一种冶金企业能源管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冶金企业能源管理系统及方法，属于自动化控制领域，其系统基于EMS系统，包括中央网络系统、工业以太网以及Oracle数据库服务器，所述的中央网络系统和工业以太网之间增设一交换机；所述的交换机上增设应用服务器、工业网关IGS服务器、实时数据库服务器以及Oracle数据库服务器。其方法包括在交换机上增设应用服务器、工业网关IGS服务器、实时数据库服务器；在所述的工业网关IGS服务器中安装IGS硬件狗和IGS驱动程序；在工业网关IGS服务器的软件中配置与PLC、DCS连接的通讯；工业网关IGS服务器读取并保存现场PLC、DCS的实时数据；实现了精细化管理、提高数据反馈准确度、简化设备系统、压缩改进成本的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动化控制领域，具体地说，涉及一种冶金企业能源管理系统及方法。
技术介绍
马钢第二能源总厂现有的EMS系统分为2个部分：基于实时数据的监控系统以及基于离线数据的基础能源管理系统，监控系统中的趋势数据不能长期保存，而基础能源管理系统只对累计数据进行统计，最小数据单元为1个小时。为了进一步挖掘能源管理潜力，扩展能源管理功能，提出了将现有SCADA监控系统所显示的趋势数据进行保存，并在将这些各项数据进行长时分类保存的基础上，开发相应的管理功能，如瞬时数据历史趋势查询、定制趋势分析、介质和房所报警查询分析及重点用能设备管理等。中国专利申请号201220638122.X，公开日2013年5月22日的专利文件，公开了一种改进型工业控制冗余系统，它包括服务器、操作站、PLC控制系统、DCS系统、RTU系统、网络安全系统、工业以太网、防火墙、工程师站、管理机、打印机、GPS系统、磁盘库、大屏幕系统和主通信线，上述各部件均与主通信线连接，采用该技术所述的改进型工业控制冗余系统，实现了对原有服务器的负载平衡分配，实现服务器负载分担，缩小服务器故障时的影响范围，大幅提高了EMS系统安全、稳定性，为能源调度安全稳定生产提供保障。但是，能源生产管理的基本目标是：安全稳定、经济平衡、优质环保。通过数据管理系统的建设，实现对EMS系统大量瞬时数据长期归档、查询、分析等功能，将对钢铁企业改进生产、设备系统工作、降低能耗、提高能源管理水平及设备管理水平起到促进作用。因此上述技术方案还存在以下技术问题(一)：1、监控系统中的趋势数据保存在本地硬盘，在保存的同时要考虑本身IO服务器的通讯负载，该数据保存时限为电力20天、动力/水30天，无法做到长期保存；2、基础能源管理系统只对累计数据进行统计，最小数据单元为1个小时，无法满足瞬时数据的查询；3、EMS系统中因IO服务器不同组别无法生成不同介质的趋势组(如电力、动力趋势一组)；4、EMS系统中无法做到对报警数量的统计、对比、查询；5、EMS无法对重点用能设备进行精细化管理。目前，现有技术中解决上述技术问题(一)的技术方案可能有多种，但它们存在的共同技术问题(二)：数据反馈精度低，错误率高，设备冗杂，导致改进成本高。
技术实现思路
1、要解决的问题针对上述技术问题(一)，本专利技术提供一种冶金企业能源管理系统，进一步挖掘现有EMS系统的潜力，将SCADA在线监控系统才关心的瞬时数据、趋势图等功能移值到这个系统中，保存海量的瞬时数据，并能随时读取检索这些海量数据，分析过滤出需要的信息，并分门别类进行统计，实现了数据的长期保存，趋势的灵活比对，直观的报警统计，对重点用能设备进行精细化管理等一系列功能，将EMS系统与数据管理系统有效的结合起来，提升了钢厂在EMS系统上的自主知识产权系统的开发应用，提高钢厂新区能源管理水平；针对上述技术问题(二)，本专利技术提供一种冶金企业能源管理方法，能够在本专利技术系统的基础上，通过人工干预设置，实现精细化管理，提高了数据反馈准确度，且简化了设备系统，最大化压缩了改进成本。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种冶金企业能源管理系统，基于EMS系统，其包括中央网络系统、工业以太网和Oracle数据库服务器，所述的中央网络系统和工业以太网之间增设一交换机；所述的交换机上增设应用服务器、工业网关IGS服务器、实时数据库服务器。优选地，所述的中央网络系统和工业以太网之间通过通过星型双绞线方式连接；所述的中央网络系统和工业以太网之间的通信线包括主通信线和备用通信线。优选地，所述的应用服务器包括第一应用服务器和第二应用服务器；所述的第一应用服务器既与所述的主通信线连接同时也与所述的备用通信线连接；所述的第二应用服务器只连接在备用通信线上。优选地，所述的实时数据库服务器包括第二实时数据库服务器；所述的Oracle数据库服务器既与所述的主通信线连接同时也与所述的备用通信线连接；工业网关IGS服务器和第二实时数据库服务器仅与所述的备用通信线连接。优选地，所述的中央网络系统挂接所述的EMS系统中的服务器。优选地，所述的工业网关IGS服务器通过OPCUA方式直接读取连接在所述的工业以太网上。