总结：能源管理系统在钢铁行业的应用，是钢铁行业信息化、数据化、智能化发展的重要体现，也是钢铁行业实现智能制造、精细化管理的重要举措。 有鉴于此，本文从能源管理系统在钢铁行业的应用意义出发，对能源管理系统的应用现状进行了简要分析，并结合钢铁行业的特点和智能化创造的目标，设计了一种能源管理系统。 通过对系统架构和功能的分析，确定该系统可以与智能配电系统、自动化管理系统、资源规划系统等互联互通，从而实现对钢铁企业能源运行状态的全面、精细化、智能化管控，有利于企业高质量可持续发展。
关键字：： 智能配电系统; 能源管理; 钢; 智能; 信息化。
0. 引言。 钢铁工业是我国工业体系的重要组成部分，对促进社会进步、经济发展和技术繁荣起着至关重要的作用。 基于近年来钢铁行业的快速发展，钢铁生产制造的自动化、数字化和信息化水平不断提高，这导致了钢铁能源供需匹配、钢铁制造工艺方法的运用、钢铁生产工艺的衔接、钢铁生产工艺的衔接、 而钢铁各类流动的调度和流通，能源资源的智能调配和控制，已成为新时代钢铁工业建设发展的客观需求和必然趋势。智能配电系统和智能能源管理系统可以对多种能源介质进行精细化控制，实现钢铁行业全过程各种流水的科学调度，有效提高企业管理水平，促进企业高效、安全、环保、稳定、长远发展。
1.能源管理在钢铁行业的应用意义分析。
1）智能配电系统的应用意义。
近年来，在钢铁工业快速发展的基础上，钢铁企业的生产规模不断扩大，导致钢铁企业生产设备的增加。 此外，在智能制造进程的不断推进下，钢铁企业供配电网自动化、信息化水平不断提高，对供配电管理提出了更高的要求。 智能配电系统的有效设计和科学应用，可以满足钢铁企业供配电系统的管理需求。 钢铁企业可利用智能配电系统对电力参数、环境参数、运行参数等进行全面监测（图1），并根据监测结果指导企业节能减排。 对电气设备或系统过载、过电压、超温等危险情况进行预警，减少这些危险行为的发生和发展，对企业安全生产造成不利影响; 监控设备运行故障和电能质量问题，使运维人员及时发现和处理故障，防止事故蔓延，将事故的影响降低到最低水平。 钢铁企业可以通过采用智能配电系统，实现资产管理（如资产归档快速检查、评估等）、运维管理（如工艺规范、运维跟踪、案例存储等）、能源管理（如能源使用监控、能耗统计、能耗评估等）的一体化精细化控制。
2）能源管理系统的应用意义。
能源短缺和环境污染是我国各领域建设和发展的关键问题。 钢铁行业不仅是能源消费大户，也是污染物排放大户。 从生产工艺上看，大多数钢铁企业采用“烧结-炼铁-炼钢-轧制”工艺进行生产，涉及原料厂、烧结厂、焦化厂、炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂等众多生产设施。 据统计，烧结工艺能耗可达48kgcet左右，焦化工艺能耗可达103kgcet左右，炼铁工艺能耗可达386kgcet左右，炼钢工艺能耗可达54kgcet左右，每吨钢的能耗可达456 462kwh t， 每吨钢材新水消耗量可达245~2.56m3 t等，综合能耗约为545 552kgce t。 从生产排放量来看，钢铁行业的碳排放量仅次于电力行业，分别占全国碳排放总量的13%和15%，此外二氧化硫、氮氧化物、烟尘、废水等排放也位居工业行业前列。 因此，在新时代的发展中，如何保证生产质量，提高生产效率，减少资源和能源消耗，减少环境和生态负荷，实现精细化能源管理，成为企业和相关人员关注和思考的重点问题。 能源管理系统作为钢铁企业信息系统的重要组成部分，在资源能源数据采集、分析、分类、存储和利用方面的优势，为钢铁企业能源管理的智能化、精细化发展提供了支撑。 