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。
中zhong國guo能neng源yuan消xiao費fei的de快kuai速su增zeng長chang將jiang能neng源yuan需xu求qiu推tui上shang了le一yi個ge更geng高gao的de台tai階jie。在zai這zhe一yi基ji數shu上shang,即ji使shi能neng保bao持chi較jiao低di的de能neng源yuan需xu求qiu增zeng長chang,能neng源yuan需xu求qiu的de絕jue對dui增zeng量liang也ye將jiang是shi巨ju大da的de,我wo國guo目mu前qian年nian能neng源yuan需xu求qiu量liang達da到dao24.6億噸標準煤(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DCSdengxitongzhijianjiazhuangfanghuoqiang,baozhangshengchanxitongdeanquanxing。weibaozhengxitonganquanxing,zaixiashuqiyejiekoujiyujituanjiekoujizhijiantongguodanxiangwuligeliwangzhajinxinggeli,zhiyunxuxiashuqiyejiekoujidanxiangxiangjituanjiekoujichuandishuju,buyunxushujudehuichuan。
(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;
關guan係xi型xing數shu據ju庫ku服fu務wu器qi為wei接jie收shou來lai自zi實shi時shi數shu據ju庫ku服fu務wu器qi的de實shi時shi能neng耗hao數shu據ju信xin息xi,可ke生sheng成cheng曆li史shi數shu據ju庫ku,更geng重zhong要yao的de是shi作zuo為wei能neng源yuan管guan理li係xi統tong業ye務wu應ying用yong的de後hou台tai數shu據ju支zhi撐cheng。
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DCSdengkongzhixitongshujucaijidaogezidejiekoujihoujiangshujuzhijieshangchuanzhigongsibenbu,zaigongsicehexiashuqiyecejiekoujizhongyunxingguodanxianggeliwangzhadejiekouchengxu,chengxuweizijinqiaoruanjiangongsikaifadechengshudejiekou,baozhengshujudewanzhengchuanshu。
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
使shi用yong實shi時shi趨qu勢shi可ke以yi察cha看kan某mou一yi個ge數shu據ju庫ku點dian或huo中zhong間jian點dian在zai當dang前qian時shi刻ke的de狀zhuang態tai,而er且qie實shi時shi趨qu勢shi也ye可ke以yi保bao存cun一yi小xiao段duan時shi間jian的de數shu據ju趨qu勢shi,這zhe樣yang使shi用yong它ta就jiu可ke以yi了le解jie當dang前qian設she備bei的de運yun行xing狀zhuang況kuang,整zheng個ge車che間jian當dang前qian的de生sheng產chan情qing況kuang。使shi用yong曆li史shi趨qu勢shi可ke以yi方fang便bian的de觀guan察cha數shu據ju庫ku中zhong的de曆li史shi點dian在zai任ren意yi一yi個ge時shi刻ke的de狀zhuang態tai。
(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、shijianfanweikeyisuiyizhiding,yinciyonghukeyiduitongyiweihaozaibutongshikejinxingbijiao。zaiqushituzhong,nikeyiyongshubiaoxuanzerenhequyu,duiqijinxingfangda。guochengqushitongshitigongtongjifenxigongneng,keyiduirenheyiduanqushiquxiandetongjizhijinxingjisuan,bangzhugongyijishuyuanhegongchengshijinxingtongjifenxi。chuangkouzhongdequshibikeyisuiyizhiding,bingqiekeyibaocundaowenjianzhong,yibianxiacitiaoyong。
(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
shiyongshiguzhuiyizujiankeyibuzhuorenheyigeweixiaodebianhuasuozaochengdeshigu,zhiyaoninzaishujukuzhongjinxingleshiguzhuiyidiandebiyaoshezhi,namedangshigufashenghou,ninkeyichakanrenheyigeshigudequxiantu,bingqiekeyifangdaxianshiquxianderenheyibufen。tongguotaninkeyiduishigujinxingxizhifenxi,bingqiezhezhongfenxikeyidadaohaomiaoji。
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。
xitongdetongjibaobiaojizonghefenxigongnengzhuyaoshixianduigeleishengchannenghaoshujudezonghechulihetongjifenxi,zidongshengchengqiyeshengchannengyuanguanlisuoxudegeleinenghaoxinxibaobiao,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。
通(tong)過(guo)綜(zong)合(he)分(fen)析(xi)對(dui)比(bi)各(ge)企(qi)業(ye)的(de)運(yun)行(xing)數(shu)據(ju),客(ke)觀(guan)評(ping)比(bi)各(ge)單(dan)位(wei)的(de)運(yun)行(xing)水(shui)平(ping),對(dui)各(ge)下(xia)屬(shu)單(dan)位(wei)進(jin)行(xing)公(gong)正(zheng)的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)績(ji)效(xiao)考(kao)評(ping),開(kai)展(zhan)各(ge)單(dan)位(wei)節(jie)能(neng)業(ye)務(wu)技(ji)能(neng)競(jing)賽(sai),不(bu)斷(duan)促(cu)進(jin)各(ge)單(dan)位(wei)的(de)節(jie)能(neng)運(yun)行(xing)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)。
為wei更geng加jia充chong分fen的de利li用yong和he共gong享xiang生sheng產chan能neng耗hao數shu據ju,實shi現xian生sheng產chan過guo程cheng能neng耗hao信xin息xi和he生sheng產chan能neng源yuan管guan控kong係xi統tong的de集ji成cheng,需xu要yao實shi現xian實shi時shi數shu據ju庫ku和he關guan係xi數shu據ju庫ku中zhong的de數shu據ju整zheng合he。把ba實shi時shi數shu據ju庫ku中zhong經jing過guo運yun算suan、huizongshujushuchudaoguanxishujukuzhong,congershixianyuguanlishujukudejicheng,weiqiyedeshangcengguanlitigongkekaodeshujujichu。chuleshishishengchannenghaoshuju,zhuanchushujuhaikebaokuo:zutaineirong,shishinenghaoshuju,tongjishuju,baojing,shijian,caozuodengxinxi。chulezhudongjiangshujusongwangguanxikuwai,zijinqiaoshishishujukuhaitigonglegezhongkaifangjiekou,tongguozhexiejiekoudisanfangchengxukeyifangwenshujupingtaizhongdeshishishuju、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。
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