案例背景

　　2015年,福建金盛兰冶金公司集团计划在湖北省咸宁市征地约5000亩，并投资68亿人民币，整合旗下湖北省境内的6家钢铁企业，淘汰落后产能，组织技术改造，进行异地减量置换，建设优特钢生产线，并计划于2016年年底全面投产。

　　基于“以信息化带动工业化”的宗旨，为满足生产工艺、产品营销及内部管理的需要，金盛兰冶金不断的深入信息化建设，提出了部署生产管控系统、能源管控系统、视频监控系统和能源设备节能优化系统的整体规划，以此降低生产成本、提高能源利用率、提高生产效率，达到绿色生产、节能减排的目标，在创造良好的社会效益的同时，实现公司利润的提高。

　　案例简述

　　本项目建立了一套全局性的生产调度、能源管理系统，构成覆盖基础自动化、过程监控及管理三个功能层次的能源管理调度系统，并建立了工业通讯网络，为能源管理及生产调度中心提供各能耗单位、监控设备的数据，完成实时数据的汇总、分类、存储、以及统计分析。

　　项目中还建设了中心机房与调度大厅，调度中心工作人员可通过大屏幕随时了解现场工艺流程、设备运行状况、数据报表、趋势曲线、报警信息等，全面监控生产及能源数据、图像，快速响应并准确处理生产及能源系统异常和事故确保生产稳定。

　　综合下来，该项目主要建设内容包括：

　　车间工业网络的建设，应用骨干网络设备、工业采集网关、工业安全隔离网关、商业防火墙等设备，通过工业环型星型网络设计现场数据采集通讯站点，实现生产、能源、视频及相关辅助设备统一数据采集与信号传输;

　　中心机房及调度大厅的建设，包括生产能源调度中心控制大厅及机房装潢设计，及中心机房的服务器设备的采购及成套;

　　视频监控系统的建设，对全厂视频监控系统整合的设计和采购及成套;

　　生产能源调度中心的建设，根据生产工艺要求，设置生产、电力、动力、给排水专业调度台，实现对全公司生产、输配、调度管理、运行操作、信息分析、人力资源利用、异常处理等进行全方位的管理;

　　能源管理中心系统的建设，集生产调度、过程监控、能源管理、能源调度为一体能源管理中心系统，旨在提升企业能源管理工作的水平，以客观、真实的数据进行分析，为能源利用和改善提供科学的决策信息，以信息化促进企业生产模式转变。

　　价值与亮点

　　案例亮点

　　采用了稳定安全的工业网络设计方案，现场网络采用工业环网与星网建设方案，提供开放式结构化布线，易于管理、维护和扩充，实现网络冗余及提高整体通讯网络的稳定性。

　　应用市场上鲜有专门针对工业网络安全的自主研发的硬件设备防护产品，本项目则采用了工业采集网关、工业安全隔离网关、商业防火墙等硬件设备进行组合，从底层数据采集到数据安全隔离，从下到上贯穿整个工业网络通讯，实现对工业生产系统和商业系统的全方位保护;

　　应用了高集成信息化系统的建设能力，包括现场工业网络建设、中心机房及调度大厅建设、软件平台的建设，软硬件一体化综合设计思想，完成数据采集、生产调度及能源管理中心、计量系统、视频系统等软硬件及配套系统建设，避免因不同软硬件厂家建设产生的融合困难，为推进企业信息化项目大大减少工程建设周期与难度，节约了企业成本。

　　案例价值

　　项目体现了分散控制和集中管理的先进思想，从根本上保证了项目交付应用的可行性;

　　拥有完善的能源信息的采集、存储、管理和应用能力，确保了管理价值的充分体现;

　　减少了能源管理环节，优化了能源管理流程，建立了客观能源消耗评价体系，便于管理运营工作的进行;

　　减少了能源系统运行管理成本，提高劳动生产率;

　　加快了能源系统的故障和异常处理，提高了对全厂性能源事故的反应能力;

　　通过建设优化能源调度和平衡指挥系统，节约了能源，并改善了生产环境，提高了企业的社会友好程度。

　　案例分解
　　
　　设计概述

　　本系统集成采用力控自主研发产品“工业采集网关+工业隔离网关+商业防火墙+企业实时历史数据pSpace+能源管理平台Fportal”的联合部署方案，主要由三部分组成，即：数据采集层、生产调度层、能源调度层。

　　数据采集层：由工业采集网关通过全厂网络从各工艺控制系统中采集各种能源介质产生、输配及消耗数据、主要能耗设备运行参数及状态等的数据，进行数据集中汇总、分类和预处理，并通过工业安全隔离网关进行数据转发，为上层生产调度系统提供基础数据，保证数据来源的实时性、准确性、有效性。

