• 關鍵詞： 實時數(shù)據(jù)庫 紫金橋 實時數(shù)據(jù)庫 電廠 數(shù)據(jù)采集
• 摘要：實時數(shù)據(jù)采集部分為整個系統(tǒng)提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)來源，是整個項目的基礎；實時/歷史數(shù)據(jù)庫起到承上啟下的作用，從底層數(shù)據(jù)采集計算機讀取數(shù)據(jù)，為上層管理軟件提供實時、歷史數(shù)據(jù)，完成工藝流程圖和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的WEB發(fā)布等功能

一、概述

大慶龍鳳熱電廠始建于上世紀60年代末期，擔負著6臺111MW發(fā)電機組發(fā)電和向大慶石化煉油廠、石油公司、大慶第三制藥廠工業(yè)供熱的生產(chǎn)任務，同時還承擔著大慶市居民采暖供熱任務。

為了節(jié)約資源、提高效益，龍鳳熱電廠在2005年實施了從給煤到發(fā)電的全部生產(chǎn)過程計算機監(jiān)控。系統(tǒng)主要由實時數(shù)據(jù)采集、實時/歷史數(shù)據(jù)庫和高級應用子系統(tǒng)構(gòu)成。

實時數(shù)據(jù)采集部分為整個系統(tǒng)提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)來源，是整個項目的基礎；實時/歷史數(shù)據(jù)庫起到承上啟下的作用，從底層數(shù)據(jù)采集計算機讀取數(shù)據(jù)，為上層管理軟件提供實時、歷史數(shù)據(jù)，完成工藝流程圖和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的WEB發(fā)布等功能；高級應用是在紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫的基礎上完成工廠的生產(chǎn)管理、計算功能，這其中包括班組成本核算，能耗、物耗計算，機組性能計算和經(jīng)濟運行分析等。

二、系統(tǒng)功能描述

1、實時數(shù)據(jù)采集：

實時數(shù)據(jù)采集利用紫金橋前置數(shù)采機，它負責將現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳送給數(shù)據(jù)庫，是數(shù)據(jù)庫服務器與生產(chǎn)控制系統(tǒng)連接的橋梁。紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫具有豐富的I/O接口，能夠與各種DCS，PLC，智能儀表通訊，支持的通訊介質(zhì)可以是以太網(wǎng)、串口、專用通訊卡等。

在大慶龍鳳熱電廠實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中除電氣分廠外，其它計算機監(jiān)控系統(tǒng)都具備OPC、DDE通訊接口，可以方便的利用Real-I/O輕松與這些計算機監(jiān)控系統(tǒng)建立通訊連接，實時采集出生產(chǎn)數(shù)據(jù)；電氣分廠的計算機監(jiān)控系統(tǒng)通過紫金橋定制開發(fā)的專用接口，將實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳到實時數(shù)據(jù)庫。

本項目在每一套DCS工程師站附近安裝一臺前置數(shù)據(jù)采集計算機，每個數(shù)據(jù)采集計算機內(nèi)安裝一套紫金橋接口軟件，就地就近通過新安裝的網(wǎng)卡采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)。如圖所示。

2、實時/歷史數(shù)據(jù)庫：

紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫是國家“九五”攻關計劃和國家“863”計劃資助完成的、具有完全自主知識產(chǎn)權的實時數(shù)據(jù)平臺，是一個高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強的跨網(wǎng)絡、跨操作系統(tǒng)的開放式實時數(shù)據(jù)軟件開發(fā)環(huán)境。它統(tǒng)一管理來自過程設備、應用程序、用戶界面、管理系統(tǒng)等的各種數(shù)據(jù)，可靈活地適應控制、優(yōu)化、管理等不同層次的需要。紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)示意圖如下：

3、實時數(shù)據(jù)庫主要性能指標

服務器處理速度：每秒鐘處理200,000次請求。

單機容量：200,000點。

歷史檢索速度：檢索任意一天歷史數(shù)據(jù)（抽樣100,000記錄）不超過１秒。

歷史存儲精度：最小分辨率１毫秒。

并發(fā)客戶數(shù)：服務器可同時處理256個客戶端請求。

4、實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的功能：

1）實時數(shù)據(jù)存儲

實時數(shù)據(jù)庫對各種來源、各種類型的數(shù)據(jù)進行合理組織，以標準化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲于實時數(shù)據(jù)庫中，既保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性，又能夠方便數(shù)據(jù)查詢和應用。

2）歷史數(shù)據(jù)管理

實時數(shù)據(jù)庫將重要的生產(chǎn)參數(shù)的瞬時值、統(tǒng)計值進行長期保存。實時數(shù)據(jù)庫軟件具有數(shù)據(jù)壓縮能力，能夠利用有限的計算機存儲空間存儲更長時間的歷史數(shù)據(jù)，并能保證快速歷史存儲與檢索。

3）實時監(jiān)控和管理指導

實時數(shù)據(jù)庫通過各種可視化的構(gòu)件方便的搭建復雜的圖形畫面，所有DCS上的監(jiān)控畫面都可以通過人機界面進行組態(tài)，并能運行顯示，可以通過人機界面觀察實時趨勢、歷史趨勢、過程報警、過程數(shù)據(jù)匯總，歷史報表等，以便管理人員隨時了解生產(chǎn)裝置運行狀況的動態(tài)信息，對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及時做出相應，使各個生產(chǎn)單元始終處于最佳運行狀態(tài)、降低能耗，提高機組運行可靠性、安全性和經(jīng)濟性。

5、WEB瀏覽

紫金橋的實時數(shù)據(jù)庫自身在完成數(shù)據(jù)收集、壓縮處理等一系列功能的同時，同時負責網(wǎng)上發(fā)布的功能，服務器可同時處理多個并發(fā)客戶請求。通過Web發(fā)布，可以在Internet上授權訪問，授權操作。

6、提供數(shù)據(jù)深加工的平臺

紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫作為基礎數(shù)據(jù)平臺可以為企業(yè)提供完整的實時、歷史數(shù)據(jù)，企業(yè)可以在其上開發(fā)各種應用系統(tǒng)，滿足精細化管理需要，實施量化考核，同時為決策層提供真實、可靠、科學、快捷的第一手數(shù)據(jù)。

7、與關系型數(shù)據(jù)庫集成

紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫可與關系數(shù)據(jù)庫進行通信，可將高級管理軟件需要的實時數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等傳送到關系數(shù)據(jù)庫中，為生產(chǎn)工藝平臺使用。另外還提供了許多實用管理工具，以便用戶對實時數(shù)據(jù)進行顯示、統(tǒng)計、分析、報告。如：SPC、查詢工具、調(diào)度監(jiān)視臺、事故追憶、質(zhì)量監(jiān)視、設備運行狀態(tài)監(jiān)視等。

8、高級管理:

龍鳳熱電廠運行每天有大量的運行日報、成本核算、效率計算等管理方法，根據(jù)電廠的實際情況，這部分功能放在關系數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)，而所有的這些計算的實時、歷史數(shù)據(jù)都源自于紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫。

三、結(jié)論

紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫在大慶龍鳳熱電廠的成功應用，表明紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫完全能夠滿足發(fā)電廠這個行業(yè)需求，尤其是紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫具有的事故追憶、虛擬點、設備運行狀態(tài)監(jiān)視等功能，對于發(fā)電廠非常適用，表明其在電廠信息化建設有廣闊的應用前景。