基于紫金桥实时数据库实现动力能源公司运控中心能源管理数据平台

1/11基于紫金桥实时数据库实现动力能源公司运控中心能源管理数据平台一.需求描述1、数据存储分散、未共享。目前各供能生产运行监控数据均分散存储且不共享，这样导致：不能实时集中呈现各供能业务的生产运行数据，阻碍了供能的联调联供，如集中供热站不能实时看到航站楼的温度数据，而是依赖于每隔2小时的人工电话汇报温度，这种落后的信息共享方式直接制约了供能的联调联供。2、生产数据不完整、利用不深入。目前各供能业务中控中心主要关心生产设备的运行安全，一定程度上忽视了对生产监控数据的完整全面的存储，进而制约了对生产数据的深入利用。SCADA系统应用的前提是必须有完善、齐全、可靠、准确的基础信息，否则高层次、高难度、高水平的预测、分析和运行优化调度功能无法开发利用。3、数据不能自动流转。目前生产运行数据的上报主要是各业务部门人员手工汇总，然后印刷成纸质上报上级主管部门，同时电子邮件抄送给主管部门。不能实现数据的自动汇总分析、逐级上报、自动传递。4、数据不能按需统计分析。分散的数据不利于利用各种生产数据及时对能源供给运行作优劣判2/11断和深层分析，不能实现辅助决策。二.实时数据库系统建设的必要性动力能源公司实时数据库建设的必要性：1、是动力能源公司实现优化能源调度的需要联调联供需要在完整和全面的高水平监控基础上，通过实时数据库系统实现生产运行数据集成才能实现。实时数据库系统的建立可以实现分公司层级和总公司层级两个层级对生产运行的实时监测，进而实现分公司各专业级的联调联控生产运行和总公司层级的集团式联调联控式生产运行控制模式。只有建立了实时数据库系统平台，才能实现数据集成后的联调联控式运行方式，从而形成高度自动化生产模式，减少和降低人工方式带来的效率低下和应急反应滞后问题，有效提高生产运营效率和提高生产安全可靠性。2、是动力能源公司实现纵深管理的现实需要需要实时掌握优化能源调度决策的执行情况和执行后的生产运营效果，实时数据共享平台的建立既可以实时反馈公司决策在生产运行过程中的执行情况，又可以将决策执行后的生产运营效果反馈回决策层和管理层，从而实现公司从上而下的纵深管理。此外，分层次、逐级信息数据传递也要求通过实时数据库系统平台提供的数据通道来实现，从而提高企业执行效率和信息共享、传达能力。3、是满足和完善公司对所处行业高度安全性的需要实时数据库系统平台能迅速从全局的角度了解系统的运行状况，3/11故障的影响程度等。同时，实时数据库系统平台可为应急决策和故障处理提供实时和关键的数据信息，便于公司从上而下及时掌握故障的处理进度，为限制故障范围的进一步扩大提供信息支持。4、是对能源数据进行深入挖掘、分析的需要实时数据库系统平台的建设，不仅可有效解决能源实时优化运行管理，还可以通过对大量生产能耗历史数据的压缩归档和管理，为进一步对数据进行挖掘、分析、加工和处理创造条件。5、是公司运营生产标准化和规范化的实际需要高度的标准化和规范化是企业现代化的标志之一。运控中心实时数据库平台的建立有利于从分公司分专业的层次针对各自的不同业务进行标准化和规范化业务执行，也有利于总公司层级针对共性内容建立全公司范围内的标准化和规范化，例如操作规范、管理标准以及人力、物力调度规范化。4/11.三.系统逻辑架构图系统逻辑架构图系统逻辑架构图如上图所示，分为能源生产公司侧和动力能源公司总部侧。5/11（一）能源生产公司侧在各能源生产公司，部署分公司实时数据库服务器，其上安装紫金桥实时数据库软件（包括OPC接口软件等）。通过OPC接口软件将各分公司独立的监控系统的实时数据采集并上传至总部侧实时数据库服务器中。分公司实时数据库具有缓存功能，当由于网络、数据库服务器或其他故障引起数据无法上传时，分公司实时数据库缓存从监控系统采集的数据，当数据上传恢复时，将缓存的这部分数据继续上传恢复到数据库服务器，保证数据的连续完整性和准确性。利用缓存功能，能够有效地防止数据丢失，而且单个节点的故障不影响其它系统数据采集，起到故障隔离作用。（二）总部侧为保证系统安全，总部侧划分为2个网络，分别是管控网层和管理网层。在管控网安装紫金桥实时数据库服务器和关系数据库服务器。实时数据库作为核心，提供数据的采集、压缩存储、查询、管理等功能，配有管理工具对实时数据库进行配置管理；关系数据库用于存储各分公司关系数据。应用服务器用于绘制流程图，制作报表，用于对数据进行分析应用。管理网层中Web服务器用于网页发布，可通过网页的形式对流程图、趋势图进行浏览。同时系统可与EMS系统相连，便于EMS系统对实时数据库数据的应用。6/11数据采集数据采集是指从各种监控系统中读取所需数据，通过安全可靠的通信信道传输到公司总部，进入相关存储设备的过程。