EMS冶金 -湖南華菱湘潭鋼鐵公司EMS

項目背景

湖南湘潭鋼鐵集團有限公司（簡稱湘鋼）位于湖南省湘潭市岳塘區(qū)，始建于1958年，是國內線、棒材和寬厚板專業(yè)生產優(yōu)鋼企業(yè)之一。占地面積約500平方公頃，地理位置優(yōu)越。經過40多年的建設，特別是改革開放以來加快發(fā)展，湘鋼已形成年產鋼600萬噸的綜合生產能力，被國務院確定為國家要重點抓好的300家大型企業(yè)之一。湘鋼擁有煉焦、燒結、煉鐵、煉鋼、軋材等一整套工藝裝備。其中，進口高速線材軋機、寬厚板煉鋼、精煉和軋機均達到國際先進水平。近年來，湘鋼圍繞產品結構調整進行一系列技術改造，全面優(yōu)化了工藝結構，先后實現(xiàn)全轉爐、全連鑄和“一火成材”，一批主要技術裝備達到國內先進水平。

隨著湘鋼生產規(guī)模日益擴大，湘鋼集團公司也明確認識到公司的能源管理與國內外先進同行相比，整體差距較為明顯。主要表現(xiàn)在能源產生、使用效率不高，能源綜合利用水平有待提升，能源平衡調度手段缺乏，能源產生和使用過程綜合利用效率低；能源系統(tǒng)運行穩(wěn)定性有待提高，異常情況下的調度手段單一，反應速度慢以及能源設備裝備水平較低、能源管理人員管控能力和管控水平不高等問題。因此湘鋼提出了“管理先行、業(yè)務驅動、技術支撐”的能源管理系統(tǒng)構建思路，希望通過啟動能源管理模式的全員和全過程改進，指導能源管理信息系統(tǒng)的改造和建設，從而全面提高湘鋼能源管理理念和技術水平。

經過多方面的考察和調研，認為MOX公司不僅具有冶金行業(yè)能源管理體系咨詢的資源和能源管理系統(tǒng)項目的實施經驗，同時也具有可靠、先進的自動化系統(tǒng)產品及相關實時數(shù)據庫和監(jiān)控軟件平臺，最終湘鋼選定MOX公司總承包湘鋼能源管理體系和信息系統(tǒng)的建設。

項目目標

湘鋼能源管理系統(tǒng)分三項系統(tǒng)目標：

通過管理咨詢服務，全面改造能源管控一體化體制。針對能源管理活動中的各項管理業(yè)務，比照國內相關行業(yè)中優(yōu)秀企業(yè)的最佳業(yè)務模式和流程，結合公司的戰(zhàn)略目標，分析、診斷現(xiàn)有管理的不足與差距，結合本企業(yè)自身環(huán)境和特點，明確能源管理指導思想，優(yōu)化管理和業(yè)務流程，提出業(yè)務組織機構變革方案，提出能源管理發(fā)展的遠景計劃。最終使湘鋼建立以流程為基礎、管控一體化的集中的、高效的能源管理體制。

建立三調合一調度中心和能源調度系統(tǒng)平臺，提高能源調度效率和事故反應能力。

能源管理調度系統(tǒng)對湘鋼的能源介質和能源設備進行監(jiān)控，實現(xiàn)對能源介質的發(fā)生量與耗用量的數(shù)據進行采集、顯示和報警等，對重要工藝數(shù)據、關鍵能源設備和重要能耗設備的運行狀態(tài)進行采集和顯示、報警等。根據調研結果，通過改造，對具備條的站點實行遠程操作。對能耗過程進行模型設計和計算、實現(xiàn)能源動態(tài)實時平衡預測，幫助預控，達到優(yōu)化用能的目的。

構建基礎能源信息管理系統(tǒng)平臺，全面整合能源管理核心業(yè)務。湘鋼能源管理系統(tǒng)的建設，將從系統(tǒng)的角度實現(xiàn)對能源系統(tǒng)計劃、能源設備、能源績效、能源質量以及用能過程等進行全方位的管理，以最少的人力、最先進的手段、最高效的體制、最完備的信息實現(xiàn)全面提高湘鋼能源管理水平，為公司提供分析決策支持的目標。

能源管理咨詢

湘鋼的能源管理系統(tǒng)建設構建在管理咨詢的基礎上，對湘鋼能源管理現(xiàn)狀進行全方位診斷后提出總體解決方案。

組建不同業(yè)務范圍的管理咨詢小組：

1. 小組成員做到按專業(yè)和技術的合理搭配，使得調研能真正觸及到流程問題的核心。

2. 行業(yè)專家咨詢指導：MOX行業(yè)專家具有大型冶金企業(yè)能源管理的先進理念和實踐經驗，對湘鋼的能源管理體系流程再造起著非常重要的作用。

3. 能源管理體系培訓和研討：MOX公司項目組舉行了數(shù)十場次的針對能源管理系統(tǒng)的專題培訓和研討，詳細研討了其他鋼廠EMS系統(tǒng)的組成、規(guī)模和實施經驗。對能源管理系統(tǒng)涉及到的概念、范圍、功能、關鍵信息技術等進行了探討，提高了項目組全體人員對能源管理體系的認識。