目前，钢铁企业应用的能源管理系统可以监测和控制各种能源介质（各种气体、各种水、供热网络、电力等）信息，如压力、温度、浓度、流量、运行状态、启闭信号等，还可以监测和控制污染物信息，如浓度、流量、总排放量、 污染指标等，为能源分配利用、设备维护、污染防治等提供指导。 同时，能源管理系统可以与其他信息管理系统互联互通，进一步提高企业的管理水平。 推动高效、环保、节能、专业化、科技化、创新型钢铁企业发展。
2、能源管理系统在钢铁行业的应用现状及存在的问题分析。
钢铁企业能源管理系统是集制造过程监控、能源资产管理、能源资产调度等功能为一体的管理系统，其有效应用提高了企业能源利用率，对企业能源管理质量的提高产生了积极影响，是新时代企业实现绿色环保、绿色化 信息化、创新发展的重要手段。纵观能源管理系统在钢铁企业中的应用现状，发现能源管控系统在应用中还存在许多问题，在后续研发中亟待改进、完善和优化。 例如，能源数据收集缺乏准确性和全面性; 能源管理系统与其他系统的集成度有限，容易出现信息孤岛问题。 现场设备集成度不够高，设备监管离散性高。 系统通信存在一定的滞后性，事后管理并不少见。
3、钢铁企业能源管理体系优化设计与分析。
钢铁企业要以“互联网+”为理念，以“加快建设制造强国、网络强国”为任务，推动钢铁制造管理与信息化深度融合，积极优化能源管理体系，实现物料流、信息流、能量流智能调度控制的融合。 从而有效解决传统能源管理系统的应用难题，促进能源管理系统的应用发挥最大作用，实现钢铁企业能源精细化管理，推动钢铁企业绿色化、自动化、创新化。智能化发展。
1）智能能源管理系统的主要架构。
钢铁企业要根据钢铁企业特点，结合钢铁企业建设管理的“智造”要求，以系统安全运行、制造节能减排、能源全过程协同优化控制为目标。
在信息通信技术的支持下，构建了智能能源管理系统。 根据智能能源管理系统的功能，其架构可分为数据中心层，侧重于钢铁企业各类流的调度与控制，包括生产原料、燃料、物料等物料流的调度与控制; 电气、水文、燃气、热力、机械等能量流调度与控制; 在制造、运营管理等过程中产生各种信息的信息流调度和控制。 协同管控层是根据各类信息对能源资产进行高效优质的匹配，有效提高企业生产经营的质量和效率，大大提高各类能源资产的利用率。 智能管控层进一步提升了能源管理系统的智能化水平，实现了对企业全过程的智能监控、调度、控制。
2）智能能源管理系统设计要点。
1）明确系统之间的关系，提高系统交互性。
提高智能能源管理系统与其他信息管理系统的交互能力，对智能能源管理系统充分发挥作用具有重要影响。 因此，在系统设计和建设过程中，需要综合考虑能源管理系统与钢铁企业其他信息管理系统的关系，如基础自动化系统、过程控制系统、生产执行系统、企业资源规划系统等，从而准确确定能源管理系统在企业信息化架构中的位置管理系统。一般来说，能源管理系统主要面向企业和企业管理人员，对数据信息的可控性和相关性要求很高。 能源管理系统需要为企业的运营提供准确、全面的信息，以满足企业生产计划、采购计划、资金计划、能源计划等需求，因此能源管理系统应具有较强的物料流（图2）、信息流、能量流、资金流等协调控制能力。 基础自动化系统和过程控制管理系统侧重于设备运行状态等基础数据控制，对数据信息的准确性和及时性有很高的要求。 生产执行系统以钢铁企业的生产管理为重点，包括生产计划执行控制、生产能耗控制等，能够有效连接过程控制管理系统和能源管理系统，进一步提高钢铁企业生产经营控制水平，消除钢铁企业生产过程中的各种不确定性。 因此，在钢铁企业的信息管理系统中，基础自动化系统和过程控制管理系统位于架构的底层，生产执行系统位于信息管理系统架构的底层，能源管理系统位于架构的顶层。
