美的集团生产设备远程监控系统解决方案

美的集团生产设备远程监控系统解决方案美的集团生产设备远程监控系统解决方案深圳市信立科技有限公司2012年9月25日美的集团生产设备远程监控系统解决方案1.概述1.1项目背景能源是经济社会可持续发展的重要物质基础。加强能源管理，提高能源利用效率，是提高经济运行质量、改善环境和增强企业市场竞争力的重要措施，也是缓解当前经济社会发展面临的能源约束矛盾、建设节约型社会、实现经济社会可持续发展的根本保障。做好能源管理，统计是基础，计量是关键。加强能源计量管理，提高能源利用率是减少资源消耗的有效途径之一，是走新型工业化道路的重要内容。能源计量工作是企业加强能源管理、提高能源管理水平的重要基础，是企业贯彻执行国家节能法规、政策、标准，合理用能，优化能源结构，提高能源利用效率，提高经济效益和市场竞争力的重要保证，是国家依法实施节能监督管理，评价企业能源利用状况的重要依据。美的集团是一家以家电业为主，涉足照明电器、房地产、物流等领域的大型综合性现代化企业集团，旗下拥有三家上市公司、四大产业集团，是中国最具规模的白色家电生产基地和出口基地之一。美的集团主要产品有家用空调、商用空调、大型中央空调、冰箱、洗衣机、饮水机、电饭煲、电磁炉、电压力锅、微波炉、烤箱、风扇、取暖器、空气清新机、洗碗机、消毒柜、抽油烟机、热水器、吸尘器、豆浆机、电水壶、煎烤机、酒柜、电吹风机、热水器等家电产品和空调压缩机、冰箱压缩机、电机、磁控管、变压器等家电配件产品，拥有中国最大最完整的空调产业链、微波炉产业链、洗衣机产业链、冰箱产业链和洗碗机产业链，拥有中国最大最完整的小家电产品群和厨房家电产品群。美的集团的项目需求，一个总厂，下面有7个分厂（总装一分厂、总装二分厂、总装三分厂、轻商分厂、注塑分厂、电子分厂、部装分厂）的监控和信息分析。主要实现对各分厂的各线体现场电能表、各种流量计量表（如压缩空气流量、石油气流量、氧气流量、氮气流量等）的实时数据采集及监控，实现各分厂的各线体的用电量、用压缩空气量、用石油气量、用氮气量、用氧气量等的计算、统计、分析，实现统计报表功能、实时数据和状态显示功能、历史和实时曲线功能、远程控制功能、管理功能、冗余功能，并且要求系统具有良好的开放性，可以与其它信息系统等进行数据交换。美的集团生产设备远程监控系统解决方案1.2项目需求美的集团远程管理项目需求：1、实时数据采集及监控：采集各分厂的各线体现场电能表、各种流量计量表（如压缩空气流量、石油气流量、氧气流量、氮气流量等）的实时数据，并对数据进行存储处理，建立实时数据库和历史数据处理库；2、全集团范围内各分厂的各线体电能表、流量计量表的实时信息，简单通用的客户端工具（例如监视画面、Internet浏览器）使用户在办公区域内，按照相应权限在PC机上方便地浏览查询，获得及时、准确、一致的各种实时及历史数据，从而使管理人员及时了解各分厂的各线体用电状况，用压缩空气情况，用石油气情况，用氧气情况，用氮气情况等，及时发现问题，解决问题；3、利用各种分析、统计、计算方法，实现各分厂的各线体的用电量、用压缩空气量、用石油气量、用氮气量、用氧气量等的计算、统计、分析；4、统计报表功能：根据用户需求制作各种数据报表，报表的数据来源为通过采集系统获取功能所提取到的数据。系统能够统计表计数值，并按照定价进行计算处理、统计计算结果，能将结果以表格、直方图、曲线和数据库文件的形式输出。系统可以即时输出各分厂的各线体的表计数据。可以统计计算出损耗。可以随时查阅、检索存在系统历史数据库中的表计数据记录。系统报表可以是日报、周报、旬报、月报、季报、年报，也可以灵活地选择任意时间段的报表。所有报表可以在计算机上预览和通过WEB浏览，并通过打印机打印，也可以导出到Excel文件；5、实时数据和状态显示：系统管理中心自动采集各分厂的各线体表计实时数据，所采集的数据包含正向有功电能、压缩空气流量、氧气流量、氮气流量、石油气流量、仪表工作状态、报警信息等，采用24小时不间断工作制，实时在线采集。