4. 同行業(yè)鋼鐵公司考察:項目組組織湘鋼能源管理人員先后考察了國內十多家鋼鐵企業(yè)的能源管控中心，同時邀請了寶鋼，濟鋼等同行專家對其現(xiàn)行的管理體制、技術平臺以及實現(xiàn)能源管理所達到的管理水平和節(jié)能降耗指標的提高等進行了專題介紹。

5. 分不同的專題與用戶進行座談：通過對具體流程問題的深度討論，收集了能源中心、二級廠等領導和員工的反饋意見，通過傾聽能源管理不同崗位管理和業(yè)務人員對能源管理的認識以及流程的體會，來發(fā)現(xiàn)和收集對問題的改進建議。

6. 跟班實習和現(xiàn)場調研：為了對湘鋼能源調度的運行效能有比較具體的了解，MOX能源調度組專門在能源中心進行了跟班值班實習，詳細了解了能源調度的基本過程，日常業(yè)務和可能的應急處理方式，收集了值班日報，查看了故障記錄；對現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀，項目組走遍了所有的煤氣站，水站和變電站，也重點考察了煉鐵廠，寬厚板等二級單位管轄的例如加熱爐等耗能設備的計量和控制系統(tǒng)情況，為下一步現(xiàn)場自動化的改造奠定了基礎。

7. 設計問卷調查: MOX項目組分類提出了63個問題，涉及到能源管理的各個層面，發(fā)出120份問卷，調查覆蓋了更寬的人員范圍，使得問題帶有普遍性，提高問題的可信度和解決問題的聚焦度。

8. 通過上述過程，全面、深入地診斷了湘鋼能源管理方面所存在的突出問題及弊端，分別形成專題診斷報告和總診斷報告，在詳實的診斷基礎之上提出了湘鋼能源管理體制改造和EMS信息化、自動化以及現(xiàn)場改造等總體解決方案。

能源管理系統(tǒng)范圍和規(guī)模

湘鋼EMS系統(tǒng)分成煤氣調度監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控調度系統(tǒng)、水調度監(jiān)控系統(tǒng)、氣系統(tǒng)（氧氣、氮氣、壓縮空氣）及熱力系統(tǒng)調度監(jiān)控系統(tǒng)等。湘鋼能源管理系統(tǒng)的實施按

照如下應用功能的要求展開：

四級能耗指標體系要求

能源介質平衡要求

能源介質質量管理要求

無人值守與遠程控制要求

設備安全狀態(tài)監(jiān)視需求

能源生產調度工序監(jiān)視需求

預警與故障應急處理需求

二級廠能源監(jiān)視需求

環(huán)保監(jiān)測數(shù)據需求

湘鋼EMS系統(tǒng)設計規(guī)模I/O點數(shù)為100000點，其中：

煤氣系統(tǒng)10000點

水系統(tǒng)及其它10000點

電力系統(tǒng)80000點

湘鋼EMS系統(tǒng)接入的系統(tǒng)子站共計139個站點，其中：

煤氣、水系統(tǒng)站點：27

電力：60

熱力系統(tǒng)：11

寬厚板系統(tǒng)：15

四級能耗計量站點：26

能源生產調度的基本功能要求如下：

工藝監(jiān)視功能

報警功能

歷史趨勢功能

遠程控制功能

能源平衡圖

煤氣預測功能

運行報表

基本能源管理系統(tǒng)的功能要求如下：

計劃和實績管理模塊

調度運行支持模塊

能源指標分析

能源質量管理模塊

重點用能設備管理

用能過程管理

能源環(huán)保管理

系統(tǒng)架構

湘鋼能源管理系統(tǒng)采用中央核心交換網絡、客戶端以太網和現(xiàn)場工業(yè)網絡三層架構。中央核心交換網絡采用冗余配置， MOSAIC實時數(shù)據庫服務器、Oracle歷史數(shù)據服務器、能源管理應用服務器、Web服務器等均通過冗余千兆網卡接入中央核心交換機。同時2臺核心交換機還用于管理整個網絡系統(tǒng)中的VLAN及路由等。

標準客戶端以太網用于連接各子系統(tǒng)操作站、能源管理工作站、調度管理工作站、以及大屏幕工作站等。標準客戶以太網采用100M交換網絡，它通過2個1000M端口分別連接到2臺核心交換機上。

現(xiàn)場網絡采用1000M工業(yè)環(huán)網構成，連接各站點的MOX Gateway數(shù)據采集系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場能源數(shù)據的采集及通訊。

系統(tǒng)配置4臺的基于Sun Solaris操作系統(tǒng)的MOSAIC實時服務器，提供4重化的系統(tǒng)冗余配置。MOSAIC實時數(shù)據服務器負責處理EMS系統(tǒng)的核心進程，實現(xiàn)所有能源介質的核心任務和數(shù)據處理。

系統(tǒng)還配置了基于Sun Solaris操作系統(tǒng)的Oracle歷史服務器，用于存儲能源系統(tǒng)管理信息歷史數(shù)據，MOSAIC實時數(shù)據庫通過專用數(shù)據接口將生產能源數(shù)據按指定的格式定時送入Oracle歷史服務器進行歸檔和分析。

軟件平臺

能源生產調度系統(tǒng)采用MOSAIC SCADA系統(tǒng)平臺，詳細功能介紹請聯(lián)系MOX公司獲取相關資料。

基礎能源管理系統(tǒng)采用MEFASIS系統(tǒng)平臺，系統(tǒng)詳細功能介紹請聯(lián)系MOX公司獲取《MEFASIS產品手冊-能源管理版》。