應(yīng)用信息化技術(shù)完善企業(yè)能源計(jì)量管理系統(tǒng)

1、應(yīng)用信息化技術(shù)完善企業(yè)能源計(jì)量管理系統(tǒng)承德鋼鐵集團(tuán)有限公司自動(dòng)化部承德鋼鐵集團(tuán)有限公司（簡稱承鋼）始建于 1955 年，是國家地方骨干鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，河北省政府國家重點(diǎn)支持的大型國有工業(yè)企業(yè)，連續(xù)十年列入國家 500 家最大工業(yè)企業(yè)。目前有焦化、礦山(包括選礦)、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼、釩化工等主體生產(chǎn)廠礦和相應(yīng)的公用輔助設(shè)施。為使企業(yè)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新需要，從 2000 年開始，承鋼從經(jīng)營和管理的各環(huán)節(jié)進(jìn)行了改造和完善，其中企業(yè)能源計(jì)量管理工作是其中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。這項(xiàng)工作的實(shí)施，使承鋼的能源計(jì)量管理得到了徹底的完善，為企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營中增產(chǎn)降耗、降低成本，發(fā)揮了重要作用。一、 完善現(xiàn)場基礎(chǔ)計(jì)量設(shè)

2、施由于計(jì)量技術(shù)的發(fā)展，許多在用計(jì)量設(shè)備已不適合現(xiàn)在計(jì)量環(huán)境的需要；企業(yè)的發(fā)展變化，使有些生產(chǎn)部門的歸屬關(guān)系發(fā)生了變化；先進(jìn)的計(jì)量系統(tǒng)要求計(jì)量設(shè)備具備與計(jì)算機(jī)通訊的功能。這些因素都促使對(duì)現(xiàn)場的計(jì)量設(shè)施進(jìn)行完善。所完善的計(jì)量設(shè)施包括混合煤氣、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣計(jì)量儀表；對(duì)陳舊的水計(jì)量儀表進(jìn)行了更新；完善了氮?dú)狻嚎s空氣計(jì)量儀表；對(duì)氧氣、壓氣計(jì)量措施進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)。二、 利用現(xiàn)場總線等通訊技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場儀表聯(lián)網(wǎng)為實(shí)現(xiàn)能源現(xiàn)代化管理的最終目標(biāo)，在對(duì)現(xiàn)場的計(jì)量設(shè)施進(jìn)行完善后，對(duì)現(xiàn)場計(jì)量設(shè)施進(jìn)行了聯(lián)網(wǎng)，由于煤氣能源介質(zhì)的特殊性，煤氣介質(zhì)進(jìn)行了單獨(dú)組網(wǎng)，所以，現(xiàn)場計(jì)量設(shè)施分成了煤氣和其他能源介質(zhì)兩大部分，其中

3、煤氣計(jì)量網(wǎng)絡(luò)包括 32 個(gè)計(jì)量點(diǎn)，采用有線組網(wǎng)；其他介質(zhì)包括 41 個(gè)水計(jì)量點(diǎn)、4 個(gè)氧氣計(jì)量點(diǎn)、12 個(gè)氮?dú)庥?jì)量點(diǎn)、18 個(gè)壓縮風(fēng)計(jì)量點(diǎn)和 1 個(gè)氬氣計(jì)量點(diǎn)，采用了無線電臺(tái)組網(wǎng)技術(shù)。煤氣計(jì)量數(shù)采系統(tǒng)不僅是為了是煤氣數(shù)據(jù)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，主要原因是因?yàn)槠髽I(yè)內(nèi)部所生產(chǎn)的煤氣種類多樣，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)流量數(shù)據(jù)可以進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償，還可以根據(jù)不同煤氣的不同熱值情況進(jìn)行補(bǔ)償。煤氣計(jì)量系統(tǒng)與水系統(tǒng)所不同的是，煤氣系統(tǒng)采用近 20 塊 8 路 A/D 數(shù)采模塊，接收常規(guī)儀表的 4-20mA 信號(hào)，通過 RS485 與上位機(jī)進(jìn)行連接，組成串行系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)共有 30 多個(gè)采集點(diǎn)的流量、溫度、

4、壓力及熱值數(shù)據(jù)，覆蓋范圍約 3 千米。系統(tǒng)投運(yùn)以來運(yùn)行穩(wěn)定可靠。該系統(tǒng)數(shù)采部分的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。8 點(diǎn) 4-20mA圖 1煤氣計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖風(fēng)、水、電、氧、氮、氬介質(zhì)的能源系統(tǒng)除了上層網(wǎng)絡(luò)外，全部采用了串行通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。其中數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括主采站、串行通訊控制模塊（作分站）、多串口通訊卡、具有 RS485 的流量儀表、串口數(shù)傳電臺(tái)（RS232）、RS485/422 通迅中繼器。組成了如圖 2 所示的數(shù)采系統(tǒng)。RS485圖 2能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖三、 利用先進(jìn)的信息化技術(shù)搭建管理層網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)的同時(shí)，同時(shí)考慮了將能源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)，開發(fā)了能源數(shù)據(jù)查詢、分

