我國煤炭保有資源量10345億噸,剩餘探明可采儲量約占世界的13%,列世界第三位,但人均擁有量隻相當於世界平均水平的50%。;石油、天然氣人均資源量僅為世界平均水平的1/15左右。
zhongguonengyuanxiaofeidekuaisuzengchangjiangnengyuanxuqiutuishangleyigegenggaodetaijie。zaizheyijishushang,jishinengbaochijiaodidenengyuanxuqiuzengchang,nengyuanxuqiudejueduizengliangyejiangshijudade,woguomuqianniannengyuanxuqiuliangdadao24.6億噸標準煤(大約占世界能源總消耗的15%)。如果將能源需求增長降低到5%,年增加量也達到1.23億噸標準煤。事實上,如果GDP增長為9%,以目前的經濟結構和增長方式,很難將能源需求增長降低到5%。
因(yin)此(ci),節(jie)能(neng)是(shi)我(wo)國(guo)經(jing)濟(ji)和(he)社(she)會(hui)發(fa)展(zhan)的(de)一(yi)項(xiang)長(chang)遠(yuan)戰(zhan)略(lve)方(fang)針(zhen),也(ye)是(shi)當(dang)前(qian)一(yi)項(xiang)極(ji)為(wei)緊(jin)迫(po)的(de)任(ren)務(wu)。能(neng)源(yuan)緊(jin)缺(que)已(yi)成(cheng)為(wei)當(dang)今(jin)全(quan)球(qiu)製(zhi)約(yue)經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)的(de)瓶(ping)頸(jing),開(kai)源(yuan)與(yu)節(jie)流(liu)是(shi)解(jie)決(jue)能(neng)源(yuan)危(wei)機(ji)的(de)兩(liang)大(da)途(tu)徑(jing),開(kai)源(yuan)的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)艱(jian)辛(xin)和(he)漫(man)長(chang)的(de),相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia),節(jie)約(yue)的(de)途(tu)徑(jing)是(shi)最(zui)佳(jia)的(de),一(yi)方(fang)麵(mian)需(xu)要(yao)的(de)投(tou)資(zi)額(e)不(bu)是(shi)很(hen)大(da),另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)隨(sui)著(zhe)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)日(ri)新(xin)月(yue)異(yi),各(ge)項(xiang)節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)的(de)技(ji)術(shu)、工藝、產chan品pin及ji設she備bei也ye層ceng出chu不bu窮qiong,為wei我wo們men提ti供gong了le巨ju大da的de選xuan擇ze空kong間jian,再zai者zhe國guo家jia政zheng策ce的de支zhi持chi與yu資zi金jin的de扶fu持chi,從cong經jing濟ji手shou段duan上shang為wei能neng源yuan的de節jie約yue提ti供gong了le有you利li條tiao件jian。
huagongjituansuishuguoyoudaxingqiye,shifenguanxinzhongshijienenggongzuo,danyouyuwoguonengyuanguanlizhuyaoyikaobaobiaodelishiyuanyin,qiyeduonianlaidejienenggongzuoyetingliuzaidaxingshebeidejienenghejishugaizaofangmian,queshaoxiandaihuadeguanlipingtaiheguanlishouduan,quefanengyuantiaodudenengliheshuiping,cunzainengyuanguanlitixipeitaobuwanshan,nengyuanxiaofeidefenxiyuguankongnenglijiaochadengwenti,xianyichuxiannengyuanguanlifangmiandepingjing,danqinengyuanguanlirengjuyouhendadeguanlijienengdeqianli。yinci,duihuagongnengyuanguankongxitongjinxingquanmiandeshengjigaizao,jiangjinyibutigaoqiyedenengyuanliyongshuiping,jiangdiqiyechengben,geiqiyedailaishengji,shiqiyechengweiguoneiyiliudejienengjianpaidexianjinshengchanqiye。
根據需求分析,本次項目以智能儀表、流量計、PLC等數據源為主,DCS係統等控製係統為輔,以安全經濟運行和提高企業整體節能效益為目的,選用業界先進、 性能穩定、功能強大、安全可靠、操作方便、用途廣泛 的紫金橋實時數據庫係統作為基礎數據平台,采用先進、適用、有效的專業計算方法,實現整個集團範圍內的生產能耗信息共享,廠級生產能耗的實時信息監控和調度,為公司管理層提供真實、可靠的實時運行數據,為市場運作下的企業提供科學、準確的經濟性指標。從管理角度來看,它為控製企業成本、為提高生產力提供重要而真實的運行數據;同時,通過數據的分析和比較,能提出科學的、合理的節能決策方案,使企業管理層的經營決策更具科學性。
