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亲身参与四川烟草公司西昌分厂的整体技术改造“动力能源管理与监控系统”建设之后，笔者通过总结实战，分享了烟草企业如何借助信息化技术改造生产与管理，实现节能环保目标的经验。
冯小刚贺岁剧《私人订制》的高票房低口碑惹得人们纷纷吐槽，而影片最后以向大自然道歉为结尾的公益环保片味道却颇得人心。无疑，当下节能环保已经成为我国国民生产和生活的重中之重，烟草行业也不例外。
近年来，随着我国烟草企业的不断发展，一些省中烟工业公司相继兴建了一些现代化的卷烟厂，同时大部分旧的卷烟厂厂房也面临改造，以适应国家对卷烟生产管理规范的要求。为落实国家节约能源的号召，四川烟草工业有限责任公司西昌分厂的整体技术改造“动力能源管理与监控系统”（简称能源信息监控系统）一期和二期的战略目标也都是围绕着企业节约能源和环境保护来设定的。
确立节能目标 明晰设计原则
从深层意义理解企业节能减排，笔者认为应主要包括三个方面：一是将企业旧有生产设备改造成为节能设备，即设备的节能改造；二是建立企业能源信息监控系统平台，在该平台上建立一个以“节能降耗”为优化目标的优化型生产系统；三是完善企业能源管理体系，即充分运用信息化手段，通过企业能源信息监控系统平台，实现企业能源管理的科学化与现代化，最大限度地降低整个卷烟企业的生产能耗，使之成为节能型企业。
笔者通过参与西昌分厂能源信息监控系统的建设，充分体会到在改造卷烟厂厂区能源管理和监控系统建设中，其战略目标应该是以服务卷烟工艺流程和满足现代化管理要求为中心，以确保生产设备与装置的安全、节能环保运行为宗旨，通过采用现代信息网络技术（包括网络通信技术、综合信息集成技术、自动化控制技术，以及数字化、智能化技术）等，对系统进行周密设计、优化组合，最终确保卷烟厂实现生产、控制、管理和服务信息共享，节能环保，成本降低，效率提高。
为了能较好实现烟草企业能源信息监控系统的建设目标，西昌分厂能源信息监控系统设计，主要遵行了以下原则：（1）采用先进、成熟、实用的建设企业能源信息监控系统主流技术（尤其是节约能源与环境保护技术）；（2）将企业能源信息监控系统按功能、按层次进行结构化和模块化处理；（3） 企业能源信息监控系统的各子系统在实现各自自动化控制的同时，各子系统间可实现数据共享，且要求系统的“人机界面”做到友好、易于操作等；（4）企业能源信息监控系统的软件均要求遵循国际化标准协议来进行开发；（5）各子系统具有开放性，在数据接口上能提供多种与其他系统衔接的工具；（6）系统具有可靠性和容错性，并提供安全、快速的故障恢复功能；（7）系统具有可扩充性和灵活性，兼顾未来技术趋势。
功能设计 六层结构
西昌分厂能源信息监控系统的功能设计，主要是以烟厂动力能源监控系统为核心，应用建筑智能化系统技术，实现生产全过程的节能环保。
该系统主要由动力能源监控中心、变配电子系统、空压（真空）子系统、制冷子系统、给排水子系统、锅炉子系统、空调子系统、污水处理系统等子系统组成。整个系统采用现场控制和计量层、数据采集层、数据存储层、平台层、应用层和交互层六层结构。
现场控制和计量层由为卷烟厂提供动力能源的配电系统、空压系统、锅炉系统、空调系统、给排水系统等自动化控制系统，加上为计量各生产工艺消耗能源情况而安装的各种计量仪表所组成，完成对动力能源设备的现场控制，以及对能源消耗情况的精确计量。
数据采集层完成对卷烟厂所有能源相关数据的采集工作，能源相关数据有三种来源：利用PLC过程控制系统，通过RS485/PROFIBUS/FF总线等标准和私有通信协议，从现场控制设备和计量仪表上获取；对于少部分不能直接通过计算机系统获取的能源数据，可由人工定期抄录后再通过PC终端或手持终端手工录入系统；通过与外部系统的接口方式，接收来自外部系统的输入数据，比如MES系统中的生产计划和产量、ERP系统中的人员信息和成本数据、省级能源管理系统中的能耗基准输入等。
数据存储层负责对来自数据采集层的各类数据进行预处理和持久化存储，根据不同类型数据的特点不同，数据预处理和持久化存储有两种不同的模式：PLC过程控制系统通过OPC 2.0协议发布的能源实时数据，由于其采集频率高和数据量大等特点，采用专门开发的实时数据采集处理器快速采集相关数据，将数据压缩后进行持久化存储，同时对实时数据进行简单的统计、分类和计算后，将预处理结果写入到关系型数据库当中。通过管理信息系统产生的数据和来自外部系统的输入数具备典型的结构化特征，直接存储在关系型数据库当中。
