前言

企業(yè)信息化已經(jīng)形成了從DCS/PLC/SCADA等過程控制系統(tǒng)到MES到ERP的三層模型。過程控制及數(shù)據(jù)采集層主要是按裝置監(jiān)測、控制生產(chǎn)過程，保證生產(chǎn)的安全進行和產(chǎn)品質量；MES層負責集成全廠所有系統(tǒng)，形成全廠數(shù)據(jù)平臺，并為生產(chǎn)管理服務，分析數(shù)據(jù)；ERP層負責全廠的經(jīng)營管理，和事務性管理。

余熱電站遠程監(jiān)控系統(tǒng)屬于MES層，是在基于實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上的集實時信息、生產(chǎn)記錄、調度指揮、綜合統(tǒng)計、能源調配于一體的綜合信息平臺。 隨著集團余熱發(fā)電業(yè)務BOT項目的逐漸增多，并且分布于全國各地。 在系統(tǒng)設計上遵循以下建設原則：

現(xiàn)有資源最大利用原則

充分利用現(xiàn)有的系統(tǒng)資源，盡最大程度減少客戶的總體采購費用。

投資經(jīng)濟性原則

在滿足目前系統(tǒng)運行要求和一定時期內(nèi)系統(tǒng)運行要求的前提下，選擇投資最經(jīng)濟的方案，從而滿足用戶對系統(tǒng)性價比的要求。同時，系統(tǒng)在設計中充分考慮了開放性和可伸縮性，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)應用的不斷成熟，通過增加、更換模塊的方式，方便快捷的擴展系統(tǒng)的能力，從而能夠充分地保護用戶的投資。

統(tǒng)一完整性原則

整體框架、功能不變，獨立于應用進行全面規(guī)劃、統(tǒng)一協(xié)調。

立足企業(yè)全局應用，對系統(tǒng)網(wǎng)絡硬件平臺、接口、信息編碼體系、應用軟件功能等進行統(tǒng)籌設計，避免交叉重復，減少資源浪費，合理劃分網(wǎng)絡層次、結構和信息流向，充分考慮實時信息的特殊要求，充分考慮系統(tǒng)接口和容量，滿足系統(tǒng)擴建以及擴展其他應用的需要。

先進性原則

選擇主流新技術，具備未來的可持續(xù)建設性、可適應性能力。

在軟件的選擇上保證提供的所有軟件產(chǎn)品為最新正式版本；具有很好的開放性，支持相關的主流標準和規(guī)范；支持主流的操作系統(tǒng)和硬件平臺。在開發(fā)技術和手段上具有先進性，采用國際上先進的技術成果，具有良好的升級能力，設計及配件具有良好的靈活性。在業(yè)務上，滿足未來競爭的要求。

安全性原則

確?，F(xiàn)有系統(tǒng)在項目過程中的延續(xù)可用性、安全運行性。

系統(tǒng)在設計時具備相應安全措施，防止未經(jīng)授權的用戶對系統(tǒng)進行非法訪問。在使用平臺及查詢系統(tǒng)多樣化的情況下，實時數(shù)據(jù)庫在網(wǎng)絡結構、應用系統(tǒng)等多個方面設置安全措施，以確保符合安全性要求。

系統(tǒng)可靠性

采用先進可靠的容錯技術，保證任何軟件模塊的維護和更新都不影響其它軟件模塊，軟件具有容錯能力。不同時期軟件版本能向下兼容，軟件版本易于升級，且在升級過程中不影響系統(tǒng)運行。及時提供最新版本的軟件，且該軟件是經(jīng)過測試正式推出的，其可靠性、穩(wěn)定性經(jīng)過嚴格驗證。

系統(tǒng)可管理性

產(chǎn)品具備安裝、使用方便等特點，同時具有較強的管理手段，能夠合理配置和調整系統(tǒng)資源，監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài)，控制系統(tǒng)運行，并能夠利用軟件的可管理能力，做到集中存儲、集中備份、集中管理。

系統(tǒng)邏輯架構如下所示：

系統(tǒng)邏輯架構圖如上圖所示，分為總部側和余熱電站側兩部分。

(一)余熱電站側

在各余熱電站側，放置一臺數(shù)據(jù)采集接口機，其上安裝與各控制系統(tǒng)的接口軟件（包括OPC接口軟件和開發(fā)的專用接口軟件等）。通過這些接口軟件將電站控制系統(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。

