钢铁企业信息化能源管理系统的软件开发技术方案

1.项目基本情况
1.1.项目现状
针对目前国内大部分钢铁企业能源管理体系运行中存在的问题，具体操作中存在着能源利用率低、部门间能源协调能力差、生产的设备相对落后、相关工作人员缺乏专业能力和工作经验等问题。

此外，能源设备不够先进，分析结果存在一定偏差，对整个能源管理工作质量水平的提高产生不利影响，阻碍了我国生态环境保护和自然资源节约相关工作的开展。

1.2.需求分析
1.2.1.系统需求分析
为进一步提高能源利用效率，应建立钢铁企业能源数据采集、传输系统，并根据企业的实际情况进行数据的监控和存储。

相关能源管理人员和企业负责人能够实时监控系统的运行，并将企业的能源数据输入系统，从而可以实现监控能源数据、问题警报、分析计算、统计等功能。

改善企业的能源信息的收集，存储和管理，可以保障企业更加合理有效地利用能源。

1.2.2.能源管理系统结构
钢铁厂的能源管理系统包括：电力分系统、动力分系统、给水排水系统、环境监测系统。

为保证生产用能的稳定供应，应对生产能力设备和用能设备进行实时监测，通过集中管理和自动化操作，减少劳动强度，提高能源管理效率，及时发现能源系统故障，加速故障处理，使能源系统更加安全。

1.2.3.能源管理系统的功能和目标
管理系统的管理功能包括：能源规划的管理，能源效率的管理和质量的管理，还有能源支持和调度的管理，能源设备的管理等。

钢铁企业能源管理系统的实质是进一步优化管理标准和流程，达到以下几个方面的目的：
（1）完善能源信息的采集、控制。

（2）减少能源管理环节，优化能源管理流程。

（3）减少能源系统运行管理成本。

（4）加快能源系统故障和异常处理的能力。

（5）通过优化能源调度和平衡指挥系统，达到节能增效。

2.建设方案
2.1.标准规范
（1）《信息技术软件工程术语》（GB/T 11457–2006）；
（2）《信息技术软件生存周期过程配置管理》（GB/T 20158–2006）；
（3）《计算机软件文档编制规范》（GB/T8567–2006）；
（4）《信息技术软件生存周期过程》（GB/T 8566–2007）；
（5）《计算机软件测试规范》（GB/T15532–2008）；
（6）《计算机软件需求说明编制指南》（GB/T9385–2008）；
（7）《计算机软件测试文件编制指南》（GB/T9386–2008）；
（8）《计算机软件可靠性和可维护性管理》（GB/T14394–2008）；
（9）《系统与软件工程用户文档的管理者要求》（GB/T 16680–2015）；
2.2.建设原则
2.2.1.先进性原则
近年来信息技术飞速发展，用户在构建信息系统时有了很大的选择余地，但也使用户在构建系统时绞尽脑汁地在技术的先进性与成熟性之间寻求平衡。

先进而不成熟的技术不敢用，而太成熟的技术又意味着过时和淘汰。

采用当今国内、国际上最先进和成熟的计算机软硬件技术，使新建立的系统能够最大限度地适应今后技术发展变化和业务发展变化的需要，从目前国内发展来看，系统总体设计的先进性原则主要体现在以下几个方面：
●采用的系统结构应当是先进的、开放的体系结构；
●采用的计算机技术应当是先进的，如双机热备份技术、双机互为备份技术、
共享阵列盘技术、容错技术、RAID技术等集成技术、多媒体技术；采用先进的网络技术，如网络交换技术、网管技术，通过智能化的网络设备及网管软件实现对计算机网络系统的有效管理与控制；实时监控网络运行情况，及时排除网
络故障，及时调整和平衡网上信息流量；
●采用先进的现代管理技术，以保证系统的科学性。

软件的投资考虑到今后的发展，不能使用落后的产品与技术，避免投资的浪费;在系统软件选型、开发技术上，达到国内外行业先进水平。

2.2.2.实用性原则
实用性就是能够最大限度地满足实际工作要求，是每个信息系统在建设过程中所必须考虑的一种系统性能，它是系统对用户最基本的承诺，所以，从实际应用的角度来看，这个性能更加重要，为了提高系统的实用性，应该考虑如下几个方面：
系统总体设计要充分考虑用户当前各业务层次、各环节管理中数据处理的便利性和可行性，把满足用户业务管理做为第一要素进行考虑。