平台层为构建管理信息化应用提供强大的平台支撑，它通过内建一个合理、高性能、高质量和高可靠的系统架构，提供一系列可复用的业务构件和快速开发工具，帮助开发人员快速高质量地实现上层管理信息化应用。针对传统的面向PC终端的应用，平台层提供信息系统平台。平台层对数据存储层提供的数据存储方式，分别封装相应的API访问接口，供应用层调用。
应用层是面向系统的最终用户所提供的各种业务功能，用以支撑卷烟厂能源管理业务的开展。根据应用性质的不同，我们将应用划分为能源管理Web应用、能源信息发布应用、能源决策分析应用几种类型。
交互层是企业能源管控一体化信息平台提供给用户的人机交互界面，系统可支持通过PC的浏览器和部署在移动终端上的应用实现与企业能源管控一体化信息平台之间的交互。
三级管理结构下效益显现
在动力能源监控中心，企业管理人员可集中、全面地了解全厂整个能源信息监控系统运行情况，并进行分析、调整和远程控制，从能源宏观管理上为全厂生产组织方式、节能技术改造等工作提供基础数据信息，全部动力能源系统均实现完全的计算机自动控制，在条件允许的情况下，对系统实行优化处理，可保证系统在最优化节能的状态下运行，从而达到企业全年节约耗能预设的目标。
基于烟草行业“烟草总公司—省中烟公司—卷烟厂”三级能源管理结构：烟草总公司负责烟草行业内的能源数据的宏观管理与调控；省中烟公司负责对下属各卷烟厂的能源数据实施集中监控管理、对比分析和预测预警，以达到能源信息共享和有效利用，科学地建立能源管理、考评体系；卷烟厂将底层自动化控制与能源管理有机地进行结合，厂级能源管理中心为省级平台提供及时、准确的基础数据；提升动力设备的优化运行，实现卷烟厂的工业化与信息化融合。
西昌分厂整体技术改造动力能源信息监控系统工程，自建成以来系统运行已近两个年头，其产生的经济与社会效益超过预期。首先，自系统运行以来就设备节能改造一项，企业生产过程中的能耗已出现明显降低；其次，它基本上实现了企业能源管理由单体设备节能管理向生产过程系统节能管理转变，企业生产系统始终在节能环保的优化状态下运行；另外，它完善了企业能源管理体系，解决了企业能源信息各类报表编制和分析的自动化处理，实现了能源管理由事后管理向事前管理、由经验化管理向科学定量化管理、由粗放管理向精益化管理的转变。
冯小刚贺岁剧《私人订制》的高票房低口碑惹得人们纷纷吐槽，而影片最后以向大自然道歉为结尾的公益环保片味道却颇得人心。无疑，当下节能环保已经成为我国国民生产和生活的重中之重，烟草行业也不例外。
近年来，随着我国烟草企业的不断发展，一些省中烟工业公司相继兴建了一些现代化的卷烟厂，同时大部分旧的卷烟厂厂房也面临改造，以适应国家对卷烟生产管理规范的要求。为落实国家节约能源的号召，四川烟草工业有限责任公司西昌分厂的整体技术改造“动力能源管理与监控系统”（简称能源信息监控系统）一期和二期的战略目标也都是围绕着企业节约能源和环境保护来设定的。
确立节能目标 明晰设计原则
从深层意义理解企业节能减排，笔者认为应主要包括三个方面：一是将企业旧有生产设备改造成为节能设备，即设备的节能改造；二是建立企业能源信息监控系统平台，在该平台上建立一个以“节能降耗”为优化目标的优化型生产系统；三是完善企业能源管理体系，即充分运用信息化手段，通过企业能源信息监控系统平台，实现企业能源管理的科学化与现代化，最大限度地降低整个卷烟企业的生产能耗，使之成为节能型企业。
笔者通过参与西昌分厂能源信息监控系统的建设，充分体会到在改造卷烟厂厂区能源管理和监控系统建设中，其战略目标应该是以服务卷烟工艺流程和满足现代化管理要求为中心，以确保生产设备与装置的安全、节能环保运行为宗旨，通过采用现代信息网络技术（包括网络通信技术、综合信息集成技术、自动化控制技术，以及数字化、智能化技术）等，对系统进行周密设计、优化组合，最终确保卷烟厂实现生产、控制、管理和服务信息共享，节能环保，成本降低，效率提高。
为了能较好实现烟草企业能源信息监控系统的建设目标，西昌分厂能源信息监控系统设计，主要遵行了以下原则：（1）采用先进、成熟、实用的建设企业能源信息监控系统主流技术（尤其是节约能源与环境保护技术）；（2）将企业能源信息监控系统按功能、按层次进行结构化和模块化处理；（3） 企业能源信息监控系统的各子系统在实现各自自动化控制的同时，各子系统间可实现数据共享，且要求系统的“人机界面”做到友好、易于操作等；（4）企业能源信息监控系统的软件均要求遵循国际化标准协议来进行开发；（5）各子系统具有开放性，在数据接口上能提供多种与其他系统衔接的工具；（6）系统具有可靠性和容错性，并提供安全、快速的故障恢复功能；（7）系统具有可扩充性和灵活性，兼顾未来技术趋势。