　　生产调度层：位于数据采集层与生产调度层之间，部署工业隔离网关产品。现场数据经过工业安全隔离网关将所获取的数据通过力控独有的commserver接口协议转发到实时历史数据库pSpace(生产调度系统)上传，彻底阻断恶意TCP/IP连接，有效保护工业网络及控制系统安全，保障调度系统的数据安全和稳定。生产调度系统对采集的数据进行计算、分析、统计等处理，通过实时监控画面、趋势等方式对全厂生产状况进行集中监测，通过对公辅及能源介质实时数据监控，实现能源介质管网调配及管网平衡、生产系统的集中管理调度功能。实时数据库采用冗余部署结构，基于心跳检测实现故障转移，服务器连接至磁盘阵列，共享数据存储。

　　能源管理层：通过从生产调度层获取实时数据传输至能源管理平台Fportal，平台通过丰富的报表、曲线、棒图等多种形式为客户展现能流分析、能源绩效、能耗对比、能源对标等各项管理功能，为能源实时、精细、动态管控、用能设备安全状态监视、预警与故障应急处理、能源消耗分析考核等提供科学的管理方案。

　　系统框架

　　本解决方案中，主要包含工业网络建设、中心机房调度大厅建设、生产调度系统建设、能源管理调度中心建设四部分内容。

　　PrevNext> 工业环网建设

现场工业网络采用千兆光纤环网与星型拓扑结构，分别建设生产数据采集网络和视频数据采集网络。两个网络均为千兆工业环网加星型拓扑结构组成，环网节点主要有能源管控中心、原料厂、220KV变电站、炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂、煤气柜、烧结厂，其余各节点以星型方式就近接入到环网。生产数据采集网络采用西门子环网交换机，视频数据采集网络使用的海康交换机，并通过海康三层交换机配置路由功能，确保了两个网络之间互通。

　　> 机房及调度大厅建设

　　机房建设为无尘机房，部署了4台网络机柜，分别作为网络机柜、生产数据采集及能源管理数据服务器机柜、视频系统机柜、备用柜。

　　调度大屏幕显示设备由4*12共48块46寸液晶拼接屏和两侧4*4共32台42寸液晶电视组成，在液晶拼接屏上方设置LED条屏。分别用于显示能源管理系统的实时监控数据、重要的监控点位的实时视频图像和厂区监系统的实时监控图像。

　　> 生产调度系统

　　实现了对企业生产、电力、动力、给排水等环节设立专业调度台，调度人员可借助生产调度平台进行生产过程监视、能源潮流监视及重要设备状态监视。

　　系统功能包括：生产工艺实时监控、生产设备管理、生产计划管理、生产调度管理、生产工艺管理、生产统计报表、危险气体检测报警等。

　　> 能源管理系统

　　利用该系统建立合理的能源管理体系，能够全面了解各生产部门的不同能源介质的消耗情况、节能指标完成情况。

　　支持依据系统处理后的数据指标进行考核，并进行各部门之间的能源成本对标、产品能耗对标等工作，通过对比分析，帮助公司领导层进行决策支持，并依据这些数据制定新的节能指标或更加科学合理的考核依据，制定节能的大政方针或节能措施，并向下推行。

　　系统功能包括：供电系统一次图、能源流程图、能源调度管理、能源设备管理、能源计划管理、能源实绩管理、能源物料平衡、能源对标管理、能源综合分析、电能质量监测与分析等。

　　> 视频监控系统

　　实现了通过对现场生产车间重要位置完成视频数据的采集与存储，视频图像可实时播放、捕捉和回放，并在调度大厅的大屏同步播放。

　　技术提取

　　技术特性

　　项目采用B/S架构开发和部署，支持跨平台访问，增强了系统的灵活性以及易用性;

　　网络、服务器均采用负载均衡和冗余设计，并按此建设，保证了数据采集、存储具有双通讯链路，提高数据的通讯效率与平衡性;

　　平台采用了完全模块化设计，应用平台组件和业务组件的方式进行业务集成，方便、灵活的同时，扩展性更强;相关产品

　　本系统采用力控自主研发产品包括：工业采集网关、工业隔离网关、工业防火墙、实时历史数据库pSpace、能源管理平台Fportal(后期产品迭代发展，可用企业综合信息门户平台FinforWorx代替)，产品具体详情请查阅对应详情页如下：

　　工业采集网关pFieldComm

　　工业隔离网关pSsfetyLink

　　实时历史数据库pSpace

　　能源管理平台Fportal