1、數(shù)據(jù)存儲分散、未共享。目前各供能生產運行監(jiān)控數(shù)據(jù)均分散
存儲且不共享,這樣導致:不能實時集中呈現(xiàn)各供能業(yè)務的生產運行數(shù)據(jù),阻礙了供能的聯(lián)調聯(lián)供,如集中供熱站不能實時看到航站樓的溫度數(shù)據(jù),而是依賴于每隔2 小時的人工電話匯報溫度,這種落后的信息共享方式直接制約了供能的聯(lián)調聯(lián)供。
2、生產數(shù)據(jù)不完整、利用不深入。
目前各供能業(yè)務中控中心主要關心生產設備的運行安全,一定程度上忽視了對生產監(jiān)控數(shù)據(jù)的完整全面的存儲,進而制約了對生產數(shù)據(jù)的深入利用。SCADA 系統(tǒng)應用的前提是必須有完善、齊全、可靠、準確的基礎信息,否則高層次、高難度、高水平的預測、分析和運行
優(yōu)化調度功能無法開發(fā)利用。
3、數(shù)據(jù)不能自動流轉。
目前生產運行數(shù)據(jù)的上報主要是各業(yè)務部門人員手工匯總,然后印刷成紙質上報上級主管部門,同時電子郵件抄送給主管部門。不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動匯總分析、逐級上報、自動傳遞。
4、數(shù)據(jù)不能按需統(tǒng)計分析。
分散的數(shù)據(jù)不利于利用各種生產數(shù)據(jù)及時對能源供給運行作優(yōu)劣判斷和深層分析,不能實現(xiàn)輔助決策。
動力能源公司實時數(shù)據(jù)庫建設的必要性:
1、是動力能源公司實現(xiàn)優(yōu)化能源調度的需要
聯(lián)調聯(lián)供需要在完整和全面的高水平監(jiān)控基礎上,通過實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)生產運行數(shù)據(jù)集成才能實現(xiàn)。實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建立可以實現(xiàn)分公司層級和總公司層級兩個層級對生產運行的實時監(jiān)測,進而實現(xiàn)分公司各專業(yè)級的聯(lián)調聯(lián)控生產運行和總公司層級的集團式聯(lián)調聯(lián)控式生產運行控制模式。只有建立了實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺,才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成后的聯(lián)調聯(lián)控式運行方式,從而形成高度自動化生產模式,減少和降低人工方式帶來的效率低下和應急反應滯后問題,有效提高生產運營效率和提高生產安全可靠性。
2、是動力能源公司實現(xiàn)縱深管理的現(xiàn)實需要
需要實時掌握優(yōu)化能源調度決策的執(zhí)行情況和執(zhí)行后的生產運營效果,實時數(shù)據(jù)共享平臺的建立既可以實時反饋公司決策在生產運行過程中的執(zhí)行情況,又可以將決策執(zhí)行后的生產運營效果反饋回決策層和管理層,從而實現(xiàn)公司從上而下的縱深管理。
此外,分層次、逐級信息數(shù)據(jù)傳遞也要求通過實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺提供的數(shù)據(jù)通道來實現(xiàn),從而提高企業(yè)執(zhí)行效率和信息共享、傳達能力。
3、是滿足和完善公司對所處行業(yè)高度安全性的需要
實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺能迅速從全局的角度了解系統(tǒng)的運行狀況,故障的影響程度等。同時,實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺可為應急決策和故障處理提供實時和關鍵的數(shù)據(jù)信息,便于公司從上而下及時掌握故障的處理進度,為限制故障范圍的進一步擴大提供信息支持。
4、是對能源數(shù)據(jù)進行深入挖掘、分析的需要
實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺的建設,不僅可有效解決能源實時優(yōu)化運行管理,還可以通過對大量生產能耗歷史數(shù)據(jù)的壓縮歸檔和管理,為進一步對數(shù)據(jù)進行挖掘、分析、加工和處理創(chuàng)造條件。
5、是公司運營生產標準化和規(guī)范化的實際需要
高度的標準化和規(guī)范化是企業(yè)現(xiàn)代化的標志之一。運控中心實時數(shù)據(jù)庫平臺的建立有利于從分公司分專業(yè)的層次針對各自的不同業(yè)務進行標準化和規(guī)范化業(yè)務執(zhí)行,也有利于總公司層級針對共性內容建立
