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前言

企業信息化已經形成了從DCS/PLC/SCADA等過程控制系統到MES到ERP的三層模型。過程控制及數據采集層主要是按裝置監測、控制生產過程，保證生產的安全進行和產品質量；MES層負責集成全廠所有系統，形成全廠數據平臺，并為生產管理服務，分析數據；ERP層負責全廠的經營管理，和事務性管理。

余熱電站遠程監控系統屬于MES層，是在基于實時數據庫系統上的集實時信息、生產記錄、調度指揮、綜合統計、能源調配于一體的綜合信息平臺。 隨著集團余熱發電業務BOT項目的逐漸增多，并且分布于全國各地。 在系統設計上遵循以下建設原則：

現有資源最大利用原則

充分利用現有的系統資源，盡最大程度減少客戶的總體采購費用。

投資經濟性原則

在滿足目前系統運行要求和一定時期內系統運行要求的前提下，選擇投資最經濟的方案，從而滿足用戶對系統性價比的要求。同時，系統在設計中充分考慮了開放性和可伸縮性，用戶可以根據系統應用的不斷成熟，通過增加、更換模塊的方式，方便快捷的擴展系統的能力，從而能夠充分地保護用戶的投資。

統一完整性原則

整體框架、功能不變，獨立于應用進行全面規劃、統一協調。

立足企業全局應用，對系統網絡硬件平臺、接口、信息編碼體系、應用軟件功能等進行統籌設計，避免交叉重復，減少資源浪費，合理劃分網絡層次、結構和信息流向，充分考慮實時信息的特殊要求，充分考慮系統接口和容量，滿足系統擴建以及擴展其他應用的需要。

先進性原則

選擇主流新技術，具備未來的可持續建設性、可適應性能力。

在軟件的選擇上保證提供的所有軟件產品為最新正式版本；具有很好的開放性，支持相關的主流標準和規范；支持主流的操作系統和硬件平臺。在開發技術和手段上具有先進性，采用國際上先進的技術成果，具有良好的升級能力，設計及配件具有良好的靈活性。在業務上，滿足未來競爭的要求。

安全性原則

確保現有系統在項目過程中的延續可用性、安全運行性。

系統在設計時具備相應安全措施，防止未經授權的用戶對系統進行非法訪問。在使用平臺及查詢系統多樣化的情況下，實時數據庫在網絡結構、應用系統等多個方面設置安全措施，以確保符合安全性要求。

系統可靠性

采用先進可靠的容錯技術，保證任何軟件模塊的維護和更新都不影響其它軟件模塊，軟件具有容錯能力。不同時期軟件版本能向下兼容，軟件版本易于升級，且在升級過程中不影響系統運行。及時提供最新版本的軟件，且該軟件是經過測試正式推出的，其可靠性、穩定性經過嚴格驗證。

系統可管理性

產品具備安裝、使用方便等特點，同時具有較強的管理手段，能夠合理配置和調整系統資源，監視系統運行狀態，控制系統運行，并能夠利用軟件的可管理能力，做到集中存儲、集中備份、集中管理。

系統邏輯架構如下所示：

系統邏輯架構圖如上圖所示，分為總部側和余熱電站側兩部分。

(一)余熱電站側

在各余熱電站側，放置一臺數據采集接口機，其上安裝與各控制系統的接口軟件（包括OPC接口軟件和開發的專用接口軟件等）。通過這些接口軟件將電站控制系統的實時數據采集并上傳至總部側實時數據庫服務器中。

接口軟件具有緩存功能，當由于網絡、數據庫服務器或其他故障引起數據無法上傳時，接口軟件緩存從控制系統采集的數據，當數據上傳恢復時，接口軟件將緩存的這部分數據繼續上傳到數據庫服務器，保證數據的連續性和準確性。利用接口緩存功能，能夠有效地防止數據丟失，而且單個節點的故障不影響其它控制系統數據采集，起到故障隔離作用。