系统通过图形化的仪表、指针、报警指示灯等直观的显示表计数据和工作状态，为用户提供友好的人机界面；6、历史和实时曲线功能：系统可以查看历史、实时数据曲线趋势，打印历史、实时曲线趋势图等；美的集团生产设备远程监控系统解决方案7、远程控制：在表计带有通断功能的前提下，接到控制中心的通断控制指令时，能够接通、切断各安装位置的电、压缩空气、石油气、氧气、氮气，从而达到远程控制通断的目的；8、管理功能：（1）系统提供各种信息查询功能，并可打印出相应的单据。（2）系统具有监控整个系统内表计使用情况的功能，自动判断出异常情况。（3）系统为用户设有分级密码，安全可靠性高。也具有管理用户功能，如新建用户、修改用户、删除用户、注销用户等等。（4）报警管理，如：通信故障告警、高低限报警、状态变化告警等等。（5）事件记录管理，可以对事件记录和故障记录进行查询、打印、导出；9、冗余功能（客户可选）：计算机系统难免会出现网络故障或服务器死机等问题，并且随着系统的投入运行和时间的推进，会有越来越多的数据保存在数据库中，这些数据可能是很少有人去频繁访问的，它会使整个数据库变得越来越大，使在现有硬件环境下数据库系统性能下降，当计算机系统出现故障时，容易造成历史数据文件的丢失，因此系统采用双机热备的冗余配置，当一台服务器出现故障时系统自动切换到备用服务器工作，不间断自动采集工作，这样可以最大程度的保证数据完整性；10、系统具有良好的开放性，可以与其它信息系统等进行数据交换。2、系统总体方案设计2.1系统方案美的集团设备远程管理系统可划分为二级分布式系统，监控中心为第二级，现场工作站为第一级。监控中心负责将从各厂房设备采集到的实时数据通过我公司实时监控产品KingSCADA展示给系统管理人员及客户。现场工作站是由美的公司厂房设备监控系统(使用的是KingView6.53或KingView6.55，或者数据采集器IOServer)组成，主要负责厂房的设备监控，以及将现场数据采集到监控中心(监控整个产业园区)的KingSCADA中。2.1.1数据采集美的集团生产设备远程监控系统解决方案我公司数据采集产品，能完成海量过程数据采集，不受任何介质限制，具备缓存和断点续传功能；支持3600多种设备，可根据通讯协议定制开发各类驱动、采集程序。如果现场监控采用的是计算机监控系统，可用我公司产品KingView6.53或KingView6.55完成对厂房设备的实时监控，并通过我公司数据采集产品IOServer（是一组独立的应用程序，是KingSCADA的数据采集器，负责为KingSCADA采集数据）采集各厂房设备数据，并通过监控中心KingSCADA展示各厂房的实时监控状况；如果厂房没有监控系统，只是现场设备，可用IOServer完成对厂房设备数据的采集，并通过监控中心KingSCADA展示各厂房的实时监控状况。KingSCADA具有SQL访问功能，能实现KingSCADA和其他外部数据库（包括我公司工业数据库KingHistorian、其它关系数据库）之间的数据传输。它包括SQL访问管理器和相关的SQL函数，可以通过SQL相关函数直接操作数据库中的数据。从而可实现从能源管理数据库的获取数据，向能源管理数据库存储数据，通过KingSCADA展示能源管理信息。我公司可根据美的公司数据采集的实际需求，当采集设备多样化时，定制开发数据采集器，即定制开发不同设备的驱动，以提供安全、稳定、可靠、高效的数据采集。2.1.2WEB发布为了保障稳定、快速的信息发布，我公司为用户提供了一种能统一管理、自动部署KingSCADA客户机客户端软件和工程的技术手段，即基于B/S架构的Web化集中管理技术。