应用信息化技术完善企业能源计量管理系统

1、应用信息化技术完善企业能源计量管理系统承德钢铁集团有限公司自动化部承德钢铁集团有限公司（简称承钢）始建于 1955 年，是国家地方骨干钢铁联合企业，河北省政府国家重点支持的大型国有工业企业，连续十年列入国家 500 家最大工业企业。目前有焦化、矿山(包括选矿)、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、钒化工等主体生产厂矿和相应的公用辅助设施。为使企业适应经济发展的新需要，从 2000 年开始，承钢从经营和管理的各环节进行了改造和完善，其中企业能源计量管理工作是其中的一项重要内容。这项工作的实施，使承钢的能源计量管理得到了彻底的完善，为企业在生产经营中增产降耗、降低成本，发挥了重要作用。一、 完善现场基础计量设

2、施由于计量技术的发展，许多在用计量设备已不适合现在计量环境的需要；企业的发展变化，使有些生产部门的归属关系发生了变化；先进的计量系统要求计量设备具备与计算机通讯的功能。这些因素都促使对现场的计量设施进行完善。所完善的计量设施包括混合煤气、焦炉煤气、高炉煤气计量仪表；对陈旧的水计量仪表进行了更新；完善了氮气、压缩空气计量仪表；对氧气、压气计量措施进行了技术攻关。二、 利用现场总线等通讯技术进行现场仪表联网为实现能源现代化管理的最终目标，在对现场的计量设施进行完善后，对现场计量设施进行了联网，由于煤气能源介质的特殊性，煤气介质进行了单独组网，所以，现场计量设施分成了煤气和其他能源介质两大部分，其中

3、煤气计量网络包括 32 个计量点，采用有线组网；其他介质包括 41 个水计量点、4 个氧气计量点、12 个氮气计量点、18 个压缩风计量点和 1 个氩气计量点，采用了无线电台组网技术。煤气计量数采系统不仅是为了是煤气数据可以进行实时检测，主要原因是因为企业内部所生产的煤气种类多样，利用计算机进行数据采集，对流量数据可以进行温度、压力补偿，还可以根据不同煤气的不同热值情况进行补偿。煤气计量系统与水系统所不同的是，煤气系统采用近 20 块 8 路 A/D 数采模块，接收常规仪表的 4-20mA 信号，通过 RS485 与上位机进行连接，组成串行系统通讯网络。系统共有 30 多个采集点的流量、温度、

4、压力及热值数据，覆盖范围约 3 千米。系统投运以来运行稳定可靠。该系统数采部分的网络结构如图 1 所示。8 点 4-20mA图 1煤气计量数据采集系统图风、水、电、氧、氮、氩介质的能源系统除了上层网络外，全部采用了串行通讯技术实现联网。其中数据采集设备包括主采站、串行通讯控制模块（作分站）、多串口通讯卡、具有 RS485 的流量仪表、串口数传电台（RS232）、RS485/422 通迅中继器。组成了如图 2 所示的数采系统。RS485图 2能源计量数据采集系统图三、 利用先进的信息化技术搭建管理层网络在现场网络进行组网的同时，同时考虑了将能源实时数据和历史数据库进行存储，开发了能源数据查询、分

5、析的用户软件，系统利用公司计算机网络，为总调度室、机动处、技术中心、动力厂、炼铁厂、炼钢厂、气体公司、焦化公司提供能源管理数据。同时为公司 ERP 系统提供实时数据。四、 为管理部门和能源产耗单位提供能源数据查询分析为满足公司各相关单位和管理部门对能源数据管理的需求，所开发的能源数据管理软件包括：1、 实时采集与存储(1)、系统实时动态采集瞬时流量、累计流量、温度、压力、A、 B 值等量值，并能实时存储。(2)、存储以满足日、月、年动态曲线绘制平滑为前提，不大于 10分钟一个存储点数值的间隔时间。2、 查询功能(1)、能查询小时、日、月、年、去年同期数据(2)、能按介质种类、使用单位、核算关系

6、、采集点、时间等进行单项和复合条件查询及屏幕显示、打印功能。(3)、能以报表方式查询各检测点计量运行、停运、时间报告。以便于监控运行情况及采集故障数据报表人为手工平衡。(4)、能查询并显示产、耗平衡比较及数据误差计算显示。(5)、能实现立体棒（直方）图、饼图、历史曲线的趋势图分析和查询显示与打印。 （如图 3 所示）3、 统计功能(1)、能按介质种类、采集点、单位、核算关系进行日、旬、月、年报表。图 3历史曲线图(2)、能按日、旬、月、年时间段进行时段从零起始累计。(3)、能保存月初表底数，按表底数至当前日期统计，以便于与现场比对。4、 打印功能(1)、能按介质种类、使用单位、核算关系、采集点

7、、进行日、旬、月、年报表打印。(2)、能打印日运行故障报表，以物理时、分及停运分钟数为单位进地故障停运打印。(3)、能按设定时间段选择页号报印报表。 （如图 4 所示）图 4数据报表5、 显示功能(1)、显示界面友好、重要信息醒目。画面排列合理。(2)、实时动态显示、运行状态、故障状态、数据超限状态颜色变化与闪烁。并对出现故障时进行声音报警或声音提示。(3)、在线帮助画面对快捷键和菜单功能二种方式弹出并不退出当前画面。五、 系统应用效果煤气系统投运后，使焦化公司减少放散 10000 立方米。按每立方米 0.324 元计算，年节能效益为：10000 x 365 x 0.324 = 118万元从“

8、细水长流”中挖潜巨大的效益，系统投运后，吨钢消耗新水由 2001 年由 22.014 立米降为 17.608 立米，节水达 437 万立，水价1.6 元/立米，年创经济效益 699.2 万元，2002 年由 17.608 立米降为 13.608 立米，产钢 119 万吨，节水达 476 万立，水价 2 元/立米，年创经济效益 952 万元，2003 年由 13.608 立米降为 9.969 立米，产钢 157 万吨，节水达 571.323 万立，年创经济效益 1142.6 万元。三年节水 1484.323 万立，创经济效益 2893.8 万元(摘自公司设备管理年度总结)。平均年创效益 966.6 万元。系统年整体效益约 1