(二)總部側

為保證系統安全，總部側劃分為2個網絡，分別是管控網層和管理網層。在管控網安裝實時數據庫服務器和關系數據庫服務器。實時數據庫作為核心，提供數據的壓縮、存儲、查詢、管理等功能，配有管理工具對實時數據庫進行配置管理；關系數據庫用于存儲各電站關系數據。應用服務器用于繪制流程圖，制作報表，用于對數據進行分析應用。管理網層中Web服務器用于網頁發布，可通過網頁的形式對流程圖、趨勢圖進行瀏覽。同時系統可與ERP系統相連，便于ERP系統對實時數據庫數據的應用。

數據采集

數據采集是指從電站各種系統中讀取所需數據，通過安全可靠的通信信道傳輸到公司總部，進入相關存儲設備的過程。

需要采集的數據包括各電站的DCS數據和PLC數據，數據采集和存儲保持現場控制系統原有的時間間隔和精度，也可根據用戶的需要自由定義采集周期和精度，系統可支持毫秒級的時間精度。

采集方式

在與控制系統的采集器方面，紫金橋實時數據庫系統提供OPC采集器、文件采集器、計算采集器等，可以支持一般標準的通信接口，如OPC、DDE 等接口方式及數值、字符串、浮點等多種數據類型。同時系統的I/O驅動程序可以與很多種I/O設備進行通信，目前支持的I/O設備包括DCS、PLC、智能模塊、板卡、智能儀表、變頻器等。系統支持一些控制系統的專用接口，從控制系統的HMI中直接高效采集數據，如和利時公司的MACS，浙大中控、ABB的AC800F、山東魯能控制的LN2000 等系統。

通信鏈路建設

為達到公司總部鏈路建設的目標要求，在網絡設計構建中，應始終堅持以下建網原則：

高可靠性：網絡系統的穩定可靠是應用系統正常運行的關鍵保證，在網絡設計中選用高可靠性網絡產品，合理設計網絡架構，制訂可靠的網絡備份策略，保證網絡具有故障自愈的能力，最大限度地支持各業務系統的正常運行。

標準開放性：系統設計采用國際標準，具有開放式體系結構，便于將來系統升級，以及和其它系統的專網、國際互聯網等的聯接。

靈活性及可擴展性：根據未來業務的增長和變化，網絡可以平滑地擴充和升級，減少最大程度的減少對網絡架構和現有設備的調整。

數據傳輸

采用UDP（用戶數據包協議，遵循TCP/IP 標準的面向數據報的運輸層協議）數據包的方式發送實時數據，所有工作在內存中進行，所以能充分的保證數據的實時性；同時，UDP 數據包遵循標準的TCP/IP 協議，其以廣播方式發送（點對點或點對多點），不需要確認返回信息，減輕了網絡和網關機的負載，大大提高了系統的穩定性和健壯性，系統接收UDP 數據包時采用CRC 校驗等多種校驗方式，確保了上傳的實時數據的準確性。

數據存儲

紫金橋實時數據庫可以對數據進行長時間、高分辨率歷史存儲。歷史保存時間可以精確到1毫秒，針對實時數據庫特點進行了多次數據壓縮處理，有效地節約了存儲空間。通過優化歷史數據索引引擎，讓用戶快速存取數據。

數據應用

實時數據庫提供了各種實用組件，以便用戶對實時數據庫進行顯示、統計、分析、報告。

系統應用效益

構建余熱電站遠程監控系統可有效地消除各余熱發電子公司與總公司之間信息冗余和信息流通不暢的問題，各個電站所出現的問題都可被及時發現、及時反饋和及時解決，同時也使公司對各電站的運情狀況了如指掌，便于對各電站的考核，提高經濟效益。

通過分析各電站的數據，也可大大縮短新工藝的研發周期，提高設計質量，提高公司對市場的快速反應能力，提高公司決策的正確性和預見性，從而大大提高競爭實力，推動公司的發展。

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