北京伟联科技有限公司成立于2016年，是位于海淀区的国家级高新技术企业，公司自成立之初就把为工厂提供专业、可靠、安全、先进的工业系统智能化解决方案视为己任。截止2021年，伟联科技已经获得国家级高新技术企业认证、中关村高新技术企业认证、3A企业认证、软件企业认证、研发&销售双料的ISO9001质量管理体系认证，并取得软件著作权 24项，注册商标11项，技术专利3项。伟联科技销售渠道辐射东北、华北、西北、华东、华中和西南各大区域，产品销售遍布全国，冶金、煤炭、有色金属、自来水、污水、石油天然气，电力，热力，新能源等各大行业均有伟联科技产品的成功应用。全球领先的工业自动化巨头、大型国企、科研院所、高校等都已经形成良好的合作关系。

　　某钢铁企业能源计量检测点遍布全厂各工艺区，点多面广，大部分站点数据无法联网进行集中监视和分析管理。 根据钢铁行业能源管控总体趋势和有利于企业实现智慧能源的内在要求，按照总体设计，着眼现状，立足长远，稳定可靠的原则进行，需要构建满足如下功能的能源管理系统： 

　　一、建立全厂统一的能耗核算标准，数据计量自动准确， 便于平衡管理分析。 

　　二、能对主要工序实现用电、水、气等能源统计分析，为全公司能源管控一体化提供基础电计量数据，便于有条件的工序依据尖峰平谷分时段控制，节约能源。 

　　三、为以后基于大数据分析，查找降低能耗瓶颈，实现能耗系统的节能降耗和指标优化，助力实现碳中和、碳达峰。 

　　因此，伟联科技通过 WL-320E、WL-430T、WL-620F、WL-820B、WL-970B、WiSCADA 3.0 在内多系列重磅产品，为某钢铁企业构建起涵盖了智慧互联、数据采集、工业云化、智慧运维、工控安全、以及碳排放计算的全套智慧工业解决方案。为企业构建起贯穿计量采集、实时监控、动态分析、优化控制、持续改进的一体化能源管理系统，为管理者、各级能耗内部用户、浏览者提供了一个访问的网络通道，搭建了一个合理、有效的信息传输平台和管理平台，助力某钢铁企业实现碳中和、碳达峰。 

　　能源管理系统中采用工业私有云架构替代传统工控机和服务器的方式。将多台高性能服务器和工业存储通过高速率、低延迟网络形成融合架构，将统一管理的虚拟化平台部署在此融合架构上，形成工业私有云。将传统的工控机以及其应用程序以虚拟化的形式并发运行在工业私有云上。由此形成软件和硬件的多重冗余，保障生产的稳定连续。能源管理系统的调试实现在线升级，整个过程没有影响到原系统的正常生产。

　　某钢铁企业主要生产建筑用钢和品种钢，目前已形成铁矿、焦化、制氧、竖炉、烧结、炼铁、炼钢以及轧钢于一体的钢铁联合生产线，年产规模达 120 万吨，是一次能源和二次能源的消耗大户。因此，建设能源管理系统，降低企业能耗使用量、提高用能效率对企业长远发展显得越来越重要。 

　　钢铁企业能源计量检测点遍布全厂各工艺区，点多面广，大部分站点数据无法联网进行集中监视和分析管理。当 前能源数据计量存在问题有： 

　　1、高炉煤气、转炉煤气、氮气、氧气、蒸汽消耗量及电力消耗量主要通过每月的人工抄表方式来进行统计分析，无法保证用数据结算的时效性，准确性。 

　　2、节能降耗的最终体现，是总能耗的减少，而能耗数据不能进行实施监控，以及数据不能进行班、小时、日、周、月统计，不能对各工序、主要能耗情况进行掌握，生产能耗的避峰就谷不能有效组织，无法做到能源的精细管理。 

　　3、无法自动和及时准确分析各级单位和工序的单位能耗，及时发现和改进工序能源消耗瓶颈。 

应用步骤 

　　由于钢厂各能源系统后台繁多，接口通讯不一，各能耗站点装备条件和自动化、信息化水平不一。本案例根据钢厂能源管控总体趋势和有利于企业实现智慧能源使用和管理的内在要求，即考虑当前能耗数据采集并传输至省平台，又满足未来钢厂异地搬迁实际情况，按照总体设计，着眼现状，立足长远，稳定可靠的原则进行，具体功能如下： 

