關(guān)鍵字：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 化工 能源管理 生產(chǎn)信息

一、應(yīng)用背景

在現(xiàn)代的化工生產(chǎn)企業(yè)中，對(duì)生產(chǎn)車(chē)間的生產(chǎn)裝置工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集和保存，可以為生產(chǎn)工藝過(guò)程的跟蹤、分析、評(píng)價(jià)、操作優(yōu)化、事故原因 的分析查找，提供最直觀(guān)的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)的分析，不斷的科學(xué)性?xún)?yōu)化管理，為了提供工廠(chǎng)的利潤(rùn)率，帶來(lái)了必要的保證。

二、用戶(hù)需求

通過(guò)集成企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過(guò)程裝置數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)監(jiān)視。

- 根據(jù) DCS 的配置情況，自動(dòng)采集生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。

- 建立生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，存儲(chǔ)工廠(chǎng)實(shí)時(shí)、歷史信息，如：生產(chǎn)裝置過(guò)程數(shù)據(jù)、配電數(shù)據(jù)等。

- 通過(guò)建立虛擬計(jì)算點(diǎn)，以方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)所關(guān)心的主要生產(chǎn)裝置的產(chǎn)量、收率、能耗等實(shí)時(shí)計(jì)算。

- 能夠自動(dòng)讀入人工錄入數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理和組織能用圖形、報(bào)表等方式形象直觀(guān)地表示出來(lái)。

三、現(xiàn)場(chǎng)概述

系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)主要有兩方面的來(lái)源：

1、通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) OPC 接口采集 DCS 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；

2、通過(guò) RS-485 串口采集智能電表的數(shù)據(jù)（大概 170 左右個(gè)電表）；

系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)如下三個(gè)核心功能：

1、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的匯總存儲(chǔ)；

2、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)展現(xiàn)；

3、相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表的生成；

四、系統(tǒng)框架

在本系統(tǒng)中，紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)起到了數(shù)據(jù)采集、處理和發(fā)布的一個(gè)核心位置，整個(gè)系統(tǒng)框架如下：

在本系統(tǒng)中，紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)將現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)OPC數(shù)據(jù)源以及變電所的電力數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)的形式采集過(guò)來(lái)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的壓縮保存、同時(shí)對(duì)生產(chǎn)工藝的流程圖進(jìn)行動(dòng)畫(huà)的演示，再接下來(lái)將處理過(guò)后的畫(huà)面通過(guò)IIS的方式發(fā)布出去，最后由第三方軟件平臺(tái)將紫金橋 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)布的數(shù)據(jù)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)等一起整合，投放到液晶大屏上。

五、系統(tǒng)功能

紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)在本系統(tǒng)中應(yīng)用：

1、根據(jù)底層設(shè)備提供的OPC接口，通過(guò)以太網(wǎng)的方式將OPC的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；

2、針對(duì)采集點(diǎn)的分類(lèi)，對(duì)故障報(bào)警的點(diǎn)進(jìn)行歷史記錄、實(shí)時(shí)報(bào)警，對(duì)采集的大批量連續(xù)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的壓縮；

3、通過(guò)ODBC的方式將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作；

4、通過(guò)IIS的方式將工程畫(huà)面進(jìn)行WEB發(fā)布；

5、各種工藝流程的動(dòng)畫(huà)顯示；

6、關(guān)鍵工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；

7、各種 PLC、智能儀表等設(shè)備的預(yù)留接口。

具體實(shí)現(xiàn)如下：

生產(chǎn)裝置流程監(jiān)視：

包括分裝置分單元的工藝流程圖監(jiān)視，基本與DCS流程圖一致，包括裝置、物流、設(shè)備號(hào)、位號(hào)、單位、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和關(guān)鍵點(diǎn)動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)等信息的顯示。

關(guān)鍵參數(shù)集中監(jiān)視：

根據(jù)工藝要求，將整套裝置或所有裝置的關(guān)鍵工藝參數(shù)點(diǎn)，例如環(huán)境檢測(cè)點(diǎn)、主要溫度、流量、壓力、液位、質(zhì)量、計(jì)算統(tǒng)計(jì)點(diǎn)、能耗績(jī)效指標(biāo)、產(chǎn)量指標(biāo)、負(fù)荷等集中在一張報(bào)表和流程圖上顯示。

