基本信息
- 项目名称：
- 冶金企业能源计量管理系统
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品以冶金企业系统节能为研究目标，对以鞍钢集团大孤山选矿厂为代表的冶金流程工业进行了生产过程的能源监测、系统优化与综合管理技术的应用研究，构建了冶金企业生产过程能源集成管理系统。 采用计算机及网络技术，构建了冶金企业能源数据自动采集网络，实现了生产现场能源数据的实时采集、远程传输、数据存储及智能分析与处理。结合神经网络、遗传算法等理论与方法，建立了冶金生产过程的能耗分析与预测模型，开展了能量平衡及系统优化方法的研究。基于Oracle9i数据库及Tomcat5.0 WEB服务器平台，采用JSP模式开发了冶金企业能源信息管理系统平台。
- 详细介绍：
- 本作品以冶金企业系统节能为研究目标，对以鞍钢集团大孤山选矿厂为代表的冶金流程工业进行了生产过程的能源监测、系统优化的综合管理技术的研究，构建了冶金企业生产过程能源集成管理系统。 用先进的计算机及网络技术，构建了冶金企业能源数据自动采集网络，实现了生产现场能源数据的实时采集、远程传输、数据存储及智能分析与处理。基于Oracle9i数据库及Tomcat5.0 WEB服务器平台，采用JSP开发模式开发了冶金企业能源信息管理系统平台，结合神经网络、遗传算法等理论与方法，建立了冶金生产过程的能耗分析与预测模型，开展了能量平衡及系统优化方法的研究。 系统具有能耗能耗统计、预测分析、线损分析、功率补偿、能量平衡、设备能耗对比、故障诊断与处理等功能，并可进行WEB页访问。 本作品在当前我国能源形势紧张、全社会都在大力倡导节能降耗的大背景下更具有突出的现实意义，其研究成果在冶金、石化、机械制造等高耗能流程工业具有迫切的市场需求和广阔的产业化应用前景。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 以冶金企业节能降耗为研究目标，以鞍钢集团公司大选厂生产过程为具体研究对象，以能源监测、系统优化与综合管理技术应用研究为主体，与系统节能技术和智能分析与控制技术相集成，构建钢铁企业生产过程综合节能管理系统，实现生产过程的节能降耗与能源优化。通过集成创新，促进企业节能降耗目标的实现，为企业创造具有重大意义的经济和社会效益，并形成在流程工业具有推广价值的节能技术研究成果。 1、构建了冶金企业能源数据自动采集网络，实现了生产现场能源数据的实时采集、智能分析与处理。 2、实现了能源计量与管理的高度集成，进行了良好的接口设计，为企业进一步实现与生产与销售管理、设备管理、人力资源管理、财务管理及ERP等的集成打下了坚实的基础。 3、基于JSP+Oracle9i数据库及Tomcat5.0 WEB服务器平台，采用JSP+JavaBean开发模式开发冶金企业能源信息管理系统平台，结合神经网络、遗传算法等理论与方法，建立了冶金生产过程的能耗分析与预测模型，开展了能量平衡及系统优化方法的研究。系统具有能耗统计、预测分析、自动排产、能量平衡、设备能耗对比、故障诊断与处理等功能，并可以WEB页的方式供相关职能部门访问，采用了合理的网络拓扑结构和可靠的数据库型式，具有网络自诊断功能，可靠性高，稳定性好。 4、降低了企业能源的运行成本,促进了企业节能减排工作，增强了企业的综合竞争力。经鞍钢集团大孤山选矿厂生产实际运行表明，本作品降低企业整体能耗1%以上，为企业创造节能效益100万元/年以上。
科学性、先进性
- 根据最新国内科技查新报告，目前国内冶金企业在能源管理方面存在以下足：1. 多数冶金企业的能源信息管理系统建设效率不高，信息化建设极不平衡，很多企业的能源管理还停留在信息化管理阶段，管理手段落后，应用效果不理想。2. 整体智能化水平不高，新技术、新思路运用较少，集成度较低，不能提供良好的辅助决策功能，对于科学的生产决策和制定能源规划指导作用不大。本作品与现有技术相比，具有以下科学性、先进性：1、完善了客观的以数据为依据的能源消耗评价体系,实现了能源系统的分散控制和集中管理。2、结合冶金企业生产工艺，通过冶金行业系统节能理论和智能算法的研究，构建了冶金行业能源信息集成管理系统平台，实现了能源统计、预测分析、能量平衡及自动排产等功能的集成创新，并可进一步实现与系统ERP的集成，为企业管理者提供了科学的生产用能决策，3、提供了从企业到车间到设备的多种能源信息形式，全面体现了企业/车间/设备的能耗水平，集成化及智能化水平高，可靠性好。4、具有强大的指导生产和在相关流程行业广泛推广的应用价值。
