试论钢铁企业能源管控信息系统数据采集方法

　　引言：

　　钢铁工业属于我国国民经济发展过程中的一个重要基础产业，但同时其也属于一个高污染以及高能耗的产业，是目前我国重点节能减排的行业之一。为了适应时代发展脚步，迎合我国的生态文明建设事业以及可持续发展的要求，必须要做好钢铁企业的节能减排工作，科学合理地借助现代化网络信息技术等来优化和提升其节能减排效果，构建一个高效益、低消耗的新型钢铁工业。而这个过程中，能源管控信息系统发挥出了极为重要的作用，所以有必要对其数据采集方法做出研究。

　　、能源管控

　　对于能源管控信息系统来讲，其属于上个世纪 90 年代才逐渐发展起来的一种钢铁企业系统节能技术，目前世界上的发达国家对此有着较为广泛的应用，但是我国在这方面的应用时间相对较短，仍然处于一个起步阶段[1]。其能够发挥出以下几个重要作用，一是能够优化资源配置，二是能够合理利用能源，三是能够改善环境，四是能够实现从单一装备节能不断向着系统优化节能的方向转变。在钢铁企业当中应用能源管控信息系统属于时代以及社会发展背景下构建节约型企业以及实施清洁生产的一个必然要求。

　　、能源管控组成

　　系统总体构成

　　钢铁企业当中的能源管控信息系统通常由以下几个部分组成：一是主机系统，二是网络系统，三是数据采集站系统，四是能源调度软件系统，五是基础能源管控信息系统等。其站在功能层次上能够划分为三个主要部分：一是基础能源管控信息系统，二是能源监控以及调度系统，三是数据采集系统。

　　能源管控信息系统服务器

　　对于钢铁企业能源管控信息系统服务器来讲，一般由以下几部分组成：一是实时数据库服务器，二是历史数据库服务器，三是应用服务器以及 WEB 服务器。结合系统功能的差异性、系统容量以及系统负荷再加上实时性等要求，通常情况下系统需要配置以下几项设备设施：首先两台 SCADA 实时数据库服务器，其次一台历史数据库服务器，最后是应用服务器以及 WEB 服务器各一台

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　　针对实时数据库服务器来讲其发挥出的主要作用便是完成现场所有系统在信息数据方面的采集工作、存储工作以及处理工作，同时为 MOSAIC 系统应用程序做出有效的数据服务。

　　针对历史数据库服务器其主要作用分为以下几点：一是完成数据的长时归档，二是将信息数据进行压缩，三是做好数据备份，四是与企业当中的信息化系统开展数据交换工作，同时还要保证与信息化系统的数据实现同步。

　　针对应用服务器来讲，需要在其中运行基础能源管理应用软件，以此来达到系统能源管理的目的，一般需要包括：一是能源实绩，二是能源预测，三是能源计划，四是能源分析等。

　　针对 WEB 服务器来讲，其发挥出的主要作用便是进行远程数据发布，由于系统能够提供 WEB 服务功能，所以能够在远程计算机上顺利有效地完成能源管理控制系统的监控功能。

　　总体网络层次

　　对于总体网络层次结构，需要利用工业以太网、标准客户以太网以及中央核心交换网络这种三层结构，除此之外，拓补结构借助的是环形结构以及星型机构两者混合的形式。

　　针对工业以太网来讲，其设计方面主要由 1000m 光纤环网构成。需要将工业环网交换机合理分布在现场各采集系统附近，然后将各采集系统借助双绞线以及光纤有效连接到工业环网当中的各个子站交换机，这样便可以构建出星型网络结构。通过这种形式，最终工艺区域当中的所有采集系统的信息数据都可以切实有效地接入到环网当中，进而实现区域工业以太网数据共享。针对中央核心交换网络来讲，需要将以下设备设施进行连接：一是实时数据库服务器，二是历史数据库服务器，三是应用服务器，四是 Web 服务器，五是 GPS 时钟对时装置等。

　　能源数据采集

　　为了能够切实有效地保证数据的可靠性以及实时性，对于数据采集系统需要实施直接从现场 PLC 系统通讯采集数据的方案。

　　而针对通讯方式则应该借助网关开展能源系统网络以及现场生产控制系统网络两者之间的有效隔离，这是因为两者隶属于不同的业务流程部分，并且有着较为明确的权责划分，所以必须要严格做好隔离工作。由于网关方式能够发挥出数据本地存储以及回填功能，所以如果能源系统的网络产生故障，网关还能够完成数据的本地长期存储，等到通讯恢复之后，其可以自动实现历史数据的回填，这样便能够为报表系统以及故障后的分析等作出有效数据支撑。

　　能源管控系统应用功能

　　一是能源综合监控系统，其借助对能源数据的有效分析、模型设计以及计算和统计等，可以切实实现实时能源动态平衡预测，并且生成预控成果，从而开展能源介质实时动态平衡分配，这样便可以实现优化用能以及节约用能的目的。

　　二是基础能源管理系统。该系统借助对各个监控系统当中的信息集成以及数据采集功能的有效优化改良，可以显著提升能源消耗管理评价系统具备的权威性、公正性以及客观性。

　　总结：

　　综上所述，对于能源数据采集系统来讲，其属于能源管控信息系统的一个重要基础，更是整个系统的核心。所以钢铁企业一定要切实结合自身实际需求以及实际情况，科学合理地制定与其相匹配的数据采集解决方案，以此来保证能源数据采集系统切实发挥出应有的价值和作用。

　　参考文献

　　解凯，郝飞，金浩，等. 钢铁企业能源管控系统平台建设模式比较[J]. 冶金自动化，2017，41（1）：

　　张琦，刘帅，徐化岩，等. 钢铁企业智慧能源管控系统开发与实践[J]. 钢铁，2019，54（10）：

　　邓万里. 智能制造视野下钢铁企业能源管控系统展望钢铁，2020，55（11）：