一种冶金企业能源管理方法，包括如下步骤：S1.基于EMS系统，在中央网络系统和工业以太网设置一台交换机；S2.在步骤S1中所述的交换机上增设应用服务器、工业网关IGS服务器、实时数据库服务器以及Oracle数据库服务器；S3.在所述的工业网关IGS服务器中安装IGS硬件狗和IGS驱动程序；S4.在工业网关IGS服务器的软件中配置与PLC、DCS连接的通讯；S5.工业网关IGS服务器读取并保存现场PLC、DCS的实时数据；S6.在所述的ORACLE数据库服务器中新增报警信息点表；S7.在所述的应用服务器上开发相应的管理功能。优选地，步骤S5中所述的工业网关IGS服务器通过OPCUA方式直接读取并保存现场PLC/DCS的实时数据。优选地，步骤S6中所述的报警信息点表包括报警点编码、报警点名称、单位、正常值、报警联锁值(H值、HH值、L值、LL值、联锁值)、备注。优选地，步骤S7中所述的相应的管理功能包括历史存储应用、报警管理应用、趋势管理模块应用和重要用能设备参数统计查询应用。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术数据管理对历史数据实现了长时间存储，按照不同类别分为1年、2年、永久保存；(2)数据管理实现了在线历时趋势的对比，提高了影响能源系统正常运行的煤气数据的对比；(3)数据管理实现了宏观报警管理，系统中可以统计出，房所\\介质总报警量，并有日、月度、年度的对比，通过报警管理，可以着重对报警频发的区域进行重点跟踪，及时消除故障隐患；(4)数据管理中对重点用能设备的管理，更加方便的让设备管理人员掌握设备的整体状况。通过故障次数、跳机次数知道该设备故障发生率、通过最长不间断运行时间知道该设备是否正确的执行了设备切换制度、通过检修倒计时的功能可以知道该设备离下次检修还要多久，可以提前进行检修的准备工作，及劣化趋势的分析。附图说明图1为本专利技术的一种冶金企业能源管理系统的连接图；图2为能源介质比较分析图；图3为介质报警趋势分析图；图4为重要设备分析图。图中：1、至ERP系统；2、防火墙；3、第一应用服务器；4、趋势服务器；5、第二应用服务器；6、工业网关IGS服务器；7、第二实时数据库服务器；8、主通信线；9、备用通信线；10、第一实时数据库服务器；11、备份服务器；12、I/O服务器；13、磁盘库；14、第一DCS系统；15、第一PLC；16、第二PLC；17、第二DCS系统；18、工业以太网；19、网络安全系统；20、Oracle数据库服务器。具体实施方式如图1所示，现有EMS系统包括中央网络系统和工业以太网18，所述的中央网络系统挂接所述的EMS系统中的所有服务器；所述的中央网络系统和工业以太网18之间通过通过星型双绞线方式连接；所述的中央网络系统和工业以太网18之间的通信线包括主通信线8和备用通信线9；工业以太网18与现场的PLC、DCS系统连接；现场的PLC、DCS系统包括第一DCS系统14、第一PLC15、第二PLC16、第二DCS系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶金企业能源管理系统，基于EMS系统，其包括中央网络系统、工业以太网(18)、Oracle数据库服务器(20)，其特征在于：所述的中央网络系统和工业以太网(18)之间增设一交换机；所述的交换机上增设应用服务器、工业网关IGS服务器(6)、实时数据库服务器。

【技术特征摘要】
1.一种冶金企业能源管理系统，基于EMS系统，其包括中央网络系统、工业以太网(18)、Oracle数据库服务器(20)，其特征在于：所述的中央网络系统和工业以太网(18)之间增设一交换机；所述的交换机上增设应用服务器、工业网关IGS服务器(6)、实时数据库服务器。2.根据权利要求1所述的一种冶金企业能源管理系统，其特征在于：所述的中央网络系统和工业以太网(18)之间通过通过星型双绞线方式连接；所述的中央网络系统和工业以太网(18)之间的通信线包括主通信线(8)和备用通信线(9)。3.根据权利要求2所述的一种冶金企业能源管理系统，其特征在于：所述的应用服务器包括第一应用服务器(3)和第二应用服务器(5)；所述的第一应用服务器(3)既与所述的主通信线(8)连接同时也与所述的备用通信线(9)连接；所述的第二应用服务器(5)只连接在备用通信线(9)上。4.根据权利要求3所述的一种冶金企业能源管理系统，其特征在于：所述的实时数据库服务器包括第二实时数据库服务器(7)；所述的Oracle数据库服务器(20)既与所述的主通信线(8)连接同时也与所述的备用通信线(9)连接；所述的工业网关IGS服务器(6)和第二实时数据库服务器(7)仅与所述的备用通信线(9)连接。5.根据权利要求2、3或4所述的一种冶金企业能源管理系统，其特征在于：所述的中央网络系统挂接所述的EMS系统中的服务器。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晖，戴辉棣，沈齐，林继承，郑晓辉，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34