●采取总体设计、分步实施的技术方案，在总体设计的前提下，系统实施中可首先进行业务处理层及管理中的低层管理，稳步向中高层管理及全面自动化过渡,这样做可以使系统始终与用户的实际需求紧密连在一起，
不但增加了系统的实用性，而且可使系统建设保持很好的连贯性；
●全部人机操作设计均应充分考虑不同用户的实际需要；
●用户接口及界面设计将充分考虑人体结构特征及视觉特征进行优化设计；界面尽可能美观大方，操作简便实用。

2.2.
3.安全性原则
系统应能提供有效的安全保密机制，保证各单位之间的信息能够安全发送与接收。

系统应提供口令验证、加密、权限控制、电子签名等安全机制。

系统需提供完善坚实权限管理手段,具有良好的安全保密机制。

需选择良好的服务器操作系统平台及数据库，使系统处于C2安全级基础之上；
采用操作权限控制、用户钥匙、密码控制、系统日志监督、数据更新严格凭证等多种手段。

设计采用三层结构设计，所有对数据库的访问操作行为全部封装；网站管理分权限控制、数据传输严密加密实现。

2.2.4.可靠性原则
系统在设计上要充分考虑提供安全可靠的技术和管理方式，通过增加设计，提高质量和控制业务流程等多种手段加以保障。

系统必须要保证其工作的高可靠性和高稳定性，保证常年的7X24不间断运行。

一个中大型计算机系统每天处理数据量一般都较大，系统每个时刻都要采集大量的数据，并进行处理，因此，任一时刻的系统故障都有可能给用户带来不可估量的损失，这就要求系统具有高度的可靠性。

提高系统可靠性的方法很多，一般的做法如下：
●采用具有容错功能的服务器及网络设备，选用双机备份、Cluster技术的硬件设备配置方案，出现故障时能够迅速恢复并有适当的应急措施；
●每台设备均考虑可离线应急操作，设备间可相互替代；
●采用数据备份恢复、数据日志、故障处理等系统故障对策功能；
●采用网络管理、严格的系统运行控制等系统监控功能。

2.2.5.可操作性
系统在设计上要充分考虑用户界面应方便、友好、灵活，用户应能够方便地在权限范围内于各子系统之间切换。

系统有良好的整体化设计，同时完善的帮助系统也是增强可操作性的必要辅助工具之一。

2.2.6.灵活性原则
应用系统不依赖于特定硬件环境;在系统结构-致的前提下可选择实施各模块的应用；系统具有可实施性，各模块可单独实施并使用。

2.2.7.信息准确和及时性
应用系统所有业务数据实时处理并集中。

由于各物流中心相对分散，故集中管理必然使整个系统的信息及时、准确。

尤其在检索分析和领导查询决策中，就更需要有数据实施处理的机制和管理模式。

2.3.系统设计
系统的总体水平应“按照行业综合能源优化管理与控制系统建设的先进水平”
进行设计规划，很好地满足实际情况及能源集中管理的要求。

通过对用能设备实现在线集中监控, 在实时能源信息的基础上，做到能源科学管理与调配，充分回收利用二次能源。

在企业能源介质平衡基础上，搞好各种能源介质的综合利用，进而优化企业的能源结构。

系统的基本目标是：安全稳定、经济平衡、优质环保。

系统主要应用功能特点如下：
2.3.1.自动化及信息技术的应用
能源管理中心系统将综合应用当今先进、成熟、安全、稳定并有良好业绩的软硬件系统，对不同的使用人员将采用不同的人机界面，并在系统中采用适用的技术，包括数据库技术、网络技术、安全技术、冗余技术、W E B 技术等。

系统使用方便、界面友好、遵守行业规范、扩展容易并有良好的自诊断功能。

2.3.2.节能调度技术的应用
为使系统运行稳定并显著提高经济效益，节能调度技术将起重要作用。

2.3.3.以客观信息为依据的基础能源管理技术
首先应将能源作为公司级最重要的资源进行管理，废弃粗放的能源管理模式，在信息基础上实现精细化的能源管理；其次要建立公司效益最大化的能源管理理念，能源管理中心应为公司级能源管理提供各工序的能源消耗实绩的客观依据；最后，能源管理中心作为企业进行能源管理的重要实施运作平台，担负着整个生产区域能源监视、调节以及部分管理的职责。

2.3.4.无人值守管理技术
无人值守三要素：良好的现场自动化系统设计；良好的、并与现场控制系统相适应的能源管理中心系统；一套可行的管理体制和调度技术。

无人值守三大优点：显著提高劳动生产率（运行管理人力成本在传统方式的20% 左右）；显著提高能源系统的整体运行安全水平（可在运行管理、故障处理、现场人身伤害等方面）；显著提高能源供需的动态平衡水平，从而实现良好的平衡节能环保效果。