有毒有害氣體及環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)視：

根據(jù)安全要求，將整套裝置或所有裝置的有毒有害氣體報(bào)警信號(hào)及環(huán)保相關(guān)參數(shù)點(diǎn)等集中在一張報(bào)表和流程圖上顯示，并提供相關(guān)的報(bào)警顯示功能，招標(biāo)方提供相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口及通信協(xié)議。系統(tǒng)預(yù)警方式：PC 電腦、手機(jī)短信。

生產(chǎn)裝置總貌監(jiān)視：

根據(jù)企業(yè)的裝置總貌圖，配以關(guān)鍵位號(hào)，實(shí)現(xiàn)通過(guò)監(jiān)視一幅流程圖即可了解裝置或全公司生產(chǎn)全貌的功能。

儲(chǔ)罐集中監(jiān)視：

根據(jù)罐區(qū)分布和檢測(cè)數(shù)據(jù)，將內(nèi)部重點(diǎn)防范區(qū)域的儲(chǔ)罐罐存 量、溫度、壓力、周?chē)�可燃�(xì)怏w檢測(cè)等信息的集中監(jiān)視畫(huà)面，便于安全、環(huán)保和生產(chǎn)管理人員對(duì)罐區(qū)的實(shí)時(shí)掌控。

能源管理：

a) 能耗動(dòng)態(tài)監(jiān)控

在能源管理模塊中可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)企業(yè)的能耗進(jìn)行計(jì)算及分析，對(duì)特殊重要的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以曲線(xiàn)或柱狀圖的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)比分析。包括裝置各介質(zhì)實(shí)時(shí)能耗比重、裝置各介質(zhì)實(shí)時(shí)能耗趨勢(shì)和裝置實(shí)時(shí)綜合能耗趨勢(shì)。

在能源管理中，根據(jù)能源消耗模型可以實(shí)現(xiàn)快速的能源消耗計(jì)算和分析，依據(jù)能源介質(zhì)創(chuàng)建不同的動(dòng)態(tài)監(jiān)控頁(yè)面，實(shí)時(shí)計(jì)算分析能源消耗數(shù)據(jù)，包括裝置各介質(zhì)能耗數(shù)據(jù)，裝置各能源介質(zhì)能耗比重，并由此得 到裝置各能源介質(zhì)實(shí)時(shí)能源消耗變化趨勢(shì)、裝置實(shí)時(shí)綜合能耗趨勢(shì)等。

b) 能耗統(tǒng)計(jì)分析與展現(xiàn)

能耗數(shù)據(jù)計(jì)算

在能源管理中，系統(tǒng)可以自動(dòng)（或手動(dòng)）快速計(jì)算能源消耗數(shù)據(jù)，后臺(tái)服務(wù)進(jìn)程或客戶(hù)端程序可以依據(jù)職能劃定的不同，依據(jù)能源消耗模型以及能耗統(tǒng)計(jì)計(jì)算公式，定時(shí)快速計(jì)算獲取能耗數(shù)據(jù)，如：裝置、單元的日/月能耗數(shù)據(jù)，廠(chǎng)、裝置、單元的日/月能耗消耗數(shù)據(jù)。

能源報(bào)表系統(tǒng)

針對(duì)每個(gè)能耗裝置、能耗考核單元，基于計(jì)算獲得的能源消耗數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成能源報(bào)表，以便直觀(guān)地展現(xiàn)各裝置、各單元的當(dāng)前能耗狀況，能耗報(bào)表包括：車(chē)間能源消耗報(bào)表

1、能源完成情況表

2、裝置各介質(zhì)能耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表

3、工業(yè)企業(yè)能源消費(fèi)統(tǒng)計(jì)表

4、生產(chǎn)廠(chǎng)能耗報(bào)表

能耗分析

基于計(jì)算獲取的能源消耗數(shù)據(jù)，可以對(duì)能源消耗情況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，能源消耗數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)生產(chǎn)裝置能耗現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行分析。 裝置的物料流量 趨勢(shì)根據(jù)裝置實(shí)際物料進(jìn)出情況，開(kāi)發(fā)一套集中監(jiān)視原料和產(chǎn)品趨勢(shì)圖，使得工藝人員可以更加直觀(guān)的進(jìn)行物料流量的監(jiān)控、生產(chǎn)歷史分析。

六、系統(tǒng)應(yīng)用效果圖