係統整體架構圖
係統整體采用集中式數據采集架構,整體分為兩個部分,分別是下屬各化工企業和集團本部。
(1) 下屬生產企業
架構底層為下屬生產企業層,包括6家分公司。在各個分公司分別放置一台接口機,接口機可根據集團需要監視的指標和采集頻率從DCS等控製係統中采集數據。接口機上運行采集DCS等係統的接口程序和過單向物理隔離網閘的接口程序。在接口機與DCS等(deng)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)加(jia)裝(zhuang)防(fang)火(huo)牆(qiang),保(bao)障(zhang)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)。為(wei)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)安(an)全(quan)性(xing),在(zai)下(xia)屬(shu)企(qi)業(ye)接(jie)口(kou)機(ji)與(yu)集(ji)團(tuan)接(jie)口(kou)機(ji)之(zhi)間(jian)通(tong)過(guo)單(dan)向(xiang)物(wu)理(li)隔(ge)離(li)網(wang)閘(zha)進(jin)行(xing)隔(ge)離(li),隻(zhi)允(yun)許(xu)下(xia)屬(shu)企(qi)業(ye)接(jie)口(kou)機(ji)單(dan)向(xiang)向(xiang)集(ji)團(tuan)接(jie)口(kou)機(ji)傳(chuan)遞(di)數(shu)據(ju),不(bu)允(yun)許(xu)數(shu)據(ju)的(de)回(hui)傳(chuan)。
(2) 公司本部
架構上層為公司本部層。該層用千兆交換機進行組網,連接的設備有紫金橋實時數據庫服務器、EMS(能源管理)應用服務器、關係型數據庫服務器、數據采集接口機。
係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)集(ji)中(zhong)式(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)方(fang)式(shi),在(zai)公(gong)司(si)本(ben)部(bu)部(bu)署(shu)一(yi)台(tai)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)接(jie)口(kou)機(ji),通(tong)過(guo)運(yun)行(xing)過(guo)單(dan)向(xiang)物(wu)理(li)隔(ge)離(li)網(wang)閘(zha)的(de)接(jie)口(kou)程(cheng)序(xu)將(jiang)下(xia)屬(shu)各(ge)企(qi)業(ye)接(jie)口(kou)機(ji)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)到(dao)公(gong)司(si)本(ben)部(bu)紫(zi)金(jin)橋(qiao)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)服(fu)務(wu)器(qi)中(zhong)。采(cai)用(yong)集(ji)中(zhong)式(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)數(shu)據(ju)的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)保(bao)密(mi)性(xing),減(jian)少(shao)係(xi)統(tong)的(de)故(gu)障(zhang)點(dian),使(shi)係(xi)統(tong)易(yi)於(yu)管(guan)理(li)和(he)維(wei)護(hu);可以節約成本;
紫金橋實時數據庫服務器用於接收、處理、存儲來自各生產企業DCS等係統的實時生產能耗數據;實時數據庫服務器可兼職數據發布服務器,用於數據的發布,管理員可以通過IE訪問數據發布服務器,可以配置、管理和發布網頁,普通用戶經授權後在任何位置都可以通過IE瀏覽器來訪問網頁,查看網頁發布信息。
EMS (能源管理)應用服務器提供係統需要的能源管理信息統計,指標計算等業務應用;
guanxixingshujukufuwuqiweijieshoulaizishishishujukufuwuqideshishinenghaoshujuxinxi,keshengchenglishishujuku,gengzhongyaodeshizuoweinengyuanguanlixitongyewuyingyongdehoutaishujuzhicheng。
1. 采集方式
目前下屬6家生產企業數據源以DCS、PLC係統為主, 數據采集有兩種情況:
1) 對於提供標準OPC方式的DCS等係統,可采用紫金橋 OPC接口軟件進行采集。紫金橋OPC接口軟件是紫金橋實時數據庫係統數據采集標準軟件,目前在大部分的工程項目中均采用該方式,軟件成熟,運行穩定、可靠,是實施紫金橋係統項目的首選。
2) 對於不提供標準OPC方式的DCS等係統,可直接選用紫金橋公司開發的標準接口,紫金橋係統有國內外知名自動化係統的標準接口軟件包,支持1000多種標準接口。如ABB,AB、Siemens ,Yokogawa Plus/CS等;或采用基於接口開發包SDK自主開發的接口軟件,根據係統現有的數據訪問方式和數據傳輸規約進行開發。
