煉鋼廠消耗的主要能源介質(zhì)有：氧氣、氮?dú)?、氬氣、焦?fàn)t煤氣、蒸汽、電力、水等，回收的能源介質(zhì)有：轉(zhuǎn)爐煤氣和蒸汽。
數(shù)據(jù)來(lái)源較多，有些數(shù)據(jù)因管網(wǎng)交叉尚需人工進(jìn)行二次計(jì)算處理，使得月末數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作復(fù)雜，容易發(fā)生錯(cuò)誤，即使數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題，也不易查找原因。而且生產(chǎn)中管網(wǎng)故障及異常很難察覺(jué)，無(wú)法及時(shí)消除隱患。
因此，從根本上解決問(wèn)題。在煉鋼廠原有的能源介質(zhì)管網(wǎng)上，為控制生產(chǎn)和計(jì)量需要，安裝有大量的各類計(jì)量?jī)x表和動(dòng)力控制閥門，對(duì)各種能源介質(zhì)的流量、壓力、溫度等量進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)量。這些儀表大多是模擬儀表盤，其中有少部分控制工藝的量在過(guò)程機(jī)中有顯示。本系統(tǒng)在管網(wǎng)現(xiàn)有計(jì)量?jī)x表的基礎(chǔ)上，從使用、**及管理的角度進(jìn)一步完善系統(tǒng)配置，補(bǔ)充計(jì)量、管理需要而原系統(tǒng)沒(méi)有的計(jì)量點(diǎn)，替換原系統(tǒng)已有但滿足不了未來(lái)使用要求的儀表，使系統(tǒng)管網(wǎng)在硬件上首先滿足計(jì)算機(jī)計(jì)量、檢測(cè)及管理的要求。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。
2.1.1 數(shù)據(jù)的采集及處理
（1）將分散的各測(cè)量點(diǎn)一次儀表上的模擬量集中到計(jì)算機(jī)上，經(jīng)過(guò)抗干擾、隔離放大、濾波、電流電壓轉(zhuǎn)換器及A/D后轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并按一定要求形成1s平均量，1min平均量，1h平均量。
（2）通過(guò)長(zhǎng)距離的連網(wǎng)系統(tǒng)及通信管理系統(tǒng)的軟、硬件，將各數(shù)據(jù)送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
2.1.2 故障報(bào)警及監(jiān)視
計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的各數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警上、下限判斷，對(duì)有報(bào)警的信號(hào)保存前后1-5min數(shù)據(jù)，并按網(wǎng)絡(luò)規(guī)約送到報(bào)警監(jiān)視器進(jìn)行顯示和自動(dòng)打印。進(jìn)行主要報(bào)警參數(shù)的跟蹤，根據(jù)報(bào)警記錄內(nèi)容和趨勢(shì)曲線，正確判斷故障發(fā)生原因。
2.1.3 能流圖顯示
設(shè)計(jì)一套工藝流程動(dòng)態(tài)畫面，進(jìn)行各種能源介質(zhì)的工藝流程圖顯示，包括各采樣點(diǎn)的瞬時(shí)值顯示，計(jì)量點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的累積值顯示等。
實(shí)現(xiàn)以上功能后，可方便地在線獲得能源介質(zhì)消耗、回收的各種數(shù)據(jù)，隨時(shí)掌握各工序及主要設(shè)備的運(yùn)行狀況和能耗數(shù)據(jù)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)態(tài)，提前預(yù)知故障，防患于未然。
2.2 能源管理
煉鋼廠原來(lái)的能源介質(zhì)消耗和回收情況均靠人工統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，工作重復(fù)，數(shù)據(jù)繁雜，效率不高，容易出錯(cuò)，與現(xiàn)代化管理和生產(chǎn)節(jié)奏不相適應(yīng)。報(bào)表統(tǒng)計(jì)、成本核算及預(yù)測(cè)分析等也由人工進(jìn)行，系統(tǒng)性、規(guī)范性較差。能源計(jì)量管理系統(tǒng)可以方便地實(shí)現(xiàn)快速統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)報(bào)表、專家分析等功能，由計(jì)算機(jī)代替人工，達(dá)到理想的準(zhǔn)確度和效率。
2.2.1 報(bào)表統(tǒng)計(jì)
通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，自動(dòng)生成各種能耗的日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)及各種能耗曲線，使數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、整理由原來(lái)的人工化過(guò)渡到計(jì)算機(jī)化，提高工作效率和準(zhǔn)確性。
2.2.2 離線數(shù)據(jù)輸入
通過(guò)一套可輸入不可測(cè)量參數(shù)和可變參數(shù)（如報(bào)警上、下限等）的系統(tǒng)支持軟件，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。
2.2.3 成本統(tǒng)計(jì)分析
實(shí)時(shí)掌握各工序及主要設(shè)備的能耗狀況，對(duì)不同品種、規(guī)格的能耗進(jìn)行綜合評(píng)估，按班進(jìn)行能源成本統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)能源成本進(jìn)行管理。進(jìn)行工序能耗和成本的分析與評(píng)價(jià)，完成煉鋼廠與能源中心之間的信息傳遞與交流等。
2.2.4 潮流監(jiān)視
通過(guò)CRT畫面，可以方便地實(shí)現(xiàn)各種能源介質(zhì)的工藝流程圖顯示，自動(dòng)生成趨勢(shì)曲線或直方圖，隨時(shí)掌握各主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及能源介質(zhì)的消耗和發(fā)生、回收情況，便于進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度和調(diào)整。
2.2.5 預(yù)測(cè)參考
利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及專家知識(shí)庫(kù)，預(yù)測(cè)下一年度能源介質(zhì)需求及供應(yīng)規(guī)劃和措施。
以上功能的實(shí)現(xiàn)，使能源介質(zhì)的消耗、回收等數(shù)據(jù)和狀況的管理功能大大增強(qiáng)，為生產(chǎn)決策、調(diào)度和調(diào)整提供在線參考。