2.4.系统实现
2.4.1.数据中心系统
数据中心的设计配置统一的信息化平台，一方面满足企业对能源管控的要求；另一方面满足企业信息化管理的要求。

2.4.2.采集及控制系统
在企业内形成覆盖各生产区域的现场工业网，整个网络设置多个主节点，接入现场采集/ 控制单元。

建立巡检站：为了有效保障企业生产，成立集中巡检站,实现点巡检人员操检合一。

以专业为基础进行整合。

相邻区域、相近专业进行适度跨专业整合。

特殊房所，具有生产性质的房所不进行调整；单个孤立站所且直供主线，按工序服从的原则划归主体厂管辖。

2.4.
3.调度及控制中心系统。

调度及控制中心系统主要包括调度及控制大厅、显示大屏和操作站等，集中显示各类重要数据，适于进行各类调度、操作。

巡检站与所辖站所之间以光纤及光纤收发器为通信介质，组成视频监控专用网络。

实现管控数据与视频信号的独立通讯，保证了管控数据的实时性。

3.项目实施计划
软件产品用户购买软件产品之后，不能立即进行使用，需要软件公司的技术人员在软件技术、软件功能、软件操作等方面进行系统调试、软件功能实现、人员培训、软件上线使用、后期维护等一系列的工作，我们将这一系列的工作称为软件项目实施。

大量的项目实施案例证明，软件项目是否成功、用户的软件使用情况是否顺利、是否提高了用户的工作效率和管理水平，不仅取决于软件产品本身的质量，软件项目实施的质量效果也对后期用户应用的情况起到非常重要的影响。

项目实施规范主要包括项目启动阶段、需求调研确认阶段、软件功能实现确认阶段、数据标准化初装阶段、系统培训阶段、系统安装测试及试运行阶段、总
体验收阶段、系统交接阶段等八个阶段工作内容。

下面将分别介绍每个项目实施阶段。

3.1.项目启动阶段
此阶段处于整个项目实施工作的最前期，由成立项目组、前期调研、编制总体项目计划、启动会四个阶段组成。

此阶段主任务包括：
公司：在合同签定后，指定项目经理，成立项目组，授权项目组织完成项目目标。

公司项目组：进行前期项目调研，与用户共同成立项目实施组织，编制《总体项目计划》，召开项目启动会。

商务经理配合公司项目组，将积累的项目和用户信息转交给项目组。

将项目组正式介绍给用户，配合项目组建立与用户的联系。

用户：成立项目实施组织，配合前期调研和召开启动会，签署《总体项目计划》和《项目实施协议》。

（1）成立项目组
部门经理接到实施申请后，任命项目经理，指定项目目标，由部门经理及项目经理一起指定项目组成员及成员任务，并报总经理签署《项目任务书》。

（2）前期调研
项目经理及项目组成员，在商务人员配合下，建立与用户的联系，对合同、用户进行调研。

填写《用户及合同信息表》。

在项目商务谈判中，商务经理积累了大量的信息，项目组首先应收集商务和合同信息，并与商务经理一起识别那些个体和组织是项目的干系人,确定他们的需求和期望,如何满足和影响这些需求、期望以确保项目能够成功。

（3）编制《项目总体计划》
《项目总体计划》是一个文件或文件的集合,随着项目信息不断丰富和变化，会被不断变更，主要介绍项目目标、主要项目阶段、里程碑、可交付成果。

通常包括以下几方面内容：
项目描述，项目目标、主要项目阶段、里程碑、可交付成果。

所计划的职责分配(包括用户的)；
沟通管理计划，确定项目干系人对信息和沟通的需要即什么人何时需要什么信息以及通过什么方式将信息提供给他们。

质量管理计划，确定适合于项目的质量标准和如何满足其要求。

如果有必要，可以包括上述每一个计划，详细程度根据每个具体项目的要求而定。

未解决事宜和未定的决策。

（4）启动会
项目组与用户共同召开的宣布项目实施正式开始的会议。

会程安排如下：
共同组建项目实施组织,实施组织的权利和职责;双方签署《项目实施协议》。

项目组介绍《项目总体计划》和《项目实施协议》，包括以下内容：项目目标、主要项目阶段、里程碑、可交付成果。

所计划的职责分配(包括用户的)；
项目实施中项目管理的必要性和如何进行项目管理，项目的质量如何控制；项目实施中用户的参与和领导的支持的重要作用；
阶段验收、技术交接和项目结束后如何对用户提供后续服务。