　　1、建立全厂统一的能耗数据采集体系，数据计量自动准确，便于平衡管理分析。 

　　2、能对主要工序实现用电、水、气等能源统计分析，为全厂能源管控一体化提供基础计量数据，便于有条件的工序依据尖峰平谷分时段控制，节约能源。 

　　3、为以后基于大数据分析，查找降低能耗瓶颈，实现能耗系统的节能降耗和指标优化，实现智慧能源管理奠定基础。

方案设计 

　　1、通过对各能源消耗节点进行详细调研梳理，从工序能耗，车间能耗需要采集的数据设置必要采集点，对不满足精度要求仪表进行更换升级，对不具备数据远传功能的采集点进行数据远传改造。 

　　2、基于各个仪表位置分布，在经济性及可扩展性的基础上，建立智能数据采集站，通过 4G 网络，将所有仪表数据采集至中心机房。 

　　3、构建工厂能源数据网，从可用性，可靠性，机密性来设计，保证各终端链接通讯，网络容量和可靠性的规划考虑未来工厂扩展的需求。 

　　4、所有能源计量数据原则上全部从计量表 485 通讯口单独采集，就近进入数采终端，数采终端具有本地数据存储功能。

　　5、水系统仪表已经采集到云平台，故需要从云平台二次通讯获取数据。 

　　6、采用 B/S 应用架构，开发针对性应用分析平台，实现钢厂供配耗的智能分析，自动出具相关报表（日报/月报）。 

　　7、整理能耗数据形成数据库记录，并对关键能耗数据按省平台要求的数据格式传输至相应的位置。 

　　8、采用高性能软件开发所有能耗数据的历史趋势曲线、历史数据查看功能，以便能够获取精细的历史数据。 

　　9、开发手机端 APP 查看画面，允许相关人员通过手机端查看能耗数据。 

　　10、建立网络安全体系，对非必须联网的设备做拦截处理。

　　本案例分为数据采集、网络传输、数据存储、数据展示四部分，数据采集层主要由北京伟联科技有限公司的WL-970B-E 型号云盒子作为智能数据采集终端，云盒子通过DLT-645 协议采集电度表数据，并且将采集到的数据转换为ModBusTCP 协议从站，使用 Smart200PLC 通过 ModbusRTU 协议采集氮氧消耗数据。通过北京伟联科技有限公司的WL-320E-M 型号工业边缘计算模块与水系统云平台对接，使用 http 协议获取水表相关数据。 

　　网络传输使用北京伟联科技有限公司的 WL-430T-LT 工业 4G 路由器通过 4G 网络组成私有加密数据传输网络，借助运营商 4G 基站，将所有远程站点设备网络连接至大安钢铁中心机房，在机房安装了 WL-450T-LT 工业 5G 路由器作为网 络集中接收端。 

　　在大安钢铁中心机房部署一套 WL-820B-B 型号工业私有云，在私有云内创建 MySQL 数据库、WiSCADA 服务器、氮气 潮流展示、氧气潮流展示、水系统潮流展示、高炉煤气潮流展示、转炉煤气潮流展示、蒸汽潮流展示、汽车衡数据展示、报表查询、省平台数据填报等虚拟机。并且为所有虚拟机配 置高可用性。 

　　所有的虚拟机文件都会存储在工业磁盘阵列里面。工作人员使用瘦客户端连接远程桌面的方式连接到工业私有云 中的虚拟机桌面，瘦客户端上的所有操作都会在虚拟机里面执行，瘦客户端本地不会存储任何数据。

　　在 WiSCADA 服务器虚拟机上部署 WiSCADA 2.0 版本软件，开发数据展示画面及数据记录程序，将所有采集到的数据按 日、月形式分别统计展示出来。 

　　在MySQL 虚拟机内，按照小时量数据、日报数据、月报数据、汽车衡实时数据、水系统日月报数据等要求创建数据库表，并且划分相应的字段。 

　　为方便相关人员查看某些能耗数据对比效果，我们为所 有采集的数据设置了能耗历史曲线，查看人员可自由选择要查看的曲线，通过曲线轴底部的时间控件选择某一历史时间段。