数据采集和存储保持现场控制系统原有的时间间隔和精度，也可根据用户的需要自由定义采集周期和精度，系统可支持毫秒级的时间精度。采集方式在对各监控系统的采集方面，紫金桥实时数据库系统提供OPC采集接口、MODBUS采集接口等，还提供专有系统接口，如电力系统101、103等，实现对电力系统的数据实时采集。数据传输在采集各监控系统数据，分公司实时数据库建立后，还需上传至总部实时数据库，实时数据库之间数据传输采用紫金桥软件内部提供的远程数据源。数据源建立后，用户就可以直接使用远程数据源，数据源的用途包括几个方面的使用：数据访问，图形对象的使用，实时数据库之间的通讯，时钟校准和安全验证。四.系统完成功能实时数据库提供了各种实用组件，以便用户对实时数据库进行显示、7/11统计、分析、报告。过程趋势和统计分析工具每个窗口同时可以显示8支趋势笔，每支笔的起始时间、时间范围可以随意指定，因此用户可以对同一位号在不同时刻进行比较。在趋势图中，可以用鼠标选择任何区域，对其进行放大。过程趋势同时提供统计分析功能，可以对任何一段趋势曲线的统计值进行计算，帮助工艺技术员和工程师进行统计分析。查询工具查询工具提供图形化和基于查询语句两种查询方式，在图形化的查询方式中可以选择查询条件，进行一些常用的条件查询，如：位号过滤条件、数值范围、报警、时间、事件（多个条件可以组合）。报警功能系统为重要的生产参数提供报警功能，只有一定权限的用户才可以确认当前报警信息。这样在不必在现场就可以知道各运行参数是否正常。重要数据的报警参数可以动态修改，以适应季节、天气等外在环境对生产的影响。自由报表紫金桥自由报表是目前功能最强的报表系统之一，使用它可以满8/11足绝大多数的数据格式化的需求，方便灵活的实现各种类型的统计报表。自由报表具有丰富的单元格设置方式，灵活的数据处理手段，与关系库的通讯能力及强大的脚本控制能力和灵活的打印方式。自动生成生产日报表、月报表等多种报表形式，提供多种历史报表查询方式，每一幅报表都具有打印功能。流程图画面显示流程图中以文本、动画等形式动态显示生产数据状态，整个现场的流程图可以一目了然的看到。实时数据显示所有的实时数据都能够在实时数据画面中浏览到，并且数据的更新周期能够达到秒级，可以很好的反映出现场的实时现场情况。其中的打印功能，能够实时的打印当前数据表。重要数据对比分析对于一些重要数据，提供三维直方图、三维饼图对比显示。每一个柱形图都能够实时显示现场的数据变化。事故追忆显示事故追忆能够记录事故发生过程（如产生报警）中数据量的状态，便于对事件进一步分析。9/11安全管理系统提供安全管理模块，对访问系统的用户按照部门、角色进行分类，不同类别的用户分配不同的访问权限。可精确到对系统每个生产数据的安全操作管理；针对报警事件的确认，报警参数的修改，事故追忆浏览等，系统提供安全管理，只有管理员用户才具有操作权限。管理员可在线新建、修改、删除用户。导航树和导航画面分区域监控管理可利用导航树组件和构建地图等方式实现对整个系统的分区域管理，方便使用者更好的管理系统。与ERP和EMS等管理系统集成为更加充分的利用和共享实时数据，实现生产过程信息和生产管理信息的集成，需要实现实时数据库和关系数据库中的数据整合。把实时数据库中经过运算、汇总数据输出到关系数据库中，从而实现与管理数据库的集成，为企业的上层管理提供可靠的数据基础。除了实时生产能耗数据，转储数据还可包括：组态内容，实时数据，统计数据，报警，事件，操作等信息。五.能源管理系统应用a)能耗动态监控10/11在能源管理模块中可以实现实时对企业的能耗进行计算及分析，对特殊重要的能源数据进行统计分析，以曲线或柱状图的方式实现对比分析。包括装置各介质实时能耗比重、装置各介质实时能耗趋势和装置实时综合能耗趋势。在能源管理中，根据能源消耗模型可以实现快速的能源消耗计算和分析，依据能源介质创建不同的动态监控页面，实时计算分析能源消耗数据，包括装置各介质能耗数据，装置各能源介质能耗比重，并由此得到装置各能源介质实时能源消耗变化趋势、装置实时综合能耗趋势等。b)能耗统计分析与展现能耗数据计算在能源管理中，系统可以自动（或手动）快速计算能源消耗数据，后台服务进程或客户端程序可以依据职能划定的不同，依据能源消耗模型以及能耗统计计算公式，定时快速计算获取能耗数据，如：装置、单元的日/月能耗数据，厂、装置、单元的日/月能耗消耗数据。能源报表系统针对每个能耗装置、能耗考核单元，基于计算获得的能源消耗数据，自动生成能源报表，以便直观地展现各装置、各单元的当前能耗状况，能耗报表包括：车间能源消耗报表1.能源完成情况表2.装置各介质能耗统计报表11/113.企业能源消费统计表4.生产厂能耗报表能耗分析基于计算获取的能源消耗数据，可以对能源消耗情况进行分析评价，能源消耗数据全部存储在数据库中，对生产装置能耗现状和趋势进行分析。