接口軟件具有緩存功能，當由于網(wǎng)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，接口軟件緩存從控制系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，當數(shù)據(jù)上傳恢復時，接口軟件將緩存的這部分數(shù)據(jù)繼續(xù)上傳到數(shù)據(jù)庫服務器，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性和準確性。利用接口緩存功能，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控制系統(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(wǎng)絡，分別是管控網(wǎng)層和管理網(wǎng)層。在管控網(wǎng)安裝實時數(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)庫用于存儲各電站關系數(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(wǎng)層中Web服務器用于網(wǎng)頁發(fā)布，可通過網(wǎng)頁的形式對流程圖、趨勢圖進行瀏覽。同時系統(tǒng)可與ERP系統(tǒng)相連，便于ERP系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的應用。

數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是指從電站各種系統(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。

需要采集的數(shù)據(jù)包括各電站的DCS數(shù)據(jù)和PLC數(shù)據(jù)，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。

采集方式

在與控制系統(tǒng)的采集器方面，紫金橋實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供OPC采集器、文件采集器、計算采集器等，可以支持一般標準的通信接口，如OPC、DDE 等接口方式及數(shù)值、字符串、浮點等多種數(shù)據(jù)類型。同時系統(tǒng)的I/O驅動程序可以與很多種I/O設備進行通信，目前支持的I/O設備包括DCS、PLC、智能模塊、板卡、智能儀表、變頻器等。系統(tǒng)支持一些控制系統(tǒng)的專用接口，從控制系統(tǒng)的HMI中直接高效采集數(shù)據(jù)，如和利時公司的MACS，浙大中控、ABB的AC800F、山東魯能控制的LN2000 等系統(tǒng)。

通信鏈路建設

為達到公司總部鏈路建設的目標要求，在網(wǎng)絡設計構建中，應始終堅持以下建網(wǎng)原則：

高可靠性：網(wǎng)絡系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是應用系統(tǒng)正常運行的關鍵保證，在網(wǎng)絡設計中選用高可靠性網(wǎng)絡產(chǎn)品，合理設計網(wǎng)絡架構，制訂可靠的網(wǎng)絡備份策略，保證網(wǎng)絡具有故障自愈的能力，最大限度地支持各業(yè)務系統(tǒng)的正常運行。

標準開放性：系統(tǒng)設計采用國際標準，具有開放式體系結構，便于將來系統(tǒng)升級，以及和其它系統(tǒng)的專網(wǎng)、國際互聯(lián)網(wǎng)等的聯(lián)接。

靈活性及可擴展性：根據(jù)未來業(yè)務的增長和變化，網(wǎng)絡可以平滑地擴充和升級，減少最大程度的減少對網(wǎng)絡架構和現(xiàn)有設備的調整。

數(shù)據(jù)傳輸

采用UDP（用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議，遵循TCP/IP 標準的面向數(shù)據(jù)報的運輸層協(xié)議）數(shù)據(jù)包的方式發(fā)送實時數(shù)據(jù)，所有工作在內(nèi)存中進行，所以能充分的保證數(shù)據(jù)的實時性；同時，UDP 數(shù)據(jù)包遵循標準的TCP/IP 協(xié)議，其以廣播方式發(fā)送（點對點或點對多點），不需要確認返回信息，減輕了網(wǎng)絡和網(wǎng)關機的負載，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健壯性，系統(tǒng)接收UDP 數(shù)據(jù)包時采用CRC 校驗等多種校驗方式，確保了上傳的實時數(shù)據(jù)的準確性。

數(shù)據(jù)存儲

紫金橋實時數(shù)據(jù)庫可以對數(shù)據(jù)進行長時間、高分辨率歷史存儲。歷史保存時間可以精確到1毫秒，針對實時數(shù)據(jù)庫特點進行了多次數(shù)據(jù)壓縮處理，有效地節(jié)約了存儲空間。通過優(yōu)化歷史數(shù)據(jù)索引引擎，讓用戶快速存取數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)應用

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。

系統(tǒng)應用效益

構建余熱電站遠程監(jiān)控系統(tǒng)可有效地消除各余熱發(fā)電子公司與總公司之間信息冗余和信息流通不暢的問題，各個電站所出現(xiàn)的問題都可被及時發(fā)現(xiàn)、及時反饋和及時解決，同時也使公司對各電站的運情狀況了如指掌，便于對各電站的考核，提高經(jīng)濟效益。

通過分析各電站的數(shù)據(jù)，也可大大縮短新工藝的研發(fā)周期，提高設計質量，提高公司對市場的快速反應能力，提高公司決策的正確性和預見性，從而大大提高競爭實力，推動公司的發(fā)展。

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