摘要:

　　本文通過使用GE Proficy Historian 3.0,GE Proficy Real-time Information Portal 3.0（以下簡稱RTIP）軟件在崖城作業(yè)公司信息化建設中的應用，提出基于衛(wèi)星通訊環(huán)境下、海洋石油生產(chǎn)中構建實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)可視化應用的解決方案，實現(xiàn)了生產(chǎn)報表數(shù)據(jù)及其它關鍵生產(chǎn)參數(shù)的及時、有效的自動采集；實現(xiàn)生產(chǎn)日報的自動生成和遠程發(fā)布，滿足客戶在多個站點的分散區(qū)域內對生產(chǎn)日報表和了解生成實際情況的需求。

　　項目名稱

　　海洋石油、油氣生產(chǎn)

　　應用背景

　　中海石油（中國）有限公司崖城作業(yè)公司是崖城Y13-1海上氣田的作業(yè)管理者，隸屬中國海洋石油有限公司。崖城Y13-1海上氣田位于三亞以南100公里的海域，由中海油、BP及科威特對外石油公司(KUFPEC)共同合作開發(fā)，包括Y13-1海上生產(chǎn)平臺、三亞南山基地、香港氣體接收終端三處主要生產(chǎn)設施，作業(yè)公司本部設在深圳蛇口。Y13-1海上氣田通過778公里的海底輸氣管道輸往香港氣體接收終端，通過97公里的海底管道輸往在三亞的南山基地。

　　崖城作業(yè)公司Y13-1海上平臺、海南南山終端、香港氣體接收終端具有完善的自動化系統(tǒng)和自動化網(wǎng)絡。三個區(qū)域站點的自動化系統(tǒng)（DCS）包含OPC服務器。本系統(tǒng)以當前現(xiàn)場自動化控制系統(tǒng)為基礎，通過OPC及相關通信技術自動獲取現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)，結合實時數(shù)據(jù)庫技術、以太網(wǎng)技術、衛(wèi)星通訊技術、數(shù)據(jù)整合技術、數(shù)據(jù)交換技術等，把作業(yè)公司各分站點的控制系統(tǒng)連接起來，把各分散站點的獨立運行的自動化系統(tǒng)的過程數(shù)據(jù)進行集中管理，形成一個完整的基于實時數(shù)據(jù)庫的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，并通過數(shù)據(jù)交換接口實現(xiàn)與關系數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)交換，最后利用報表工具實現(xiàn)生產(chǎn)日報表的自動生成，利用實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的跟蹤和實時分析。構建了一個完整的高水平、高效率、低成本的智能化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，用以實現(xiàn)科學決策，強化安全，節(jié)省人力和提高效率的生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)支撐平臺。

　　客戶需求

　　根據(jù)生產(chǎn)管理需求，應用內容包括如下：

　　1) 通過現(xiàn)場接口機自動采集各控制系統(tǒng)的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)。

　　2) 建立實時數(shù)據(jù)庫，監(jiān)視關鍵生產(chǎn)參數(shù)，集成實時信息。

　　3) 通過實時數(shù)據(jù)庫OLE DB、SDK標準接口，開發(fā)與SQL Server數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)交換程序。

　　4) 利用自動采集數(shù)據(jù)，結合手工錄入數(shù)據(jù)，自動計算數(shù)據(jù)，生成海上平臺、南山終端、香港氣體接收終端、辦公室四個區(qū)域的生產(chǎn)日報表。

　　解決方案

　　實時數(shù)據(jù)庫軟件采用GE公司的Proficy Historian 3.0實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和Proficy Real-time Information Portal 3.0 數(shù)據(jù)可視化分析及報表WEB發(fā)布系統(tǒng)實現(xiàn)崖城作業(yè)公司的企業(yè)實時數(shù)據(jù)庫平臺和生產(chǎn)報表WEB發(fā)布系統(tǒng)的功能。

　　系統(tǒng)總體架構：　　

　　1、數(shù)據(jù)采集：海上平臺、南山終端、香港氣體接收終端三個站點分別部署接口機。海上平臺接口機通過GE iFIX Power Tool與Emerson Detal V的OPC Server通訊，實現(xiàn)從海上平臺中控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。接口機上安裝GE Historian OPC Collector，將采集數(shù)據(jù)從iFIX Power Tool中獲取上來，并將數(shù)據(jù)傳送到GE Historian；海南南山終端接口機通過GE iFIX Power Tool與Emerson Detal V的OPC Server通訊，實現(xiàn)與南山終端中控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。部署在接口機上的GE Historian OPC Collector從iFIX Power Tool中獲取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到GE Historian中。香港氣體接收終端的中控系統(tǒng)是Emerson RS3（Rosemount）（以下簡稱RS3），RS3不支持OPC Server，通過對老系統(tǒng)RS3升級，利用RS3 RNI OPC Server將RS3的自動化數(shù)據(jù)轉換為OPC標準的數(shù)據(jù)對外發(fā)布，接口機通過GE iFIX Power Tool和RS3 RNI OPC OPC Server通訊，實現(xiàn)自動化數(shù)據(jù)的采集，并通過GE Historian OPC Collector將數(shù)據(jù)傳送到GE Proficy Historian。

