淺談舞鋼計量信息網二期改造

孟繁楠

（河鋼集團舞鋼公司自動化部）

摘 要：大力推廣應用信息化技術，加強計量工作管理，提高計量服務水平，在滿足結算計量的基礎上，為節能降耗做貢獻。

關鍵詞：舞鋼計量信息網；MOXA Oracle9i；能耗統計分析

1 前言

本項目是“舞鋼計量信息網”項目在能源計量及能源管理方面的擴充改造，特別是在滿足流體計量的結算職能基礎上，實現能源管理的信息化，為生產廠加強能源管理提供信息，為舞鋼的節能降耗服務，全面提升公司計量工作信息化水平。

加強動力能源的管理，加強對各廠的廠際能源結算和重點工藝用能源計量考核，對于節能降耗，提高企業經濟效益具有重要意義。

2 開發背景及簡介

2010年初舞鋼計量信息網系統由20個遠程現場數據采集站、1臺數據庫服務器、5臺采集機、1臺數據采集服務器，1臺WEB服務器組成，可實現能源數據采集、指標計算、能源數據分析、系統事件記錄和報警、設備狀況監視，趨勢圖顯示、報表處理和WEB發布。系統采用485線和MOXA模塊連接現場智能儀表，同時，采用實時數據庫Oracle技術，結合實時系統的高速數據采集、存儲，并將實時數據和歷史數據進行集成發布，采用多級系統授權的系統管理機制，保證系統數據庫與系統運行的安全性，利用VLAN技術建立本地虛擬網絡，交系統與本地管理網絡邏輯隔離。

當時流體計量有300余點能源檢測數據入網，存在的問題是網絡覆蓋面小，入網點數少，數據應用水平不高。公司一、二級流體能源配備基本齊全，在結算上以月結算為主。存在的問題是對外信息發布工作遲遲未上，這樣在信息交流與信息共享方面存在嚴重的障礙，使公司計量信息化服務得不到充分的體現；一些基建工程遺留的計量設施配備不全問題沒有徹底解決；三級重要工序流體量還沒有上網，基礎數據不完備等。

我自動化部“以信息化帶動計量工作”，在完善公司計量基本設施建設的基礎上，加強計量管理，加速計量信息系統建設，采用先進技術和管理手段實現計量數據的實時采集處理，為公司ERP系統提供基礎數據，并為公司及各廠礦合理調度使用資源，推動工藝進步提供保證。

3 目標和任務

建立以計量管理數據庫為核心的、涵蓋90%以上能源計量點的計量信息系統，將公司主要管網、重要的動力設備等的運行數據，能源介質參數等信息納入計量管理數據庫，為公司生產管理、設備運行監測預警、能耗分析、成本核算、經濟合同管理提供及時、完整、準確的計量和工藝檢測數據。提供從瞬時數據到小時、班、月到年等時間檔次的統計分析數據；及時統計分析出生產廠或公司為單位的能耗數據；建立先進的企業計量信息和能耗綜合查詢系統，為決策提供可靠的分析數據。將公司計量監測數據的應用提高到國內先進水平，做到數據真實、分析及時，真正成為公司的計量信息中心。

在上述目標基礎上確立的舞鋼計量信息網建設任務是：

（1）在完善與擴充計量的基礎上，實現對公司生產主要工藝工序的計量監測。

（2）實現網絡化的能源計量結算，從及時性、準確性方面提高結算服務質量。

（3）利用計量信息系統，實現對計量生產過程的適時監測，強化計量生產的指揮調度功能。

（4）利用計量信息系統，對有關生產廠提供能源結算功能、同時提供以能源計量為基礎的消耗計算與分析功能。

（5）利用計量信息系統，對公司有關部門和領導提供能源消耗統計分析分析功能。

（6）利用計量信息系統，為主要生產廠和公司生產部提供重要流體量管網的運行監測功能。

（7）根據公司信息化的發展需要，為其它信息系統提供必要的計量信息源。

4 系統業務流程設計

舞鋼能源計量信息系統網絡的業務流程如圖所示，主要有：

（1）數據采集站。整個網絡以自動化部現場數據采集站為中心，分別通過儀表室收集各計量點的流體量數據。目前只采集流體量產出廠的發生量數據和流體量消耗廠的使用量數據。在本項目功能實現后，增加對主要生產線的工藝量數據的采集及處理，在滿足能源計量的同時，實施對重要工藝點的能耗檢測，以實現流體量信息處理的全面網絡化。

（2）流體量消耗廠現場儀表和生產調度。通過生產現場的采集并發送流體配出量數據到數據采集站，同時該廠生產調度利用網絡輸送的自動化部信息或公司總調信息指揮本廠生產運行。

（3）自動化部生產調度利用網絡信息監控各類管網的狀況，并指揮現場數據采集站的運行，確保有關廠礦生產的正常進行；計量辦形成能源統計分析報表報送給公司能源處。

（4）公司總調通過網絡信息監控各類管網的狀況，并指揮協調各生產廠生產運行，確保公司生產的平穩順態運行；能源處通過網絡掌握全公司的能源產出與消耗狀況，進行綜合統計與分析，為領導決策提供信息。