全公司范圍內的標準化和規(guī)范化,例如操作規(guī)范、管理標準以及人力、
物力調度規(guī)范化。
.三.系統(tǒng)邏輯架構圖

系統(tǒng)邏輯架構圖
系統(tǒng)邏輯架構圖如上圖所示,分為能源生產公司側和動力能源公司總部側。
(一)能源生產公司側
在各能源生產公司,部署分公司實時數(shù)據(jù)庫服務器,其上安裝紫金橋實時數(shù)據(jù)庫軟件(包括OPC接口軟件等)。通過OPC接口軟件將各分公司獨立的監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集并上傳至總部側實時數(shù)據(jù)庫服務器中。
分公司實時數(shù)據(jù)庫具有緩存功能,當由于網絡、數(shù)據(jù)庫服務器或其他故障引起數(shù)據(jù)無法上傳時,分公司實時數(shù)據(jù)庫緩存從監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù),當數(shù)據(jù)上傳恢復時,將緩存的這部分數(shù)據(jù)繼續(xù)上傳恢復到數(shù)據(jù)庫服務器,保證數(shù)據(jù)的連續(xù)完整性和準確性。利用緩存功能,能夠有效地防止數(shù)據(jù)丟失,而且單個節(jié)點的故障不影響其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集,起到故障隔離作用。
(二)總部側
為保證系統(tǒng)安全,總部側劃分為2個網絡,分別是管控網層和管理網層。在管控網安裝紫金橋實時數(shù)據(jù)庫服務器和關系數(shù)據(jù)庫服務器。實時數(shù)據(jù)庫作為核心,提供數(shù)據(jù)的采集、壓縮存儲、查詢、管理等功能,配有管理工具對實時數(shù)據(jù)庫進行配置管理;關系數(shù)據(jù)庫用于存儲各分公司關系數(shù)據(jù)。應用服務器用于繪制流程圖,制作報表,用于對數(shù)據(jù)進行分析應用。管理網層中Web服務器用于網頁發(fā)布,可通過網頁的形式對流程圖、趨勢圖進行瀏覽。同時系統(tǒng)可與EMS系統(tǒng)相連,便于EMS系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的應用。
數(shù)據(jù)采集是指從各種監(jiān)控系統(tǒng)中讀取所需數(shù)據(jù),通過安全可靠的通信信道傳輸?shù)焦究偛,進入相關存儲設備的過程。
數(shù)據(jù)采集和存儲保持現(xiàn)場控制系統(tǒng)原有的時間間隔和精度,也可根據(jù)用戶的需要自由定義采集周期和精度,系統(tǒng)可支持毫秒級的時間精度。
在對各監(jiān)控系統(tǒng)的采集方面,紫金橋實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供OPC采集接口、MODBUS采集接口等,還提供專有系統(tǒng)接口,如電力系統(tǒng)101、103等,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時采集。
在采集各監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù),分公司實時數(shù)據(jù)庫建立后,還需上傳至總部實時數(shù)據(jù)庫,實時數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)傳輸采用紫金橋軟件內部提供的遠程數(shù)據(jù)源。
數(shù)據(jù)源建立后,用戶就可以直接使用遠程數(shù)據(jù)源,數(shù)據(jù)源的用途包括幾個方面的使用:數(shù)據(jù)訪問,圖形對象的使用,實時數(shù)據(jù)庫之間的通訊,時鐘校準和安全驗證。
四.系統(tǒng)完成功能
實時數(shù)據(jù)庫提供了各種實用組件,以便用戶對實時數(shù)據(jù)庫進行顯示、統(tǒng)計、分析、報告。
每個窗口同時可以顯示8支趨勢筆,每支筆的起始時間、時間范圍可以隨意指定,因此用戶可以對同一位號在不同時刻進行比較。在趨勢圖中,可以用鼠標選擇任何區(qū)域,對其進行放大。過程趨勢同時提供統(tǒng)計分析功能,可以對任何一段趨勢曲線的統(tǒng)計值進行計算,幫助工藝技術員和工程師進行統(tǒng)計分析。
查詢工具提供圖形化和基于查詢語句兩種查詢方式,在圖形化的查詢方式中可以選擇查詢條件,進行一些常用的條件查詢,如:位號過濾條件、數(shù)值范圍、報警、時間、事件(多個條件可以組合)。
系統(tǒng)為重要的生產參數(shù)提供報警功能,只有一定權限的用戶才可以確認當前報警信息。這樣在不必在現(xiàn)場就可以知道各運行參數(shù)是否正常。
