基于紫金橋組態(tài)軟件的鍋爐房能耗監(jiān)測與分析系統(tǒng)

分類：解決方案日期：2010-07-16 11:49:59

系統(tǒng)目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場運(yùn)行信息實(shí)時(shí)監(jiān)測。包括熱水的溫度、壓力、流量；水泵的電流、電壓、功率、運(yùn)行時(shí)間以及燃?xì)獾挠昧康裙嵯到y(tǒng)參數(shù)。以工藝流程圖、曲線圖、報(bào)表、報(bào)警等各種圖表形式直觀、及時(shí)的顯示出現(xiàn)場各參數(shù)的變化信息，；
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作。包括對閥門和電機(jī)等各種控制裝置的操作，同時(shí)可對所有操作進(jìn)行跟蹤記錄；
實(shí)現(xiàn)所有歷史數(shù)據(jù)高效存儲。現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯總到控制中心數(shù)據(jù)服務(wù)器中，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)壓縮算法，保證了數(shù)據(jù)的完整性和查詢的高效性，同時(shí)節(jié)省存儲資源。支持?jǐn)?shù)據(jù)的多種查詢形式和打印；
實(shí)現(xiàn)鍋爐房效率統(tǒng)計(jì)分析。對鍋爐房燃料消耗量、生熱量、供熱量等參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算得出分析結(jié)果。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享。采用B/S結(jié)構(gòu)，不同級別的管理人員根據(jù)各自的權(quán)限可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問到服務(wù)器上全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分級訪問。

系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)可分為三個(gè)功能層次：一是前置數(shù)采：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集；二是數(shù)據(jù)中心服務(wù)器：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、存儲等；三是客戶端：用于數(shù)據(jù)顯示、查詢。

下面分三部分加以說明。

1.前端數(shù)采

為了可靠的采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，在每個(gè)站點(diǎn)設(shè)立前置數(shù)采機(jī)，負(fù)責(zé)與現(xiàn)場設(shè)備通信，并負(fù)責(zé)將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給中心站服務(wù)器。

除了數(shù)據(jù)采集之外，前置機(jī)還具有已下功能：

斷點(diǎn)續(xù)傳功能

前置機(jī)跟鍋爐房控制系統(tǒng)位于同一地點(diǎn)，通訊環(huán)節(jié)少，通訊可靠性高。當(dāng)上層服務(wù)器故障或者通訊網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，前置數(shù)采機(jī)將數(shù)據(jù)按照服務(wù)器所要求的精度或周期緩存起來，待故障恢復(fù)時(shí)將緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到中心服務(wù)器中，服務(wù)器自帶歷史插入功能，確保服務(wù)器中歷史數(shù)據(jù)的完整性。

隔離功能

前置數(shù)采機(jī)與控制系統(tǒng)之間通訊采用串口的方式，這樣能夠有效的隔離病毒的入侵，保證控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

2.中心服務(wù)器

中心服務(wù)器負(fù)責(zé)所有數(shù)據(jù)收集、存儲、處理和顯示。服務(wù)器的功能包含以下兩部分：底層過程數(shù)據(jù)庫、上層人機(jī)交互界面

過程數(shù)據(jù)庫

是系統(tǒng)的核心部分，是用戶與遠(yuǎn)端鍋爐房現(xiàn)場設(shè)備通信的樞紐。下面是其功能結(jié)構(gòu)圖：

其功能如下：

1）輸入輸出處理

數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)對鍋爐房數(shù)采機(jī)上傳的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行各種輸入處理，如量程變換、開方、分段線性化、濾波等；對于輸出到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出限制和靈敏度檢查。

2）報(bào)警處理

報(bào)警檢查：對轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種報(bào)警檢查，如限值、變化率、偏差、異常值檢查，支持延時(shí)報(bào)警。

報(bào)警管理：針對生產(chǎn)過程中的主要控制點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警管理，制定報(bào)警上下限，根據(jù)不同的報(bào)警級別，系統(tǒng)自動(dòng)提醒相關(guān)人員進(jìn)行相應(yīng)的操作。生成報(bào)警記錄

3）歷史存儲

將快速變化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效壓縮，形成歷史擋案。

4）統(tǒng)計(jì)記錄

對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，如最大/小值、平均值，方差等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，形成統(tǒng)計(jì)記錄。

5）數(shù)據(jù)運(yùn)算

支持用戶自定義數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，可對各種來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，支持計(jì)算結(jié)果的存儲、查詢、打印等。