5 項目實施

該項目工程包含數據采集系統建設、網絡系統建設、數據庫建設和應用程序建設四項。以公司生產的流體量計量為主，實現儀表室數據采集、儀表室運行監控、管網運行監控、能源消耗結算、能源消耗統計分析等。

5.1 數據采集系統建設

能源網采集結構示意如圖：

舞鋼計量信息網在舞鋼公司共建立了25個遠程數據采集站，此項中新增了一軋鋼、二軋鋼、二煉鋼、一號高壓室和二號高壓室等20多個采集站，采集站附近智能儀表數據通過485信號線集中至采集站的MOXA模塊，然后經光纖傳至中心機房六臺采集機，數據采集服務器匯總五臺采集機的數據，統一寫入Oracle數據庫服務器。

MOXA串口設備聯網服務器可將RS-232或RS-422/485工業串口設備（如PLC，測量儀及傳感器等）立即連上網絡，就像讓你的串口設備具有了網口一樣。MOXA串口服務器提供了Real COM/TTY，TCP Server，TCP Client，和UDP工作模式，可確保與使用標準的網絡API（Winsock，BSD Sockets）的網絡軟件具備兼容性。該串口服務器支持自動IP設定協議（DHCP，BootP），以及通過Web Browser console手動設置。兩者都提供了快速有效的安裝方法。有了MOXA Windows Utility工具，執行安裝的動作簡單愉快，所有系統的設置都可存儲并復制到其他設備聯網服務器上。以Visual Basic 6.0作為開發工具，自主開發數據采集程序，對儀表數據進行集中采集。另外在數據采集服務器上自主開發采集站及各計量點數據監控畫面，可以更直觀的觀察到各采集站、計量點的情況。使系統維護和故障處理節省了大量的時間。endprint

5.2 網絡系統建設

建設滿足能源計量及電能計量的光纖服務網絡，數據采集計算機與存儲服務器之間采用UDP通訊協議。該系統采用網絡Sever-Client的結構。數據通訊基于VB程序的WinSock控件之間的UDP通訊傳輸，分為心跳（判斷兩個計算機之間的通訊是否正常）信息和數據信息兩種。數據采集服務器通過數據采集服務器程序對各個站點的采集數量進行實時的統一監視，通過主畫面可直觀地了解現場采集站是否正常工作，采集點數的變化，心跳信息是否正常（心跳正常代表通訊正常），采集的數據是否寫入數據庫。

5.3 數據庫建設

建設基于Oracle9i的計量管理數據庫，基本功能包括：原始數據保存；日、周、旬、月、年累計；按品種、按用戶、按時間統計查詢分析；數據臺帳、設備臺帳生成；各種報表的生成，包括：日報、周報、旬報、月報、年報，按時間自由生成；部分數據的歷史記錄曲線生成和web發布。能源數據的標準折算、發生量和配出量平衡分析；按日報和月結算對用戶單位發布結算信息。數據庫的維護，包括：代碼的生成；部分數據人工修正，手工錄入、自動補算等。

5.4 應用程序建設

編制能源計量結算數據分析處理軟件、生產工藝狀態監測軟件、管網運行監測軟件以及系統管理軟件，建設具備生產廠能源消耗管理基礎的應用程序架構，實現現場采集、故障監視、能源介質計量示意監視報警、能源管理、能耗統計分析管理功能。

利用能源計量管理軟件將采集到的數據進行集成發布，通過JAVA軟件和Oracle9i數據庫進行后臺操作，使數據更加穩定，數據實時傳送到各個用戶，客戶端在局域網上通過瀏覽器實時監測、打印報表和統計。

6 社會效益和經濟效益

2013年下半年該項目開發完成，舞鋼公司擁有完全的自主知識產權，社會效益和經濟效益明顯。

主要體現在：（1）能源計量網絡信息管理系統開發對公司在能源介質消耗計量方面有了質的飛躍，對統計數據提供保證，在應用中反映良好，對公司節約能源消耗方面提供重要依據。（2）對能源介質的自動計量，可提高資源利用率，提高生產效率，提高市場競爭力，提高管理水平，降低生產成本。（3）減少煤氣、廢汽、廢水排放而造成的環境污染和資源浪費。（4）該項目開發的工藝、技術及產品，促進了控制技術在全公司的推廣，為其它用途計量過程控制的開發提供了相關技術資料。（5）由于實現了能源的科學、合理分配，避免了能源在生產過程中的浪費，舞鋼公司目前能源費用月均約3000萬元，按節能效果1～1.5%計算：月可節約能源費用約30～45萬元，年可節約約360～540萬元。降低各類故障的直接經濟損失每年約100萬元。以上合計年可節資降損約460～640萬。endprint