EMS冶金 -湖南华菱湘潭钢铁公司EMS

• 关键词： EMS MOX 冶金
• 摘要：湖南湘潭钢铁集团有限公司（简称湘钢）位于湖南省湘潭市岳塘区，始建于1958年，是国内线、棒材和宽厚板专业生产优钢企业之一

项目背景

       湖南湘潭钢铁集团有限公司（简称湘钢）位于湖南省湘潭市岳塘区，始建于1958年，是国内线、棒材和宽厚板专业生产优钢企业之一。占地面积约500平方公顷，地理位置优越。经过40多年的建设，特别是改革开放以来加快发展，湘钢已形成年产钢600万吨的综合生产能力，被国务院确定为国家要重点抓好的300家大型企业之一。湘钢拥有炼焦、烧结、炼铁、炼钢、轧材等一整套工艺装备。其中，进口高速线材轧机、宽厚板炼钢、精炼和轧机均达到国际先进水平。近年来，湘钢围绕产品结构调整进行一系列技术改造，全面优化了工艺结构，先后实现全转炉、全连铸和“一火成材”，一批主要技术装备达到国内先进水平。

       随着湘钢生产规模日益扩大，湘钢集团公司也明确认识到公司的能源管理与国内外先进同行相比，整体差距较为明显。主要表现在能源产生、使用效率不高，能源综合利用水平有待提升，能源平衡调度手段缺乏，能源产生和使用过程综合利用效率低；能源系统运行稳定性有待提高，异常情况下的调度手段单一，反应速度慢以及能源设备装备水平较低、能源管理人员管控能力和管控水平不高等问题。因此湘钢提出了“管理先行、业务驱动、技术支撑”的能源管理系统构建思路，希望通过启动能源管理模式的全员和全过程改进，指导能源管理信息系统的改造和建设，从而全面提高湘钢能源管理理念和技术水平。

       经过多方面的考察和调研，认为MOX公司不仅具有冶金行业能源管理体系咨询的资源和能源管理系统项目的实施经验，同时也具有可靠、先进的自动化系统产品及相关实时数据库和监控软件平台，最终湘钢选定MOX公司总承包湘钢能源管理体系和信息系统的建设。

项目目标

湘钢能源管理系统分三项系统目标：

       通过管理咨询服务，全面改造能源管控一体化体制。针对能源管理活动中的各项管理业务，比照国内相关行业中优秀企业的最佳业务模式和流程，结合公司的战略目标，分析、诊断现有管理的不足与差距，结合本企业自身环境和特点，明确能源管理指导思想，优化管理和业务流程，提出业务组织机构变革方案，提出能源管理发展的远景计划。最终使湘钢建立以流程为基础、管控一体化的集中的、高效的能源管理体制。

       建立三调合一调度中心和能源调度系统平台，提高能源调度效率和事故反应能力。

能源管理调度系统对湘钢的能源介质和能源设备进行监控，实现对能源介质的发生量与耗用量的数据进行采集、显示和报警等，对重要工艺数据、关键能源设备和重要能耗设备的运行状态进行采集和显示、报警等。根据调研结果，通过改造，对具备条的站点实行远程操作。对能耗过程进行模型设计和计算、实现能源动态实时平衡预测，帮助预控，达到优化用能的目的。

       构建基础能源信息管理系统平台，全面整合能源管理核心业务。湘钢能源管理系统的建设，将从系统的角度实现对能源系统计划、能源设备、能源绩效、能源质量以及用能过程等进行全方位的管理，以最少的人力、最先进的手段、最高效的体制、最完备的信息实现全面提高湘钢能源管理水平，为公司提供分析决策支持的目标。

能源管理咨询

       湘钢的能源管理系统建设构建在管理咨询的基础上，对湘钢能源管理现状进行全方位诊断后提出总体解决方案。

组建不同业务范围的管理咨询小组：

1. 小组成员做到按专业和技术的合理搭配，使得调研能真正触及到流程问题的核心。

2. 行业专家咨询指导：MOX行业专家具有大型冶金企业能源管理的先进理念和实践经验，对湘钢的能源管理体系流程再造起着非常重要的作用。

3. 能源管理体系培训和研讨：MOX公司项目组举行了数十场次的针对能源管理系统的专题培训和研讨，详细研讨了其他钢厂EMS系统的组成、规模和实施经验。对能源管理系统涉及到的概念、范围、功能、关键信息技术等进行了探讨，提高了项目组全体人员对能源管理体系的认识。

