能源計量信息網絡對萊鋼企業(yè)的應用論文

　　1系統(tǒng)概述

　　能源計量信息網絡系統(tǒng)是萊蕪鋼鐵集團有限公司針對企業(yè)對能源計量應用、管理的需求，采用自主研發(fā)的熱電偶、配電器、智能流量儀、監(jiān)控和管理軟件，從系統(tǒng)設計到網絡施工提供的一整套性能價格比高的能源計量解決方案。該系統(tǒng)對企業(yè)內部的水、電、風、氣(汽)計量進行數(shù)據采集，實現(xiàn)計算機集中處理、動態(tài)顯示和報表生成等一系列功能。該系統(tǒng)可直接反映各個工序的實際能源消耗水平，實現(xiàn)能源消耗數(shù)據日、旬、月、年的自動累加便于及時了解企業(yè)計量設備運行狀況和能源消耗變化情況，有助于企業(yè)能源動力的平衡，最大限度地提高能源利用率，從而達到全面節(jié)能的目的。

　　2系統(tǒng)結構

　　能源計量信息網絡系統(tǒng)采用二級網絡結構，如圖1所示，一級（L1）主要采用RS-485總線掛接內置MODBUS協(xié)議的智能流量儀表或電力協(xié)議智能電表，對某一區(qū)域內各采集點的智能儀表進行控制和數(shù)據采集，也可用GPRS無線方式對水、電、氣儀表數(shù)據進行采集，PLC或DCS等工控系統(tǒng)數(shù)據也可以采集進入系統(tǒng)；二級(L2)由以太網絡或電話線組成，與一級集成在一塊，對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控、管理。本系統(tǒng)為一體化的網絡監(jiān)控管理系統(tǒng)，按功能劃分為：（1）采集層。采集層主要采用RS-485總線，每個采集站掛接智能儀表數(shù)可達255臺，上位機內裝采集層軟件，負責對本區(qū)域內各采集儀表進行數(shù)據監(jiān)控、管理和控制，并把數(shù)據上傳到服務器。對PLC或DCS數(shù)據也可通過現(xiàn)場總線和OPC等標準接口進行采集。利用數(shù)據采集器還可以對儀表數(shù)據進行GPRS無線上傳。（2）管理層。局域網范圍內的各部門裝有管理層軟件，負責對整個系統(tǒng)內各采集點數(shù)據監(jiān)控、管理，系統(tǒng)管理員可對每個管理用戶授予不同的訪問權限。（3）共享層。共享層提供與外部系統(tǒng)的接口，通過Intranet/In-ternet發(fā)布實時數(shù)據和能源報表信息。

　　3系統(tǒng)特點

　�。�1）安全性：采用儀表口令設定、監(jiān)控軟件用戶權限、關系數(shù)據庫用戶設定、IP地址限制四級安全方式，確保系統(tǒng)安全。（2）開放性和擴展性：該系統(tǒng)為分布式計量管理系統(tǒng)，采集站數(shù)量不受限制，每個采集站智能儀表數(shù)可達255臺，不受距離的限制，具有485總線接口內置MODBUS協(xié)議的儀表皆可掛接在該系統(tǒng)上，單臺下位機的故障不會影響整個網絡的運行。該系統(tǒng)也可以接收PLC、DCS等工業(yè)控制系統(tǒng)的數(shù)據。（3）系統(tǒng)具有智能化功能，故障自診斷、數(shù)據自平衡。（4）實時性：對于300點的系統(tǒng)，掃描周期小于1min。（5）支持多用戶快速訪問：系統(tǒng)采用多項先進的數(shù)據庫處理技術，保證上千個用戶仍然能夠進行大量數(shù)據的快速訪問。（6）可操作性和靈活性：系統(tǒng)采用圖形化界面，操作簡單，可組態(tài)。（7）支持存儲轉發(fā)功能。（8）實現(xiàn)設備遠程維護、監(jiān)控，可遠程操作，儀表參數(shù)可遠程讀寫。（9）報表自動生成，任意EXCEL格式，方便靈活。（10）系統(tǒng)分氣、水、電有線、電無線四部分，既可單獨安裝運行，又可同時運行。

