTCP/IP等多種通信協(xié)議，滿足系統(tǒng)內(nèi)部通信需求、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間通信需求。采用模塊化設(shè)計法，根據(jù)系統(tǒng)主要功能將其劃分為多個子系統(tǒng)，以滿足不同用戶管理需求。同時子系統(tǒng)設(shè)計中，能源介質(zhì)按類型歸類，工作人員能夠針對某種介質(zhì)查閱歷史信息。為提高信息利用效率，系統(tǒng)依托數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、專家知識系統(tǒng)技術(shù)等，能夠自動生產(chǎn)各類報表，并以多種形式進(jìn)行可視化顯示，同時系統(tǒng)具備信息追蹤能力，便于溯源管理。系統(tǒng)依托云技術(shù)不僅能夠通過互聯(lián)網(wǎng)登錄，也可以通過移動終端登錄，實(shí)現(xiàn)對能源的遠(yuǎn)程管控。

3、Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機(jī)和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費(fèi)管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運(yùn)維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

（2）應(yīng)用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運(yùn)維等領(lǐng)域。

（3）平臺結(jié)構(gòu)

（4）平臺功能

• 電力集抄

電力集抄模塊可以實(shí)現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實(shí)現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制，對系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢測和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行（包括歷史和實(shí)時參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

配電圖

• 能耗分析

能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機(jī)結(jié)合起來，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理，實(shí)現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

• 預(yù)付費(fèi)管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2）系統(tǒng)配置：對建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置；

3）用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠(yuǎn)程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；

4）售電管理：對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5）售水管理：對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售水、退水、記錄查詢等操作；

6）報表中心：提供售電、售水財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費(fèi)看板

• 充電樁管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個充電樁進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警。云平臺包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運(yùn)營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。

充電樁看板

• 智能照明

智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測，也可以實(shí)現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠(yuǎn)程管理和移動管理等，降低路燈設(shè)施的維護(hù)難度和成本，提升管理水平，并達(dá)到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面

• 安全用電

安全用電采用第一時間的排查和治理，達(dá)到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然”的目的。

• 智慧消防

通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。原先針對“九小場所”和?；飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細(xì)化”的實(shí)際需求。