摘 要：能源消耗量大、能源运输供给不足、环境压力日趋增大等一系列问题一直困扰着钢铁冶金行业，制约着企业快速稳定健康发展。使用信息技术作为平台，采用新的技术，形成安全、稳定和高效的能源管理系统，对实现节能减耗、降低钢铁生产成本、提升企业管理水平、改善环境质量以及推动企业的可持续发展具有重要的意义。
关键词：能源管理系统建设；节能降耗；降低成本；提升管理水平；改善环境质量
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）05-0125-03
Discussion on the Construction and Application of Energy Management
System in Iron and Steel Enterprises
GENG Jiajie
（Hesteel Xuansteel Computer Control Center，Zhangjiakou 075100，China）
Abstract：A series of problems，such as large amount of energy consumption，insufficient supply of energy transportation，and increasing environmental pressure，have plagued the steel and metallurgical industry，which restricts the rapid and healthy development of enterprises. The use of information technology as a platform，the use of new technology to form a safe，stable and efficient energy management system，to achieve energy saving，reduce the cost of steel production，improve the management level of enterprises，improve the environmental quality，and promote the sustainable development of the enterprise has an important meaning.
Keywords：energy management system construction；energy conservation and consumption reduction；cost reduction；improvement of management level；improvement of environmental quality
0 引 言
能源管理系統（简称EMS系统）是一种新型前沿的系统节能技术，它利用生产过程控制技术、网络通信技术、数据库管理技术、展示平台开发技术、管理优化理论和技术等手段，对企业能源体系的运行进行全面监控，并为生产组织、能源调度和其它能源业务管理提供必要而准确的数据参考，并通过系统化管理达到高效利用能源和节约能源的目的。国内外的众多案例显示，很多行业都从能源管理系统的建设应用中受益。钢铁冶金行业既是用能大户，也是产能大户，因此，能源的合理规划和利用就显得尤为重要。建立长效的能源管理体系，不仅可以有效减少甚至消除企业生产组织模式、工艺设备建设使用情况以及管理调度现状等环节存在的不合理现象，甚至还能够改变企业工业能耗居高不下、环境质量不如人意以及能源管理模式粗放浪费严重等深层次问题。
1 能源管理系统建设的技术路线和意义
能源管理系统主要运用各种技术手段，以节能降耗、优化输配、合理使用、绿色清洁生产为目标，通过先进技术手段或采集管理设备将分布于全公司各个角落的自动化控制设备、能源仪表、固体料计量磅秤仪表、环保检测站等各种工业单元进行有机整合和连接，形成数据信息网，按照业务管理需要实时获取数据，并在此基础上依据不同的业务需要建立多样化能源生产控制数学模型与管理模型，再以各种功能丰富的软件、系统作为数据计算、展示、管理的载体，以不同的信息形态面向企业各层级用户，实时、全面、立体地展示车间区域、厂区域乃至全公司区域的能源配置使用现状、工艺设备运行现状、物流组织现状、环保管理现状等。供用户对当前生产形式进行即时调整，同时为下一阶段的工作组织方向决策提供数据分析依据。
能源管理系统通过实行能源集中、扁平化、精细化控制，可降低人工成本，提升企业管理效率，减少事务处置环节，为企业的精细化管理提供基础数据，这对优化能源产耗平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢能耗都有重要作用，而且它对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和事故的及时判断处理、正常和异常情况下的能源供需的合理调整和平衡都是十分有效的。能源管理系统建设结构示意图如图1所示。