3 安科瑞工業(yè)能源計(jì)量管理系統(tǒng)介紹
安科瑞工業(yè)能源計(jì)量管理系統(tǒng)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測(cè)企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過(guò)數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助企業(yè)針對(duì)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(shè)備的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預(yù)測(cè)、碳排分析，為企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。
3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.2 應(yīng)用場(chǎng)所
鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、物流、鐵路、航空工業(yè)、木材、化學(xué)原料以及機(jī)電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等。
3.3 系統(tǒng)功能
3.3.1 可視化展示
展示企業(yè)各類能耗總量、折標(biāo)值、能源成本、能源消耗趨勢(shì)、分項(xiàng)能耗占比、區(qū)域能源消耗對(duì)比,以及當(dāng)前天氣情況、污染情況，并三維展示企業(yè)重要工藝或工段的能源消耗動(dòng)態(tài)。
3.3.2 用能統(tǒng)計(jì)
從能源使用種類、監(jiān)測(cè)區(qū)域、生產(chǎn)工藝/工段時(shí)間、分項(xiàng)等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對(duì)企業(yè)用能統(tǒng)計(jì)、同比、環(huán)比分析、實(shí)績(jī)分析，折標(biāo)對(duì)比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計(jì)，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方，從而調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過(guò)程中的浪費(fèi)。
3.3.3 產(chǎn)品/產(chǎn)值單耗
與企業(yè)MES系統(tǒng)對(duì)接，通過(guò)產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢(shì)圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來(lái)調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。
3.3.4 績(jī)效分析
對(duì)各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換，按班組、區(qū)域、產(chǎn)線、工段等進(jìn)行日、周、月、年、指定時(shí)段績(jī)效統(tǒng)計(jì)按照能源計(jì)劃或定額制定的績(jī)效指標(biāo)進(jìn)行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力。
3.3.5 能耗預(yù)測(cè)
通過(guò)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備等的能耗使用情況進(jìn)行分析，建立能耗計(jì)算模型，根據(jù)人工智能算法對(duì)數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行修正，對(duì)未來(lái)企業(yè)能耗趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，為節(jié)能提供**的決策依據(jù)。
3.3.6 運(yùn)行監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)對(duì)區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測(cè)設(shè)備及工藝運(yùn)行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統(tǒng)一次運(yùn)行監(jiān)視。可直接從動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù)，支持按能源種類、車間、工段、時(shí)間等維度查詢相關(guān)能源用量。
3.3.7 分析報(bào)告
以年、月、日對(duì)企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運(yùn)行情況、運(yùn)維情況等進(jìn)行多方面的統(tǒng)計(jì)分析，讓用戶多方面了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，從而找出改善點(diǎn)，以及針對(duì)用能情況挖掘節(jié)能潛力。
3.3.8 事件報(bào)警
持續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)通訊失敗、數(shù)據(jù)異常、定額超限、工藝參數(shù)異常越限、設(shè)備異?；蚬收线M(jìn)行報(bào)警，提醒企業(yè)注意和查找問(wèn)題，并形成報(bào)警日志。
3.3.9 移動(dòng)端支持
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、用能預(yù)測(cè)、運(yùn)行監(jiān)視、異常報(bào)警等。
3.4 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備選型
4 結(jié)語(yǔ)
煉鋼廠能源計(jì)量管理系統(tǒng)的建立，使煉鋼廠能源介質(zhì)的計(jì)量、檢測(cè)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)采集、瞬時(shí)監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警、能流監(jiān)視；提高了管理工作的層次和力度，完成了報(bào)表統(tǒng)計(jì)、離線輸入、成本分析、預(yù)測(cè)參考等功能。為煉鋼廠均衡、穩(wěn)定生產(chǎn)，盡量平衡公司管網(wǎng)的壓力和負(fù)荷，廠內(nèi)生產(chǎn)決策和安排、調(diào)度和調(diào)整，節(jié)約優(yōu)化用能，保證全廠整體利益都有重要的指導(dǎo)意義。
本系統(tǒng)對(duì)同類型煉鋼廠具有廣泛參考價(jià)值和借鑒作用。