6）安全審核

只有滿足權(quán)限的用戶才能訪問數(shù)據(jù)庫中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，并可以指定對重要數(shù)據(jù)的訪問或組態(tài)操作進(jìn)行記錄。

7）開放接口

提供DDE，OPC，OLE接口和控件，API接口等各種開放協(xié)議和接口，可以方便的與其它第三方程序通信。支持嵌入ActiveX控件訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，有良好的可擴(kuò)展性。

人機(jī)交互界面

是用戶直接瀏覽和操作的窗口，采用工藝圖、趨勢圖、餅圖/柱圖/直方圖、報(bào)表、報(bào)警等方式直觀清晰的展現(xiàn)數(shù)據(jù)，具有與現(xiàn)場控制儀表相對應(yīng)控制界面，便于遠(yuǎn)程控制，操作簡便，效率高。

界面功能主要包括一下幾個(gè)部分：

分布圖、工藝圖
多種形式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、打印
歷史報(bào)表、趨勢的查詢、顯示打印
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
報(bào)警提示、管理
安全管理

鍋爐房地理分布圖，包括總圖，分區(qū)放大圖等。地圖上帶有導(dǎo)航到各站點(diǎn)信息窗口的動(dòng)態(tài)鏈接。

工藝流程圖，動(dòng)態(tài)的顯示鍋爐房內(nèi)個(gè)泵閥狀態(tài)以及參數(shù)變化，

以表格形式對鍋爐房內(nèi)重要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示

以柱狀圖、曲線圖的形式顯示供水的溫度、壓力、流量等實(shí)時(shí)信息

根據(jù)時(shí)間對某一分站歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，自動(dòng)生成報(bào)表

歷史報(bào)表的查詢與打印功能

對重要參數(shù)進(jìn)行相關(guān)的歷史趨勢顯示

系統(tǒng)效率分析、負(fù)荷預(yù)測畫面

報(bào)警以及歷史報(bào)警查詢界面

用戶登錄和用戶管理界面

3.客戶端

采用B\S結(jié)構(gòu)，客戶端不需要在計(jì)算機(jī)上安裝任何軟件，IE會自動(dòng)下載服務(wù)器端瀏覽控件（控件經(jīng)過安全數(shù)字簽名，不需要降低IE端安全級別，可直接訪問瀏覽）。客戶端具有數(shù)據(jù)顯示、查詢、打印等與服務(wù)器人機(jī)界面同等的功能。

系統(tǒng)主要特點(diǎn)

分布式

系統(tǒng)中可以有多個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器承擔(dān)不同的服務(wù)角色。在本系統(tǒng)中分散在各裝置的前置機(jī)本身也是一種服務(wù)器，其主要任務(wù)是完成數(shù)采工作；而中心服務(wù)器主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、歷史存儲、客戶請求服務(wù)等。

故障恢復(fù)

數(shù)據(jù)庫間進(jìn)行通訊時(shí)，如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，或者數(shù)據(jù)庫退出后重新啟動(dòng)，服務(wù)端能夠暫存斷線期間的歷史數(shù)據(jù)，并將之自動(dòng)恢復(fù)到客戶端。除了對歷史數(shù)據(jù)的自動(dòng)恢復(fù)外，系統(tǒng)同時(shí)還具有轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)進(jìn)自動(dòng)恢復(fù)功能。

安全管理

系統(tǒng)提供了用戶和安全區(qū)的機(jī)制對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。該機(jī)制不但能保護(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，還能對應(yīng)用應(yīng)用系統(tǒng)上的操作進(jìn)行保護(hù)。紫金橋的安全管理系統(tǒng)可以對試圖訪問計(jì)算機(jī)的人員進(jìn)行身份識別，防止特定數(shù)據(jù)被用戶不適當(dāng)?shù)卦L問，并且提供一種簡單而高效的方法來設(shè)置和維護(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的安全。

高效數(shù)據(jù)訪問

基于訂閱的數(shù)據(jù)訪問機(jī)制，內(nèi)部訪問快速、高效。服務(wù)器之間，服務(wù)器和客戶端之間的數(shù)據(jù)傳送都是基于訂閱方式，即只有當(dāng)前用到的數(shù)據(jù)才進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)傳送后只有數(shù)據(jù)發(fā)生變化才會進(jìn)行再次傳送。另外數(shù)據(jù)包采取壓縮方法進(jìn)一步減小了網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)傳送量。