下屬生產企業將DCS等deng控kong製zhi係xi統tong數shu據ju采cai集ji到dao各ge自zi的de接jie口kou機ji後hou將jiang數shu據ju直zhi接jie上shang傳chuan至zhi公gong司si本ben部bu,在zai公gong司si側ce和he下xia屬shu企qi業ye側ce接jie口kou機ji中zhong運yun行xing過guo單dan向xiang隔ge離li網wang閘zha的de接jie口kou程cheng序xu,程cheng序xu為wei紫zi金jin橋qiao軟ruan件jian公gong司si開kai發fa的de成cheng熟shu的de接jie口kou,保bao證zheng數shu據ju的de完wan整zheng傳chuan輸shu。
2. 采集頻率
數據采集頻率根據采集數據的不同種類,可以通過參數進行設置。
3. 數據格式
所采集到的數據按照設計好的數據分類規則進行分類存貯;對采集到的數據要標定數據的采集時間、參數類別代碼等;對不同的參數可以根據兗礦集團公司規定的規則執行編碼。
4. 數據緩存
數據接口機可以緩存全部采集到的數據。
5. 數據維護
數據接口機具有自動和人工進行數據備份、數據恢複、數據清理的能力。對數據的維護設定特定權限,防止誤操作,保證安全性。
紫(zi)金(jin)橋(qiao)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)采(cai)用(yong)目(mu)前(qian)世(shi)界(jie)上(shang)效(xiao)率(lv)最(zui)高(gao),使(shi)用(yong)最(zui)簡(jian)單(dan),應(ying)用(yong)最(zui)廣(guang)泛(fan)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)門(men)壓(ya)縮(suo)算(suan)法(fa)和(he)獨(du)到(dao)的(de)二(er)次(ci)過(guo)濾(lv)技(ji)術(shu)及(ji)二(er)次(ci)壓(ya)縮(suo)技(ji)術(shu),使(shi)進(jin)入(ru)到(dao)紫(zi)金(jin)橋(qiao)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)的(de)數(shu)據(ju)經(jing)過(guo)了(le)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)壓(ya)縮(suo),極(ji)大(da)地(di)節(jie)省(sheng)了(le)硬(ying)盤(pan)空(kong)間(jian)。例(li)如(ru),每(mei)秒(miao)1萬點數據存儲一年,僅需要不到15G的硬盤空間,即一隻普通硬盤也可存貯五到十年的數據。
紫金橋實時數據庫提供了多種豐富的可視化工具,其中最常用的有RealDB-View 、RealDB-Explore 、RealDB-FreeReport、RealDB-EventLog、RealDB-HisCurve、RealDB-AnalySecurve 、RealDB-Accident 、RealDB-STable 等。
(1) RealDB-View 流程界麵運行
RealDB-View 是紫金橋實時數據庫係統的圖形顯示界麵,用於在服務器端或客戶端計算機建立係統運行環境,以C/S結構體係展示用戶開發的實時交互界麵,實時顯示生產過程數據值,實時趨勢圖、曆史趨勢圖、過程數據報表、曆史數據報、餅圖、棒圖等,監控對象狀態等信息。
(2) RealDB-Explore 數據瀏覽器
RealDB-Explore 用於集中查看各數據服務器的實時數據、設備狀態、畫麵,以及各服務器的係統運行情況等。
(3) RealDB-FreeReport 自由報表
內嵌報表係統支持單元格合並、拆分,運行時可以動態增刪行列。單元格支持多種數據、圖形、按鈕等多種數據格式,並可以通過腳本動態改變屬性。支持從關係數據庫讀取數據並自動形成報表。既可以製作日報、班報、月報等生產型報表,還可以製作班組考核、物料平衡分析、員工管理等管理型報表。
(4) RealDB-EventLog 事件瀏覽
記錄了實時數據庫的相關操作,包括係統啟動信息、網絡連接信息、設備故障信息等。通過這些信息可以了解係統的運行日誌,對係統的維護提供了有力的支持。
(5) RealDB-HisCurve 實時曆史曲線
shiyongshishiqushikeyichakanmouyigeshujukudianhuozhongjiandianzaidangqianshikedezhuangtai,erqieshishiqushiyekeyibaocunyixiaoduanshijiandeshujuqushi,zheyangshiyongtajiukeyilejiedangqianshebeideyunxingzhuangkuang,zhenggechejiandangqiandeshengchanqingkuang。shiyonglishiqushikeyifangbiandeguanchashujukuzhongdelishidianzairenyiyigeshikedezhuangtai。
(6) RealDB-AnalySecurve 趨勢分析