2）根据钢铁企业特点，综合考虑系统设计。
如何提高能源介质运输的连续性、耐久性、安全性、快速性和经济性，已成为钢铁企业能源管理思想中的关键问题之一。 对此，智能能源管理系统在钢铁企业中的应用需要较强的能量动态调节和平衡能力。 这就要求从能源介质传输监测能力、能源动态调节能力、能源介质置信度收集与处理能力、能源介质运输故障分析与处理能力、能源计划调整能力、能源平衡能力等方面综合考虑智能能源管理系统的设计，以确保企业在能源介质运输管理方面做出科学决策有系统支持。
3）根据企业能源管理要求，科学规划系统功能。
能源管理系统在钢铁企业应用的主要目的是提高能源利用率，保证能源生产、转换和消费的平衡，促进企业生产健康、稳定和长期发展。 因此，钢铁企业的智能能源管理系统一方面需要管理能源使用，另一方面需要管理能源成本。 其中，能源使用管理侧重于物料流控制，能源成本管理侧重于资金流控。 为满足企业的能源管理需求，智能能源管理系统需要具备能源设备监理、能源计划监理、能源平衡监理、能耗绩效监理、能源监理等功能。 就能耗的实际管理而言，钢铁企业可以通过智能能源管理系统，根据企业实际情况建立能耗模型，在能耗历史信息、生产计划信息、能源供需计划信息的支持下完成能耗。 等，从而为制定企业能源管理计划、提高能源利用率提供依据。在能量平衡监管方面，钢铁企业可以通过智能能源管理系统，系统、准确、全面、动态地掌握电能、水能、燃气能等的采购、储存、利用、输配，并对其进行监控、调度和控制，确保能源介质在各个环节的安全和可用性。 同时，借助系统，企业可以将能源数据转化为碳排放数据，实现对各分公司或业务的污染排放进行智能分析，使企业管理者更直观地了解各分公司或业务的污染状况，方便企业管理者制定污染排放管理问题， 从而制定科学、合理、有效的减排减排和污染减排方案。
4）合理选择系统实施技术，确保系统功能的有效发挥。
系统的实施离不开各种技术支持。 对此，在系统设计和开发过程中，应高度重视系统实现技术。 由于钢铁企业的能源管理范围是整个钢铁厂，因此将系统设计为多层分布式结构，以保证系统安全可靠运行，提高系统维护的简便性。 选择客户-服务器网络通信方式，引入以太网通信技术、现场总线通信技术、无线传感技术以及Modbus-RTU、IEC61850、ModbusTCP IP等多种通信协议，满足系统内部和系统间的通信需求。 采用模块化设计方式，系统按其主要功能划分为多个子系统，以满足不同用户的管理需求。 同时，在子系统的设计中，对能源介质进行分类，工作人员可以查阅某种介质的历史资料。 为了提高信息利用效率，系统依靠数据挖掘技术、数据库技术、专家知识系统技术等，可以自动生成各种报表并以各种形式直观展示，系统具有信息跟踪能力，便于追溯管理。 依托云技术，系统不仅可以通过互联网登录，还可以通过移动终端登录，实现能源的远程控制。
4. ACREL-EIOT能源物联网云平台。
1）概述。ACREL-EIOT能源物联网开放平台是一套基于物联网数据平台的平台，建立统一的上下行数据标准，为互联网用户提供能源物联网数据服务。 用户只需购买安科锐物联网传感器，选择网关，扫码即可自行安装后，使用手机和电脑获取所需的行业数据服务。
平台提供数据座舱、电气安全监控、电能质量分析、功耗管理、预付费管理、充电桩管理、智能照明管理、异常事件报警与记录、运维管理等功能，支持多平台、多语言、多终端数据接入。