重要數(shù)據(jù)的報警參數(shù)可以動態(tài)修改,以適應季節(jié)、天氣等外在環(huán)境對生產的影響。
紫金橋自由報表是目前功能最強的報表系統(tǒng)之一,使用它可以滿足絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)格式化的需求,方便靈活的實現(xiàn)各種類型的統(tǒng)計報表。自由報表具有豐富的單元格設置方式,靈活的數(shù)據(jù)處理手段,與關系庫的通訊能力及強大的腳本控制能力和靈活的打印方式。
自動生成生產日報表、月報表等多種報表形式,提供多種歷史報表查詢方式,每一幅報表都具有打印功能 。
流程圖中以文本、動畫等形式動態(tài)顯示生產數(shù)據(jù)狀態(tài),整個現(xiàn)場的流程圖可以一目了然的看到 。
所有的實時數(shù)據(jù)都能夠在實時數(shù)據(jù)畫面中瀏覽到,并且數(shù)據(jù)的更新周期能夠達到秒級,可以很好的反映出現(xiàn)場的實時現(xiàn)場情況。其中的打印功能,能夠實時的打印當前數(shù)據(jù)表 。
對于一些重要數(shù)據(jù),提供三維直方圖、三維餅圖對比顯示。每一個柱形圖都能夠實時顯示現(xiàn)場的數(shù)據(jù)變化。
事故追憶能夠記錄事故發(fā)生過程(如產生報警)中數(shù)據(jù)量的狀態(tài),便于對事件進一步分析。
系統(tǒng)提供安全管理模塊,對訪問系統(tǒng)的用戶按照部門、角色進行分類,不同類別的用戶分配不同的訪問權限?删_到對系統(tǒng)每個生產數(shù)據(jù)的安全操作管理;
針對報警事件的確認,報警參數(shù)的修改,事故追憶瀏覽等,系統(tǒng)提供安全管理,只有管理員用戶才具有操作權限 。管理員可在線新建、修改、刪除用戶。
導航樹和導航畫面分區(qū)域監(jiān)控管理
可利用導航樹組件和構建地圖等方式實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的分區(qū)域管理,方便使用者更好的管理系統(tǒng)。
為更加充分的利用和共享實時數(shù)據(jù),實現(xiàn)生產過程信息和生產管理信息的集成,需要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫和關系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)整合。把實時數(shù)據(jù)庫中經過運算、匯總數(shù)據(jù)輸出到關系數(shù)據(jù)庫中,從而實現(xiàn)與管理數(shù)據(jù)庫的集成,為企業(yè)的上層管理提供可靠的數(shù)據(jù)基礎。除了實時生產能耗數(shù)據(jù),轉儲數(shù)據(jù)還可包括:組態(tài)內容,實時數(shù)據(jù),統(tǒng)計數(shù)據(jù),報警,事件,操作等信息。
a)能耗動態(tài)監(jiān)控
在能源管理模塊中可以實現(xiàn)實時對企業(yè)的能耗進行計算及分析,對特殊重要的能源數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,以曲線或柱狀圖的方式實現(xiàn)對比分析。包括裝置各介質實時能耗比重、裝置各介質實時能耗趨勢和裝置實時綜合能耗趨勢。
在能源管理中,根據(jù)能源消耗模型可以實現(xiàn)快速的能源消耗計算和分析,依據(jù)能源介質創(chuàng)建不同的動態(tài)監(jiān)控頁面,實時計算分析能源消耗數(shù)據(jù),包括裝置各介質能耗數(shù)據(jù),裝置各能源介質能耗比重,并由此得到裝置各能源介質實時能源消耗變化趨勢、裝置實時綜合能耗趨勢等。
b)能耗統(tǒng)計分析與展現(xiàn)
在能源管理中,系統(tǒng)可以自動(或手動)快速計算能源消耗數(shù)據(jù),后臺服務進程或客戶端程序可以依據(jù)職能劃定的不同,依據(jù)能源消耗模型以及能耗統(tǒng)計計算公式,定時快速計算獲取能耗數(shù)據(jù),如:裝置、單元的日/月能耗數(shù)據(jù),廠、裝置、單元的日/月能耗消耗數(shù)據(jù)。
能源報表系統(tǒng)
針對每個能耗裝置、能耗考核單元,基于計算獲得的能源消耗數(shù)據(jù),自動生成能源報表,以便直觀地展現(xiàn)各裝置、各單元的當前能耗狀況,能耗報表包括:
車間能源消耗報表
1. 能源完成情況表
2. 裝置各介質能耗統(tǒng)計報表
3. 企業(yè)能源消費統(tǒng)計表
4. 生產廠能耗報表
能耗分析
基于計算獲取的能源消耗數(shù)據(jù),可以對能源消耗情況進行分析評價,能源消耗數(shù)據(jù)全部存儲在數(shù)據(jù)庫中,對生產裝置能耗現(xiàn)狀和趨勢進行分析。
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