　　2、網(wǎng)絡現(xiàn)狀與采集部署：該系統(tǒng)具有比較完善的網(wǎng)絡基礎構架，辦公室、海上平臺、南山終端、香港氣體接收終端各區(qū)域（站點）內部采用10/100M有線局域網(wǎng)進行連接，同時4個區(qū)域（站點）間通過DDN或衛(wèi)星通信方式進行各區(qū)域（站點）的互聯(lián)。4個不同區(qū)局域間的通信方式和帶寬如下：辦公室－香港氣體接收終端DDN 256K；辦公室－南山終端DDN 128K；辦公室－海上平臺，衛(wèi)星通信 64K；南山終端－海上平臺，衛(wèi)星通信 128K。海上平臺、南山終端、香港終端三個區(qū)域分別于辦公室進行自動化數(shù)據(jù)傳輸。詳述如下：

　　海上平臺與辦公室之間通過衛(wèi)星通訊實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，帶寬為64K，數(shù)據(jù)采集點數(shù)：256點，數(shù)據(jù)采集周期：1秒。

　　南山終端與辦公室通過DDN實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，帶寬為128K，數(shù)據(jù)采集點數(shù)為62點，數(shù)據(jù)采集周期為5秒。

　　香港終端與辦公室之間通過DDN實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，帶寬為256K，數(shù)據(jù)采集點數(shù)為171點，數(shù)據(jù)采集周期為10秒。

　　其中海上平臺與南山終端通過衛(wèi)星通訊連接，當海上平臺與辦公室衛(wèi)星鏈路出現(xiàn)問題時，數(shù)據(jù)可以通過海上平臺與南山終端的衛(wèi)星鏈路實現(xiàn)通訊，完成數(shù)據(jù)的傳輸。

　　綜合以上部署，三個站點與辦公室GE Proficy Historian之間的數(shù)據(jù)采集運行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)每天增量約30M。

　　3、GE Proficy Historian OLE DB及SDK的利用：Historian 具有開放的應用接口，提供兩種標準接口，OLE DB 以及一個軟件開發(fā)套件(SDK)，并提供多種選配客戶端工具和應用程序。本系統(tǒng)充分利用Historian提供的標準接口，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)庫與SQL Server 2008的數(shù)據(jù)交換。開發(fā)了數(shù)據(jù)定時交換程序，將實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)定時存儲到SQL Server中，SQL Server再對數(shù)據(jù)進行累加、計算，生成生產(chǎn)日報所需的月累、年累、總累數(shù)據(jù)。

　　4、生產(chǎn)日報表：在通過OLE DB接口將Historian中的數(shù)據(jù)保存到SQL Server數(shù)據(jù)庫后，SQL Server數(shù)據(jù)庫通過存儲過程、JOB實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動累加、計算功能，此后則可以通過報表工具生成各個站點所需的生產(chǎn)日報表。

　　5、數(shù)據(jù)展現(xiàn)：該系統(tǒng)使用了GE Proficy的RTIP產(chǎn)品，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的可視化展現(xiàn)與分析。見下圖：

　　實施結果

　　基于GE Proficy Historian OPC Collector的斷點續(xù)傳技術保證了衛(wèi)星通訊環(huán)境下數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性。

　　借助Historian卓越的數(shù)據(jù)采集和查詢性能，為生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)提供準確、可靠、及時的數(shù)據(jù)，同時為三個生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理提供了保障。整合了海上平臺、南山終端、香港終端分布在數(shù)千公里范圍的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源。解決了作業(yè)公司多種、多套DCS系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)、集成、管理問題。

　　應用RTIP軟件實現(xiàn)了在局域網(wǎng)內利用IE瀏覽器進行數(shù)據(jù)可視化分析的WEB信息發(fā)布功能：

　　建立了一個實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以擴展應用，利用實時數(shù)據(jù)進行關鍵設備關鍵參數(shù)的趨勢分析、報警，并可以實現(xiàn)與Maximo系統(tǒng)集成，進行基于狀態(tài)檢測點的和基于運行時間PM優(yōu)化，幫助作業(yè)公司增強信息化建設的回報，提高投資效益，是生產(chǎn)管理系統(tǒng)運行在實時生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的基礎之上，為構建一個完整的高水平、高效率、低成本的智能化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)奠定了數(shù)據(jù)基石。

　　關于GE智能平臺

　　GE智能平臺是一個提供高新技術的企業(yè)，它為世界各地的用戶提供用于自動化控制的軟件、硬件和技術服務以及嵌入式計算。我們?yōu)橛脩籼峁┮粋�獨特的，靈活的，超可靠的技術基礎，使得他們在包括能源、水處理、消費品、國防和防御，以及通訊等產(chǎn)業(yè)領域獲得持續(xù)的優(yōu)勢。GE智能平臺是一家總部設在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾的全球性企業(yè)，是GE企業(yè)解決方案集團公司的一員。想獲取更多信息，請訪問：www.ge-ip.com。