2）申请地点。
该平台适用于公寓租户、连锁小超市、小工厂、楼宇管理系统集成商、小型物业、智慧城市、变电站、楼宇、通信基站、工业能耗、智慧灯塔、电力运维等领域。
3）平台结构。
4）平台功能。
电力收集。 电力集中读取模块可实现各种监测数据的查询、分析、预警和综合展示，确保配电室的环保性。 在智能化方面，实现了供配电监控系统的遥测'、遥信、远程控制、系统综合检测、统一管理; 在数据资源管理方面，可展示或查询供配电室各设备的运行情况（包括历史和实时参数，并根据实际情况查询或打印月报、年报，提高工作效率，节约人力资源。
变压器监控。
配电图。 能耗分析。
能耗分析模块采用自动化和信息化技术，实现从能源数据采集、过程监控、能源介质消耗分析、能源消耗管理等全过程的自动化和科学管理，使能源管理、能源生产、使用全过程有机结合，利用先进的数据处理分析技术进行线下生产分析管理， 从而实现全厂能源系统的统一调度，优化能源介质平衡，有效利用能源，提高能源质量，降低能耗。达到节能降耗的目的，提高整体能源管理水平。
能源消耗概述。 预付费管理。
1）登录管理：管理运营商账号和权限分配，查看系统日志等功能;
2）系统配置：配置楼宇、通讯管理机、仪表及默认参数;
3）用户管理：为店铺用户进行开户、注销、远程开户平仓、批量操作、记录查询等操作;
4）售电管理：对已开通的表进行远程售电、取电、更正和记录查询;
5）售水管理：对已开表进行远程售水、取水、记录查询等操作;
6）报表中心：提供售电、售水财务报表、能耗报表、报警报表等查询，系统所有报表和记录均可导出为excel格式。
预付费看板。
充电桩管理。
通过物联网技术，对充电桩现场和与系统相连的每个充电桩进行持续采集和监控，同时对充电器过温保护、充电器输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警。 云平台包括充电充电和充电桩运营的所有功能，包括城市级大屏、交易管理、财务管理、变压器监控、运行分析、基础数据管理等功能。
充电桩看板。
智能照明。 通过物联网技术，智能照明对安装在城市各个区域的室内照明、城市路灯等照明电路的用电状态进行不间断的数据监测，还可以实现定时开关策略配置和后台远程管理、移动管理等，降低街道照明设施的维护难度和成本， 提高管理水平，达到节能挂的一定效果。
监视页面。 安全用电。
安全用电采用第一时间调查处理，消除电气火灾安全隐患，达到“防患于未然”的目的。
智能消防。 通过云平台，进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学火灾预警、网格化管理、实施多责任监管的目标。 填补了“九小场所”和危化品生产企业无法有效监控的空白，适配全民用建筑，实现无人值班智慧消防，实现智慧消防电力管理“自动化”、“智能化”、“系统化”、“精细化”的实际需求。
5）系统硬件配置。
5. 结论。
智能配电系统和智能能源管理系统是基于云技术、大数据技术、物联网技术、人工智能技术、移动通信技术的推广应用而形成的管理系统。 在钢铁制造中，智能配电系统应用的关键是实现钢铁企业电力设备的自动化、智能化管理，从而在很大程度上保证电力设备的安全稳定运行; 智能能源管理系统应用的关键是将各种能源介质整合到钢铁制造的全过程中，实现整体能源管理和动态调度，提高企业能源资源的利用率。 基于智能配电系统和能源管理系统的有效应用，可以促进钢铁企业绿色化、信息化、智能化、创新化发展，保障钢铁企业长期安全、稳定、健康经营。