获奖情况及鉴定结果
- 1、以本作品研究为主要内容的《冶金过程能耗监测与能耗系统优化》项目获2007年科技部科技支撑计划项目立项，经费444万元； 2、本作品获2008年度鞍钢集团科技进步二等奖； 3、以本作品研究为核心内容的吉林省科技厅社会发展重大项目《冶金行业综合节能技术与产品的开发研究》2009年3月26日通过吉林省科技厅组织的专家鉴定； 4、2009年6月《冶金企业生产过程能耗监测系统》获国家软件著作权认定； 5、本作品相关研究成果已发表学术论文10余篇，其中EI检索5篇，ISTP检索1篇，国内核心期刊4篇； 6、荣获2009年“挑战杯”吉林省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 不转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品采用先进的工业网络技术和设备建立了能源数据自动采集网络，并结合冶金行业系统节能理论和神经网络、遗传算法等智能方法的研究，构建了冶金行业能源信息管理系统网络平台，系统具有能耗数据查询、能耗报表、能耗统计、预测分析、自动排产、线损分析、功率补偿、能量平衡、设备能耗对比、故障诊断与处理等功能，并可以WEB页的方式供相关职能部门访问，为企业制定科学的生产计划和能源规划奠定了坚实的基础，极大促进了冶金企业能源信息化管理水平的提高和节能降耗目标的实现。 冶金行业是一个高能耗行业，其能源费用约占生产成本的30%左右。本作品在当前全球能源形势紧张、国家大力倡导节能减排的大背景下更具有突出的现实意义。本作品以冶金行业的生产过程为研究对象，通过集成创新和工程实现，相关研究成果同样适用于其他如化工、石油、机械加工及制造等高耗能流程行业，因此具有广阔的市场需求和产业化应用前景，经济和社会效益极其重大。经鞍钢集团大孤山选矿厂实际生产运行表明，本作品可实现综合节能1%，创造经济效益100万元/年以上。
同类课题研究水平概述
- 能源管理信息系统在发达国家的冶金企业的应用兴起于七十年代，经过几十年的发展已经达到了相当高的水平。在美国，生产过程信息化、经营管理信息化(MIS、DSS、MRP、ERP、CIMS)己成为美国钢铁企业经营的必要条件，通过现代化管理手段使得公司的效益大大提高。日本钢铁企业普遍建立能源中心来进行能源管理。早在六十年代，日本的八幡制铁所就设立了第一个能源中心。发达国家的冶金企业在能源管理中已经脱离了简单的生产管理，而倾向于将生产、物流等子系统与能源系统建成一个互相关联的管理网络，体现出管理的系统性，同时，发达国家的钢铁企业更加注重新技术在能源管理信息系统的推广，人工智能、神经网络、专家系统等的应用使能源管理更上了一个新的台阶。国内从“六五”计划开始了冶金行业能源管理系统的筹建工作，到现在己有三十多年的历史。由于国内各钢铁企业生产状况、技术装备水平和企业管理水平存在差异，因此企业能源管理中心的规模和功能也不尽相同。宝钢于80年代从日本引进能源管理中心设备，拥有全国最早投入运营的能源管理中心。宝钢能源管理中心自1982年4月投产以来，经过不断的建设和完善，综合能源管理水平在国内处于领先地位。鞍钢于八十年代初完成了能源管理中心的总体方案论证工作。其能源管理中心实行炉窑、机台、车间、分厂、企业等多级监测和集中管理，对能源系统进行实时监测和运行状况的评估，实现了能源调度自动化管理。此后，国内其它冶金企业如攀钢、本钢、马钢、酒钢、济钢、邯钢等也陆续建成或在建规模不等的能源管理信息系统。但目前我国冶金行业内部能源管理信息系统的建设极不平衡。行业内重点企业对能源管理信息系统的投资较大，大批中、小型企业的能源管理还停留在信息化管理的初级阶段，管理手段相对落后，无法实现能源在线动态调度，导致能源浪费大、能源费用高。即使在能源信息化建设比较有成效的企业，经过分析也只有50%的企业投入产出成效相对比较理想，仍有半数企业存在建设效率不高、信息资源浪费严重、人员操作不熟练等问题。能源管理信息系统仍存在许多深层次的问题需要解决。综上所述，在当前冶金企业的能源管理信息系统中，大多数智能化水平较低，新技术、新思路运用较少，集成度不高，系统因不能提供良好的辅助决策功能，应用面往往只停留在中下管理层面。因此为推进冶金行业能源管理信息化建设进程，需要从理论和应用两个方面对冶金企业能源管理系统的建设进行深入的研究。