2 能源管理系统的开发实施要点
能源管理系统的实施过程主要应该注重以下几个方面的建设。
2.1 建立完善能源管理系统网络
能源管理系统网络要与现场自动化工业网络环境达到无缝衔接，实现数据安全采集。钢铁企业往往存在厂区分布状况复杂、工业网络设施部署复杂、工业自动化设备状况复杂、仪表安装使用情况复杂等问题。能源管理系统的成功构建离不开大量现场实时生产、管理、计量等信息数据的支撑，因此构建专业密闭隔离安全的能源网络显得十分重要。能源管理系统长久稳定的运行，必须要具备既符合企业能源系统建设需求和网络现状的技术路线的支撑，又要合理部署能够将现场工业网络与能源管理网络有效隔离的高性能安全设备，既保证能源管理系统采集数据的需要，又可以阻断非法信息及病毒在网络之间的传输，尤其是确保现场工业网络的绝对安全。
2.2 规划先进的能源数据采集体系及实施过程监控系统（SCADA系统）
钢铁企业的生产工序环节较多，现场管理数据的工业自动化设备的种类、应用方式也大相径庭，而且能源管理体系的管理手段也很多样。因此，数据采集单元的建立应充分了解并掌握不同生产工艺环节的设备现状、数据管理现状、生产组织现状以及设备检修现状，并按照不同能源介质的计量和管理专业性，灵活采用不同的数据采集设备接入现场，并配备专业的数据存储、处理服务器，在按照系统建设需求实现数据采集的同时，减少整个能源管理系统以及现场工业自动化控制系统的安全性和可维护性。数据采集对象的选择应该按照工艺监控的实际需求、能源工艺体系输配和平衡的要求、能源管理的精度和粒度等多个方面衡量选择。
另外，结合系统用户的需要以及能源系统的特点和具体情况，采用稳定、高效、高性能的SCADA系统平台，利用其优越的数据库及实时数据处理技术、预测和平衡优化技术、数字化模拟运行和调度技术、数据组合及综合展示技术等手段实现能源管理系统对于信息多样整合、统一发布、集中管控的需求。
2.3 建立能源管控调度大厅
能源管控调度大厅是能源管理系统建设中不可或缺的一环，能源管理需要建立一个集中统一、多模块、高度集成的管控调度平台，辅助企业日常生产组织及过程监控。管控大厅的建设，应当集合大屏显示技术、视频监控管理技术、调度电话技术、供配电技术等于一体，通过将现场基础数据采集并以趋势模型、虚拟动态图等方式，将企业所有重点能源环保信息进行高度统一的结合，完全实现实时数据的在线统一监测和管控。这对于增强能源管理系统的应用效果、提高劳动生产率和调度管理水平将起到十分明显的促进作用。
2.4 设计集中统一的能源基础信息管理系统
作为一个建立在基础数据采集、管理之上的平台，基础能源管理系统可以综合各能源管理业务处室之间的需求，利用信息化技术手段（报表、趋势、统一发布、权限管理、预测调度等），通过建立计划、调度、指标考核、设备管理和环保管理等功能模块，实时再现能源管理环节的过程映像，提升整体能源管理的统一性、针对性，使运行管理和调整决策建立在可靠的过程信息之上。系统实现的基本功能及对应用户示意图如图2所示。
2.5 与ERP系统和MES系统之间的无缝集成和信息传递
能源管理系统与ERP系统、MES系统之间实现无缝集成，是确保能源管理功能完整实现、能源成本系统核算管理功能完整实现以及ERP系统/MES系统信息完整的重要技术保证。能源管理系统可以向ERP系统、MES系统提供完整的能源分析数据和分析结果，ERP或MES系统也将按照能源管理和趋势预测分析的需要，向能源管理系统提供全企业的生产计划、检修计划以及其它方面的生产实际信息和过程控制信息。这种多样化的信息交互方式能够更好地解决企业能源评价体系中的不合理因素，企业管理层能够結合当前生产组织现状及时掌握能源消耗及配置情况，并对环境状况的评估具有重要作用。
2.6 优化能源管理方式及组织结构职能
很多钢铁企业由于生产规模大、生产工序多而存在能源生产管理多层次、业务职权分散、生产与能源管理脱节等问题。因此在能源管理系统的建设过程中，要从精细化管理以及集中管理控制的角度出发，建立与能源管理系统相适应、相匹配的管理体系，从业务、组织机构、人力资源、规章制度等方面的管理进行优化改进：简化能源业务的管理流程、减少不必要的管理环节、优化调度机制、提高管理响应能力、消除管理盲区、明晰责权范围以及改善工业环境。通过管理与信息化的双重提升，最终实现“企业组织结构专业化、工作流程标准化、操作管理制度化、岗位人员职业化”的目标。
图1 能源管理系统建设结构示意图
3 结 论
一套完整的能源管理系统的建立，不仅是单纯自动化和信息化技术水平提升的表现，更是对企业整体能源管理体系中起着重要作用，它能统一调度、优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢能耗以及提高劳动生产率，而且对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡以及在客观信息基础上的能源实绩分析、能源计划编制、能源质量管理以及能源系统的预测等都具有重要影响。
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作者简介：耿佳节，男，汉族，河北鹿泉人，工程师，学士。研究方向：信息化系统建设。