5、析的用戶軟件，系統(tǒng)利用公司計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，為總調(diào)度室、機(jī)動(dòng)處、技術(shù)中心、動(dòng)力廠、煉鐵廠、煉鋼廠、氣體公司、焦化公司提供能源管理數(shù)據(jù)。同時(shí)為公司 ERP 系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。四、 為管理部門和能源產(chǎn)耗單位提供能源數(shù)據(jù)查詢分析為滿足公司各相關(guān)單位和管理部門對(duì)能源數(shù)據(jù)管理的需求，所開發(fā)的能源數(shù)據(jù)管理軟件包括：1、 實(shí)時(shí)采集與存儲(chǔ)(1)、系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、溫度、壓力、A、 B 值等量值，并能實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。(2)、存儲(chǔ)以滿足日、月、年動(dòng)態(tài)曲線繪制平滑為前提，不大于 10分鐘一個(gè)存儲(chǔ)點(diǎn)數(shù)值的間隔時(shí)間。2、 查詢功能(1)、能查詢小時(shí)、日、月、年、去年同期數(shù)據(jù)(2)、能按介質(zhì)種類、使用單位、核算關(guān)系

6、、采集點(diǎn)、時(shí)間等進(jìn)行單項(xiàng)和復(fù)合條件查詢及屏幕顯示、打印功能。(3)、能以報(bào)表方式查詢各檢測點(diǎn)計(jì)量運(yùn)行、停運(yùn)、時(shí)間報(bào)告。以便于監(jiān)控運(yùn)行情況及采集故障數(shù)據(jù)報(bào)表人為手工平衡。(4)、能查詢并顯示產(chǎn)、耗平衡比較及數(shù)據(jù)誤差計(jì)算顯示。(5)、能實(shí)現(xiàn)立體棒（直方）圖、餅圖、歷史曲線的趨勢圖分析和查詢顯示與打印。 （如圖 3 所示）3、 統(tǒng)計(jì)功能(1)、能按介質(zhì)種類、采集點(diǎn)、單位、核算關(guān)系進(jìn)行日、旬、月、年報(bào)表。圖 3歷史曲線圖(2)、能按日、旬、月、年時(shí)間段進(jìn)行時(shí)段從零起始累計(jì)。(3)、能保存月初表底數(shù)，按表底數(shù)至當(dāng)前日期統(tǒng)計(jì)，以便于與現(xiàn)場比對(duì)。4、 打印功能(1)、能按介質(zhì)種類、使用單位、核算關(guān)系、采集點(diǎn)

7、、進(jìn)行日、旬、月、年報(bào)表打印。(2)、能打印日運(yùn)行故障報(bào)表，以物理時(shí)、分及停運(yùn)分鐘數(shù)為單位進(jìn)地故障停運(yùn)打印。(3)、能按設(shè)定時(shí)間段選擇頁號(hào)報(bào)印報(bào)表。 （如圖 4 所示）圖 4數(shù)據(jù)報(bào)表5、 顯示功能(1)、顯示界面友好、重要信息醒目。畫面排列合理。(2)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示、運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、數(shù)據(jù)超限狀態(tài)顏色變化與閃爍。并對(duì)出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行聲音報(bào)警或聲音提示。(3)、在線幫助畫面對(duì)快捷鍵和菜單功能二種方式彈出并不退出當(dāng)前畫面。五、 系統(tǒng)應(yīng)用效果煤氣系統(tǒng)投運(yùn)后，使焦化公司減少放散 10000 立方米。按每立方米 0.324 元計(jì)算，年節(jié)能效益為：10000 x 365 x 0.324 = 118萬元從“

8、細(xì)水長流”中挖潛巨大的效益，系統(tǒng)投運(yùn)后，噸鋼消耗新水由 2001 年由 22.014 立米降為 17.608 立米，節(jié)水達(dá) 437 萬立，水價(jià)1.6 元/立米，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 699.2 萬元，2002 年由 17.608 立米降為 13.608 立米，產(chǎn)鋼 119 萬噸，節(jié)水達(dá) 476 萬立，水價(jià) 2 元/立米，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 952 萬元，2003 年由 13.608 立米降為 9.969 立米，產(chǎn)鋼 157 萬噸，節(jié)水達(dá) 571.323 萬立，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 1142.6 萬元。三年節(jié)水 1484.323 萬立，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 2893.8 萬元(摘自公司設(shè)備管理年度總結(jié))。平均年創(chuàng)效益 966.6 萬元。系統(tǒng)年整體效益約 1