4. 同行业钢铁公司考察:项目组组织湘钢能源管理人员先后考察了国内十多家钢铁企业的能源管控中心，同时邀请了宝钢，济钢等同行专家对其现行的管理体制、技术平台以及实现能源管理所达到的管理水平和节能降耗指标的提高等进行了专题介绍。

5. 分不同的专题与用户进行座谈：通过对具体流程问题的深度讨论，收集了能源中心、二级厂等领导和员工的反馈意见，通过倾听能源管理不同岗位管理和业务人员对能源管理的认识以及流程的体会，来发现和收集对问题的改进建议。

6. 跟班实习和现场调研：为了对湘钢能源调度的运行效能有比较具体的了解，MOX能源调度组专门在能源中心进行了跟班值班实习，详细了解了能源调度的基本过程，日常业务和可能的应急处理方式，收集了值班日报，查看了故障记录；对现场自动化系统的现状，项目组走遍了所有的煤气站，水站和变电站，也重点考察了炼铁厂，宽厚板等二级单位管辖的例如加热炉等耗能设备的计量和控制系统情况，为下一步现场自动化的改造奠定了基础。

7. 设计问卷调查: MOX项目组分类提出了63个问题，涉及到能源管理的各个层面，发出120份问卷，调查覆盖了更宽的人员范围，使得问题带有普遍性，提高问题的可信度和解决问题的聚焦度。

8. 通过上述过程，全面、深入地诊断了湘钢能源管理方面所存在的突出问题及弊端，分别形成专题诊断报告和总诊断报告，在详实的诊断基础之上提出了湘钢能源管理体制改造和EMS信息化、自动化以及现场改造等总体解决方案。

能源管理系统范围和规模

       湘钢EMS系统分成煤气调度监控系统、电力监控调度系统、水调度监控系统、气系统（氧气、氮气、压缩空气）及热力系统调度监控系统等。湘钢能源管理系统的实施按

照如下应用功能的要求展开：

四级能耗指标体系要求

能源介质平衡要求

能源介质质量管理要求

无人值守与远程控制要求

设备安全状态监视需求

能源生产调度工序监视需求

预警与故障应急处理需求

二级厂能源监视需求

环保监测数据需求

湘钢EMS系统设计规模I/O点数为100000点，其中：

煤气系统10000点

水系统及其它10000点

电力系统80000点

湘钢EMS系统接入的系统子站共计139个站点，其中：

煤气、水系统站点：27

电力：60

热力系统：11

宽厚板系统：15

四级能耗计量站点：26

能源生产调度的基本功能要求如下：

工艺监视功能

报警功能

历史趋势功能

远程控制功能

能源平衡图

煤气预测功能

运行报表

基本能源管理系统的功能要求如下：

计划和实绩管理模块

调度运行支持模块

能源指标分析

能源质量管理模块

重点用能设备管理

用能过程管理

能源环保管理

系统架构

       湘钢能源管理系统采用中央核心交换网络、客户端以太网和现场工业网络三层架构。中央核心交换网络采用冗余配置， MOSAIC实时数据库服务器、Oracle历史数据服务器、能源管理应用服务器、Web服务器等均通过冗余千兆网卡接入中央核心交换机。同时2台核心交换机还用于管理整个网络系统中的VLAN及路由等。

       标准客户端以太网用于连接各子系统操作站、能源管理工作站、调度管理工作站、以及大屏幕工作站等。标准客户以太网采用100M交换网络，它通过2个1000M端口分别连接到2台核心交换机上。

       现场网络采用1000M工业环网构成，连接各站点的MOX Gateway数据采集系统，实现现场能源数据的采集及通讯。

       系统配置4台的基于Sun Solaris操作系统的MOSAIC实时服务器，提供4重化的系统冗余配置。MOSAIC实时数据服务器负责处理EMS系统的核心进程，实现所有能源介质的核心任务和数据处理。

       系统还配置了基于Sun Solaris操作系统的Oracle历史服务器，用于存储能源系统管理信息历史数据，MOSAIC实时数据库通过专用数据接口将生产能源数据按指定的格式定时送入Oracle历史服务器进行归档和分析。

软件平台

       能源生产调度系统采用MOSAIC SCADA系统平台，详细功能介绍请联系MOX公司获取相关资料。

       基础能源管理系统采用MEFASIS系统平台，系统详细功能介绍请联系MOX公司获取《MEFASIS产品手册-能源管理版》。