功能设计 六层结构
西昌分厂能源信息监控系统的功能设计，主要是以烟厂动力能源监控系统为核心，应用建筑智能化系统技术，实现生产全过程的节能环保。
该系统主要由动力能源监控中心、变配电子系统、空压（真空）子系统、制冷子系统、给排水子系统、锅炉子系统、空调子系统、污水处理系统等子系统组成。整个系统采用现场控制和计量层、数据采集层、数据存储层、平台层、应用层和交互层六层结构。
现场控制和计量层由为卷烟厂提供动力能源的配电系统、空压系统、锅炉系统、空调系统、给排水系统等自动化控制系统，加上为计量各生产工艺消耗能源情况而安装的各种计量仪表所组成，完成对动力能源设备的现场控制，以及对能源消耗情况的精确计量。
数据采集层完成对卷烟厂所有能源相关数据的采集工作，能源相关数据有三种来源：利用PLC过程控制系统，通过RS485/PROFIBUS/FF总线等标准和私有通信协议，从现场控制设备和计量仪表上获取；对于少部分不能直接通过计算机系统获取的能源数据，可由人工定期抄录后再通过PC终端或手持终端手工录入系统；通过与外部系统的接口方式，接收来自外部系统的输入数据，比如MES系统中的生产计划和产量、ERP系统中的人员信息和成本数据、省级能源管理系统中的能耗基准输入等。
数据存储层负责对来自数据采集层的各类数据进行预处理和持久化存储，根据不同类型数据的特点不同，数据预处理和持久化存储有两种不同的模式：PLC过程控制系统通过OPC 2.0协议发布的能源实时数据，由于其采集频率高和数据量大等特点，采用专门开发的实时数据采集处理器快速采集相关数据，将数据压缩后进行持久化存储，同时对实时数据进行简单的统计、分类和计算后，将预处理结果写入到关系型数据库当中。通过管理信息系统产生的数据和来自外部系统的输入数具备典型的结构化特征，直接存储在关系型数据库当中。
平台层为构建管理信息化应用提供强大的平台支撑，它通过内建一个合理、高性能、高质量和高可靠的系统架构，提供一系列可复用的业务构件和快速开发工具，帮助开发人员快速高质量地实现上层管理信息化应用。针对传统的面向PC终端的应用，平台层提供信息系统平台。平台层对数据存储层提供的数据存储方式，分别封装相应的API访问接口，供应用层调用。
应用层是面向系统的最终用户所提供的各种业务功能，用以支撑卷烟厂能源管理业务的开展。根据应用性质的不同，我们将应用划分为能源管理Web应用、能源信息发布应用、能源决策分析应用几种类型。
交互层是企业能源管控一体化信息平台提供给用户的人机交互界面，系统可支持通过PC的浏览器和部署在移动终端上的应用实现与企业能源管控一体化信息平台之间的交互。
三级管理结构下效益显现
在动力能源监控中心，企业管理人员可集中、全面地了解全厂整个能源信息监控系统运行情况，并进行分析、调整和远程控制，从能源宏观管理上为全厂生产组织方式、节能技术改造等工作提供基础数据信息，全部动力能源系统均实现完全的计算机自动控制，在条件允许的情况下，对系统实行优化处理，可保证系统在最优化节能的状态下运行，从而达到企业全年节约耗能预设的目标。
基于烟草行业“烟草总公司—省中烟公司—卷烟厂”三级能源管理结构：烟草总公司负责烟草行业内的能源数据的宏观管理与调控；省中烟公司负责对下属各卷烟厂的能源数据实施集中监控管理、对比分析和预测预警，以达到能源信息共享和有效利用，科学地建立能源管理、考评体系；卷烟厂将底层自动化控制与能源管理有机地进行结合，厂级能源管理中心为省级平台提供及时、准确的基础数据；提升动力设备的优化运行，实现卷烟厂的工业化与信息化融合。
西昌分厂整体技术改造动力能源信息监控系统工程，自建成以来系统运行已近两个年头，其产生的经济与社会效益超过预期。首先，自系统运行以来就设备节能改造一项，企业生产过程中的能耗已出现明显降低；其次，它基本上实现了企业能源管理由单体设备节能管理向生产过程系统节能管理转变，企业生产系统始终在节能环保的优化状态下运行；另外，它完善了企业能源管理体系，解决了企业能源信息各类报表编制和分析的自动化处理，实现了能源管理由事后管理向事前管理、由经验化管理向科学定量化管理、由粗放管理向精益化管理的转变。