　　4系統(tǒng)功能與作用

　　能源計量信息網絡系統(tǒng)對水、電、氣(汽)等能源的計量數(shù)據進行集中管理，實現(xiàn)能源管理數(shù)據共享。通過網絡優(yōu)化，可使二次能源放散率達到最小，實現(xiàn)企業(yè)廠內二次能源閉路循環(huán)，一次能源購入量達到最小。該網絡既可反映各工序實際消耗的瞬時量，也可實現(xiàn)能源消耗數(shù)據日、旬、月、年的自動累加，可及時了解能源消耗變化情況，并實現(xiàn)企業(yè)能源能力平衡預測。其主要功能與作用為：（1）進行時、班、日、旬、月、年能源消耗數(shù)據的分類統(tǒng)計和自動累加統(tǒng)計并自動保存歷史數(shù)據，可隨時進行打印。（2）通過該網絡二級部門可以直接調用原始數(shù)據作部門能源平衡表，管理部門可以直接采用原始數(shù)據做為依據，計算出能源消耗指標，匯總做出全公司的能源計量數(shù)據結算表以及其他各種報表。（3）定期進行全公司水、電、風、氣等二次能源的平衡，為生產調度指揮提供數(shù)據依據。（4）對主要耗能設備和能源供應各個環(huán)節(jié)設備進行狀態(tài)監(jiān)視，及時掌握設備運行狀況。通過該系統(tǒng)，可以隨時掌握能源消耗數(shù)據，當數(shù)據出現(xiàn)異常時，可以及時進行分析，找出造成能耗升高的原因。（5）實現(xiàn)能源實際消耗與能源消耗定額的比較，進行定期能耗分析。（6）實現(xiàn)主要耗能設備狀態(tài)監(jiān)視，顯示主要工藝流程模擬畫面。（7）建立工序優(yōu)化模型。

　　5LGF智能流量儀

　　擁有自主知識產權的LGF智能流量儀，可配套應用于該系統(tǒng)。LGF智能流量儀可自動實時進行密度補償，適用于各種液體、蒸汽、天然氣及其它一般氣體等的流量測量、積算及變送輸出，可廣泛用于石油、冶金、化工、機械、電力等行業(yè)的流量積算與控制。其主要特點：LED和LCD雙屏顯示，符號化操作鍵盤，菜單提示式漢化人機交互界面，儀表組態(tài)編程方便,顯示信息全面，編程參數(shù)具有密碼保護功能；RS-485通信接口，內置MODBUS協(xié)議，可以方便地接入MODBUS網絡，以實現(xiàn)數(shù)據遠傳和遠程編程；內建多種數(shù)學模型和密度自動補償方式，經組態(tài)可實現(xiàn)對氣體、液體等多種介質的密度自動補償和流量的測量積算，通用性強；采用寬限開關穩(wěn)壓電源，確保電源電壓在130～260V變化時，系統(tǒng)精度不損失；具有免拆機標定功能，無需調節(jié)任何電位器，通過儀表鍵盤即可完成標定操作；具有可編程的超限報警輸出及小流量切除功能，流量、溫度、壓力報警上下限可分別設定，監(jiān)視工況更全面。

　　6系統(tǒng)軟件

　　能源計量信息網絡系統(tǒng)軟件由采集層軟件、管理層軟件、共享層軟件三部分組成，可完成對現(xiàn)場儀表的數(shù)據采集、處理、顯示、報表生成等一系列功能。系統(tǒng)運行環(huán)境：WINDOWS2000/XP、IE，WEB服務IIS，數(shù)據庫SQLSERVER2000。采集層軟安裝于各采集站工控機，完成數(shù)據的采集與傳輸，進行本站區(qū)域內的儀表數(shù)據監(jiān)控、管理、控制。功能主要包括：主控畫面、歷史數(shù)據、班發(fā)生值、報警記錄、儀表參數(shù)、棒圖、曲線、全貌顯示及上位機狀態(tài)等顯示畫面，以及安全管理、權限設定、儀表參數(shù)讀寫、報表打印、曲線組合設定、代碼維護等。管理層軟件可以監(jiān)控所有采集站的數(shù)據和狀態(tài)，對系統(tǒng)進行組態(tài)設定和代碼維護，并完成一定的數(shù)據分析和管理工作。共享層軟件提供與其他系統(tǒng)的接口，并通過In-tranet/Internet對外發(fā)布能源信息。

　　7系統(tǒng)技術特點

　　該系統(tǒng)技術特點：基于構件的統(tǒng)一軟件開發(fā)；多線程編制技術；實時數(shù)據庫技術；串行通信接口技術；分布式實時監(jiān)控技術；多接口、多協(xié)議的水電氣計量數(shù)據管理一體化開發(fā)。

　　8結語

　　該系統(tǒng)已經在萊鋼以及天津鋼管公司、章丘日月化工公司、山東西王集團、山東九羊公司、日照鋼鐵公司等單位成功應用。該系統(tǒng)實施后，所有能源計量數(shù)據都能在網上實時監(jiān)控，生產管理部門能隨時根據計量設備運行狀況和能源消耗變化情況進行調度指揮，有助于企業(yè)能源動力的平衡，最大限度地提高能源利用率，創(chuàng)造更大的經濟效益和社會效益。

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