3.2.需求调研阶段
此阶段的主要工作是项目实施人员向用户调查用户对系统的需求，包括管理流程调研、功能需求调研、报表要求调研、查询需求调研等，实施人员调研完成后，会编写《需求调研分析手册》，并交付用户进行确认，待用户对《需求调研分析手册》上所提到的需求确认完毕后，项目实施人员将以此为依据进行软件功能的实现。

如果用户又提出新的需求，实施人员将分析需求的难度及对整个系统的影响程度来确定是否给予实现。

需求调研阶段具体包括如下内容：（1）进行需求调研准备
（2）编制《需求调研计划》
（3）内部评审是否通过《需求调研计划》，项目组、部门经理、商务等人员根据合同要求和项目实际情况对《需求调研计划》草稿进行评审，如评审通过，则在稍后的时间内签署，如评审不通过则重新修改。

（4）用户是否签署《需求调研计划》，如用户签署《需求调研计划》，则作为以后需求调研工作的指南。

否则重新修改。

（5）《需求调研计划》是否有变更，如果计划存在变更,则执行变更控制流程,
否则按计划进行后续工作。

（6）编写及发出《需求调研通知》，项目组编写《需求调研通知》，确定进行需求调研的相关事宜，发给用户，为顺利完成需求调研工作做准备需求调研，项目组以《需求调研手册》为依据，从业务流程、和系统各个功能模块开展深入和全面的调研，并搜集用户的个性化要求。

（7）需求调研分析根据调研的结果，项目组合公司其他技术部门将进行进一步进行分析，确定合理、可行的需求，将分析结果形成《需求分析报告》草稿。

（8）内部评审是否通过《需求分析报告》。

项目组、部门经理、公司其他技术部门的人员对《需求分析报告》草稿进行评审，则在稍后由用户签署，如评审不通过则重新修改，直至内部评审通过。

（9）编写及发出《需求分析报告确认通知》。

项目组编写《需求分析报告确认通知》，发给用户，确定进行需求确认的相关事宜，告知相关部门及人员安排好工作，准时参与需求确认工作，为顺利完成需求确认工作做准备。

（10）用户是否确认《需求分析报告》。

如果用户确认，并签署《需求分析报告》，则需求调研阶段工作结束，进行后续的软件功能实现的工作；如没有确认，则进一步进行调研、分析，直至用户最终确认并签署《需求分析报告》。

双方签署了《需求分析报告》，需求调研工作结束之后，如果用户提出新的需求或者变更已有需求，则执行需求新增及变更流程。

3.3.功能实现阶段
此阶段的工作是项目实施人员根据需求调研阶段确认的《需求调研分析手册》中的用户需求内容进行具体软件功能的实现工作。

在软件功能实现的过程中，项目实施人员将记录软件实现的详细过程。

便于公司售后服务之用，每一个实施技术人员必须严格按照要求记录、存档。

按照调研要求的所有功能实现完毕后，项目实施人员将编制《软件功能确认表》，将定制好软件功能待用户确认，用户根据《软件功能确认表》上的功能逐一确定软件功能是否达到要求，对不满足要求的功能，项目实施人员将会记录下来并进行功能修改，直到满足要求。

3.4.系统培训阶段
系统培训阶段工作是整个项目实施工作中比较重要的工作,用户对软件的操作功能是否熟练将直接影响到后面的软件应用效果,所以软件公司和用户双方要对此阶段的工作给予足够的重视。

要充分认识培训的重要性和艰巨性。

在项目实施之前对用户的相关人员进行系统和规范的产品培训是非常必要的，达到让用户了解软件产品，最终自己能够解决使用中的具体的问题。

3.4.1.培训人员
此阶段的培训工作中将用户参加产品培训的人员划分为三个层次：决策层、技术层、操作层。

3.4.2.培训内容
此阶段的培训工作中将用户参加产品培训的人员划分为三个层次：决策层、技术层、操作层，对不同层次的用户参加产品培训人员的培训内容分别是：决策层：领导在实施中的作用与重要性、决策查询。