基于B/S架构的Web化集中管理技术是将KingSCADAClient工程和客户机软件以网页程序形式存放在网络的Web服务器上，各客户机只须运行本机自带的网页浏览器软件，浏览Web服务器上的网页文件，网页文件里的下载插件即可将网站上的Client工程包和客户机软件自动下载，安装，并自动加载客户端运行。管理人员可通过台式机、笔记本电脑等工具连入互联网，远程登录系统，实现数据的远程（因特网/内联网）的可视化访问，访问过程非常简单，和上网一样，而且远程客户端没有数量和地点限制。美的集团生产设备远程监控系统解决方案为了保证系统的稳定性与安全性，监控中心KingSCADA通过硬件方式冗余，当工作的KingSCADA主机出现异常，KingSCADA冗余机立刻接管它，继续工作，保证数据采集和监控正常进行。针对美的集团提出的“冗余功能”需求，KingSCADA的双机热备冗余功能可以最大程度的保证数据完整性，保证数据采集和监控正常进行。监控中心（园区）现场设备现场工作站（厂房）Internet远程客户端VPN/局域网客户端客户端KingView6.53/KingView6.55+IOServerKingView6.53/KingView6.55+IOServer......WebServer及冗余客户端KingSCADA及冗余系统方案结构图如图为系统方案的结构图。为了保证的系统WEB发布稳定性与安全性，Web发布服务器WebServer通过硬件方式冗余，当工作的WebServer出现异常，WebServer冗余服务器立刻接管它继续工作，保证WEB发布数据采集和查询正常进行。2.2监控中心KingSCADA功能2.2.1工控软件性能美的集团生产设备远程监控系统解决方案KingSCADA3.1是一款通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。KingSCADA能够帮助您将实时数据融入到企业信息管理系统中，为企业各级用户提供有价值的实时数据及系统监控权限，使企业能够更高效、更迅速的得到最优化的数据。KingSCADA报警数据库性能：单机数据库容量：3万变量点发送吞吐量：5000条记录/秒报警库接收吞吐量：1.1万条记录/秒订阅发布吞吐量：客户端1.1万条记录/秒并发客户端：支持大于100个存储速度：Access：4000-1500条记录/秒SQLServer：大于2000条记录/秒查询速度：Access：300万深度查询1000条记录1秒SQLServer：300万深度查询1000条记录1.6秒占用存储空间：KingSCADA历史库性能：单机数据库容量：3万变量点吞吐量：2.1~2.3万记录/秒并发客户端：支持大于64个查询速度（响应时间）：5000个变量存储10000条记录耗时200~300毫秒。100个变量查询10000条记录，耗时110毫秒历史冗余切换时间：小于2s存储时间范围：客户定制，可精确到毫秒级IOServer性能参数：美的集团生产设备远程监控系统解决方案可容纳点数：无限制可定义数据块数：无限制单数据块（100变量点）采集速度：15-20ms并发客户端：最多255个IOServer之间切换时间：小于2秒最长数据缓存时间：7天支持操作系统：MicrosoftWindowsNT4.0/2000/XP/Vista/Win2003serversp2/WinCE对于“采集各分厂的各线体现场电能表、各种流量计量表（如压缩空气流量、石油气流量、氧气流量、氮气流量等）的实时数据，并对数据进行存储处理，建立实时数据库和历史数据处理库”这一需求，可通过KingSCADA来实现，也可通过我公司的组态王系列产品KingView6.53或KingView6.55来实现。KingView6.53、KingView6.55、KingSCADA均为我公司的通用工业监控软件，区别在于KingView系列产品属于低端产品，KingSCADA