每個窗口同時可以顯示8支趨勢筆,每支筆的起始時間、時(shi)間(jian)範(fan)圍(wei)可(ke)以(yi)隨(sui)意(yi)指(zhi)定(ding),因(yin)此(ci)用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)對(dui)同(tong)一(yi)位(wei)號(hao)在(zai)不(bu)同(tong)時(shi)刻(ke)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)。在(zai)趨(qu)勢(shi)圖(tu)中(zhong),你(ni)可(ke)以(yi)用(yong)鼠(shu)標(biao)選(xuan)擇(ze)任(ren)何(he)區(qu)域(yu),對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)放(fang)大(da)。過(guo)程(cheng)趨(qu)勢(shi)同(tong)時(shi)提(ti)供(gong)統(tong)計(ji)分(fen)析(xi)功(gong)能(neng),可(ke)以(yi)對(dui)任(ren)何(he)一(yi)段(duan)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)的(de)統(tong)計(ji)值(zhi)進(jin)行(xing)計(ji)算(suan),幫(bang)助(zhu)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)員(yuan)和(he)工(gong)程(cheng)師(shi)進(jin)行(xing)統(tong)計(ji)分(fen)析(xi)。窗(chuang)口(kou)中(zhong)的(de)趨(qu)勢(shi)筆(bi)可(ke)以(yi)隨(sui)意(yi)指(zhi)定(ding),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)保(bao)存(cun)到(dao)文(wen)件(jian)中(zhong),以(yi)便(bian)下(xia)次(ci)調(tiao)用(yong)。
(7) RealDB-STable 裝置平穩率分析
用於裝置運行狀態分析,可按班次、指定的時間段進行分析,可自動剔除裝置停工時段。
(8) RealDB-Accident 事故追憶
使(shi)用(yong)事(shi)故(gu)追(zhui)憶(yi)組(zu)件(jian)可(ke)以(yi)捕(bu)捉(zhuo)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)微(wei)小(xiao)的(de)變(bian)化(hua)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)事(shi)故(gu),隻(zhi)要(yao)您(nin)在(zai)數(shu)據(ju)庫(ku)中(zhong)進(jin)行(xing)了(le)事(shi)故(gu)追(zhui)憶(yi)點(dian)的(de)必(bi)要(yao)設(she)置(zhi),那(na)麼(me)當(dang)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)後(hou),您(nin)可(ke)以(yi)察(cha)看(kan)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)事(shi)故(gu)的(de)曲(qu)線(xian)圖(tu),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)放(fang)大(da)顯(xian)示(shi)曲(qu)線(xian)的(de)任(ren)何(he)一(yi)部(bu)分(fen)。通(tong)過(guo)它(ta)您(nin)可(ke)以(yi)對(dui)事(shi)故(gu)進(jin)行(xing)細(xi)致(zhi)分(fen)析(xi),並(bing)且(qie)這(zhe)種(zhong)分(fen)析(xi)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)毫(hao)秒(miao)級(ji)。
實時信息監視功能以采集生產過程實時能耗原始數據為基礎,實現對各控製係統實時運行工況的能耗在線監測。 通過係統組態圖、趨勢曲線、棒圖、表格等形式實時顯示全廠各DCS、車間、係統、設備的運行狀態參數,為能源管理人員提供直觀的實時生產過程能耗信息,同時還具有實時數據越限報警功能。
為了方便生產能源管理人員,係統提供全廠一覽圖,主要包括當前控製係統的主要經濟性參數指標的目標值、實際值與偏差值等。係統所提供的生產過程畫麵同控製係統運行監視畫麵保持一致,能夠正確顯示生產過程數據、設備狀態、報警狀態、經濟指標、運行指導等信息。係統提供操作指導畫麵,直觀、清晰地能顯示相關的實時工況和操作指導信息,並對易引起安全問題和操作指導信息給出醒目的提示。
係(xi)統(tong)的(de)統(tong)計(ji)報(bao)表(biao)及(ji)綜(zong)合(he)分(fen)析(xi)功(gong)能(neng)主(zhu)要(yao)實(shi)現(xian)對(dui)各(ge)類(lei)生(sheng)產(chan)能(neng)耗(hao)數(shu)據(ju)的(de)綜(zong)合(he)處(chu)理(li)和(he)統(tong)計(ji)分(fen)析(xi),自(zi)動(dong)生(sheng)成(cheng)企(qi)業(ye)生(sheng)產(chan)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)所(suo)需(xu)的(de)各(ge)類(lei)能(neng)耗(hao)信(xin)息(xi)報(bao)表(biao),如(ru):值報表、日報表、周報表、月報表、季報表、年報表等,並可按日、月、年等方式進行查詢和打印。用戶可根據自身需要定製報表,並可定期對報表進行歸檔處理。
報bao警jing管guan理li功gong能neng是shi在zai故gu障zhang發fa生sheng第di一yi時shi刻ke將jiang詳xiang實shi的de故gu障zhang信xin息xi及ji時shi告gao知zhi相xiang關guan維wei修xiu人ren員yuan,以yi縮suo短duan故gu障zhang維wei修xiu時shi間jian,增zeng加jia機ji組zu的de在zai線xian運yun行xing時shi間jian,同tong時shi將jiang告gao警jing信xin息xi進jin行xing長chang期qi保bao存cun,以yi便bian日ri後hou查zha詢xun、分析。