维护层：系统维护知识、操作方法。

操作层：操作方法。

3.4.3.培训工作流程
（1）调研培训信息：在培训开始前3天由用户实施负责人，将参加培训的部门和人员情况填入《受训部门汇总表》、《受训人员情况一览表》。

（2）编制培训计划:结合调研结果，与用户实施负责人商议具体培训内容、时间，场地，人员等。

项目组编制《培训计划》。

（3）签署培训计划:用户签署《培训计划》，进- -步确认培训安排。

（4）发培训通知:培训开始前2天，按照签署的《培训计划》，将培训内容、时间，场地，人员等信息通知用户实施负责人。

（5）搭建培训环境公司项目组在培训开始前，将培训环境搭建及检查妥当,将培训提纲及培训手册准备好。

（6）组织培训:公司项目组培训负责人与用户实施负责人组织相关人员参加
培训，按培训制度严格考核。

由用户将考勤情况填入《培训人员签到表》。

（7）培训考核:公司项目组培训负责人与用户实施负责人组织受训人员参加上机及理论考试。

（8）培训总结:公司项目组培训负责人与用户实施负责人一起将出勤情况及考核情况做出总结，填入《培训及考核统计表》，及时向相关负责人汇报。

3.5.系统安装测试及试运行阶段
此阶段的主要工作是在用户真实环境下，对用户网络及硬件设备进行测试，对软件系统进行容量.性能压力等测试测试及试运行的目的在于确保系统各项功能均能正常使用，并且符合用户签署的《需求分析报告》中描述的需求，同时把尽可能多的潜在问题在正式运行之前发现并改正;同时目的还在于在正式运行前用户的有关人员能进一步提高操作水平，掌握操作规范。

此阶段的主要工作内容为：
（1）编制计划:与用户实施负责人商议具体测试及试运行时间，地点，人员等安排，项目组编制《测试及试运行计划》。

（2）签署计划用户签署《测试及试运行计划》，进一步确认测试及试运行安排。

（3）发测试及试运行通知:在测试及试运行开始前2天，按照签署的《测试及试运行计划》，将时间，地点，人员等信息通知用户实施负责人。

（4）搭建环境及数据准备:在试运行开始前搭建好软件环境、硬件环境、网络环境、调通线路;检查软件、硬件、网络、线路等各个环节是否有问题;
（5）组织测试及试运行:用户相关各级领导给予全面配合，组织相关人员进行测试及试运行.
（6）测试及试运行总结:测试及试运行完成，总结试运行中设备、软件的运行情况，总结试运行中业务流程和操作环节的情况，以书面总结形式将测试及试运行结果通知相关负责人。

公司项目组负责担当指挥，检查用户人员组织情况并给予指导,跟踪检查如下情况:
➢跟踪单据流转状况。

➢跟踪新资料登录环节。

➢观察业务流程执行状况。

➢观察操作人员操作表现。

3.6.项目验收阶段
此阶段是对项目总体的完成情况进行验收。

验收分阶段进行，在每一项目阶段结束时，用户对这一阶段的可交付成果进行验收，在测试及试运行结束后，对系统进行总体验收。

需要验收的可交付成果:
3.7.项目交接阶段
此阶段是项目实施的最后一个阶段，主要工作是软件公司项目组向用户移交软件项目，包括软件产品、项目实施过程中所生成的各种文档，并签署《售后服务协议》，项目将进入售后服务阶段。

软件公司项目组还需要让用户填写《用户满意度调查表》，对软件公司项目实施人员的整个项目实施情况进行评价，软件公司将听取用户的意见，再今后的项目实施管理中进行加强和改进。

4.组织结构
4.1.项目经理
➢负责本项目团队的组织与协调等管理工作，对项目的开发负有直接的领导责任。

➢负责项目计划的制定与跟踪。

➢带领项目团队完成项目开发的目标。

➢负责项目团队内部的沟通和冲突的尽早发现和调节。

➢负责与项目团队外部其他部门或组织的沟通工作。

➢负责组织相应技术人员完成技术攻关。

➢在紧急时刻或遇到疑难问题时要身先士卒，稳定团队成员情绪，然后想方设法解决问题。

➢负责项目发展中的控制工作，能及时发现差异并提出合理解决方案，而且还要依据公司规定的流程向项目软件主管或公司按时汇报工作，同时还要向团队内部成员汇报工作。

➢负责项目内部创新的组织工作。

➢负责项目团队的优化和人员发展。

➢负责项目团队内娱用户进行协调、争取用户满意与支持的工作。

4.2.产品经理
➢负责开发项目的调研工作。

➢负责系统开发中的需求分析和需求管理。

➢与总体设计工程师- -同完成总体设计。

➢负责向其它技术攻关人员、编码人员、系统测试人员等解答有关系统分析性问题。

➢负责审核系统测试人员的测试方案。

➢负责发现分析错误后对分析的调整。

➢负责向管理机构汇报系统分析和设计结果。

➢负责系统分析中的创新工作。

➢对系统分析的结果负有直接责任。

➢负责监督项目安排工作的合理性。