該功能主要實現對無法實時采集的數據進行手工導入, 包括生產數據、能耗數據、設備狀態數據等,以及需要人為設置的數據如運行基準值、報警值。
tongguozonghefenxiduibigeqiyedeyunxingshuju,keguanpingbigedanweideyunxingshuiping,duigexiashudanweijinxinggongzhengdenengyuanxiaohaojixiaokaoping,kaizhangedanweijienengyewujinengjingsai,buduancujingedanweidejienengyunxingguanlishuiping。
weigengjiachongfendeliyonghegongxiangshengchannenghaoshuju,shixianshengchanguochengnenghaoxinxiheshengchannengyuanguankongxitongdejicheng,xuyaoshixianshishishujukuheguanxishujukuzhongdeshujuzhenghe。bashishishujukuzhongjingguoyunsuan、彙(hui)總(zong)數(shu)據(ju)輸(shu)出(chu)到(dao)關(guan)係(xi)數(shu)據(ju)庫(ku)中(zhong),從(cong)而(er)實(shi)現(xian)與(yu)管(guan)理(li)數(shu)據(ju)庫(ku)的(de)集(ji)成(cheng),為(wei)企(qi)業(ye)的(de)上(shang)層(ceng)管(guan)理(li)提(ti)供(gong)可(ke)靠(kao)的(de)數(shu)據(ju)基(ji)礎(chu)。除(chu)了(le)實(shi)時(shi)生(sheng)產(chan)能(neng)耗(hao)數(shu)據(ju),轉(zhuan)儲(chu)數(shu)據(ju)還(hai)可(ke)包(bao)括(kuo):組(zu)態(tai)內(nei)容(rong),實(shi)時(shi)能(neng)耗(hao)數(shu)據(ju),統(tong)計(ji)數(shu)據(ju),報(bao)警(jing),事(shi)件(jian),操(cao)作(zuo)等(deng)信(xin)息(xi)。除(chu)了(le)主(zhu)動(dong)將(jiang)數(shu)據(ju)送(song)往(wang)關(guan)係(xi)庫(ku)外(wai),紫(zi)金(jin)橋(qiao)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)還(hai)提(ti)供(gong)了(le)各(ge)種(zhong)開(kai)放(fang)接(jie)口(kou),通(tong)過(guo)這(zhe)些(xie)接(jie)口(kou)第(di)三(san)方(fang)程(cheng)序(xu)可(ke)以(yi)訪(fang)問(wen)數(shu)據(ju)平(ping)台(tai)中(zhong)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)、曆史數據、統計數據等。
1) 開放性好:實時數據庫提供了開放數據訪問接口,可以實現數據庫的二次開發,為今後生產管理係統、能源管理係統、生產指揮中心等提供基礎數據。
2) 良好安全性:所(suo)有(you)的(de)設(she)計(ji)方(fang)案(an)都(dou)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)了(le)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)性(xing),使(shi)用(yong)采(cai)集(ji)係(xi)統(tong)對(dui)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)影(ying)響(xiang)達(da)到(dao)最(zui)小(xiao)。為(wei)各(ge)分(fen)公(gong)司(si)安(an)裝(zhuang)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku),這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)緩(huan)存(cun)各(ge)分(fen)公(gong)司(si)的(de)數(shu)據(ju),同(tong)時(shi)分(fen)公(gong)司(si)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)服(fu)務(wu)器(qi)可(ke)使(shi)管(guan)理(li)與(yu)控(kong)製(zhi)網(wang)相(xiang)互(hu)隔(ge)離(li),避(bi)免(mian)網(wang)內(nei)人(ren)為(wei)因(yin)素(su)或(huo)計(ji)算(suan)病(bing)毒(du)對(dui)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)影(ying)響(xiang)。
3) 數據容量大:理論上數據點數是無限製的(受硬盤空間和內存大小的影響)。
4) 運行穩定:實時數據平台經過嚴格的測試和長期的運行考查具有良好的穩定性。
5) 擴展性強:開放IO接口規範,增強係統擴展性。