一、概述

大慶龍鳳熱電廠始建于上世紀(jì)60年代末期，擔(dān)負(fù)著6臺(tái)111MW發(fā)電機(jī)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(wù)，同時(shí)還承擔(dān)著大慶市居民采暖供熱任務(wù)。

為了節(jié)約資源、提高效益，龍鳳熱電廠在2005年實(shí)施了從給煤到發(fā)電的全部生產(chǎn)過程計(jì)算機(jī)監(jiān)控。系統(tǒng)主要由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫和高級(jí)應(yīng)用子系統(tǒng)構(gòu)成。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集部分為整個(gè)系統(tǒng)提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)來源，是整個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)；實(shí)時(shí)/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(jì)算機(jī)讀取數(shù)據(jù)，為上層管理軟件提供實(shí)時(shí)、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(jí)應(yīng)用是在紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上完成工廠的生產(chǎn)管理、計(jì)算功能，這其中包括班組成本核算，能耗、物耗計(jì)算，機(jī)組性能計(jì)算和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析等。

二、系統(tǒng)功能描述

1、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集利用紫金橋前置數(shù)采機(jī)，它負(fù)責(zé)將現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給數(shù)據(jù)庫，是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與生產(chǎn)控制系統(tǒng)連接的橋梁。紫金橋?qū)崟r(shí)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中除電氣分廠外，其它計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)建立通訊連接，實(shí)時(shí)采集出生產(chǎn)數(shù)據(jù)；電氣分廠的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過紫金橋定制開發(fā)的專用接口，將實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。

本項(xiàng)目在每一套DCS工程師站附近安裝一臺(tái)前置數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，每個(gè)數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)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(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫：

紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫是國家“九五”攻關(guān)計(jì)劃和國家“863”計(jì)劃資助完成的、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)，是一個(gè)高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強(qiáng)的跨網(wǎng)絡(luò)、跨操作系統(tǒng)的開放式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)軟件開發(fā)環(huán)境。它統(tǒng)一管理來自過程設(shè)備、應(yīng)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(yīng)控制、優(yōu)化、管理等不同層次的需要。紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)示意圖如下：

3、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫主要性能指標(biāo)

服務(wù)器處理速度：每秒鐘處理200,000次請求。

單機(jī)容量：200,000點(diǎn)。

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(chǔ)精度：最小分辨率１毫秒。

并發(fā)客戶數(shù)：服務(wù)器可同時(shí)處理256個(gè)客戶端請求。

4、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的功能：

1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫對各種來源、各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理組織，以標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)于實(shí)時(shí)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(yīng)用。

2）歷史數(shù)據(jù)管理

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫將重要的生產(chǎn)參數(shù)的瞬時(shí)值、統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行長期保存。實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)更長時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)，并能保證快速歷史存儲(chǔ)與檢索。

3）實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理指導(dǎo)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫通過各種可視化的構(gòu)件方便的搭建復(fù)雜的圖形畫面，所有DCS上的監(jiān)控畫面都可以通過人機(jī)界面進(jìn)行組態(tài)，并能運(yùn)行顯示，可以通過人機(jī)界面觀察實(shí)時(shí)趨勢、歷史趨勢、過程報(bào)警、過程數(shù)據(jù)匯總，歷史報(bào)表等，以便管理人員隨時(shí)了解生產(chǎn)裝置運(yùn)行狀況的動(dòng)態(tài)信息，對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)做出相應(yīng)，使各個(gè)生產(chǎn)單元始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)、降低能耗，提高機(jī)組運(yùn)行可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。

5、WEB瀏覽

紫金橋的實(shí)時(shí)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(shí)，同時(shí)負(fù)責(zé)網(wǎng)上發(fā)布的功能，服務(wù)器可同時(shí)處理多個(gè)并發(fā)客戶請求。通過Web發(fā)布，可以在Internet上授權(quán)訪問，授權(quán)操作。

6、提供數(shù)據(jù)深加工的平臺(tái)

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

7、與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫集成

紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫可與關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通信，可將高級(jí)管理軟件需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等傳送到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，為生產(chǎn)工藝平臺(tái)使用。另外還提供了許多實(shí)用管理工具，以便用戶對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、統(tǒng)計(jì)、分析、報(bào)告。如：SPC、查詢工具、調(diào)度監(jiān)視臺(tái)、事故追憶、質(zhì)量監(jiān)視、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視等。

8、高級(jí)管理:

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

三、結(jié)論

紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫在大慶龍鳳熱電廠的成功應(yīng)用，表明紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫完全能夠滿足發(fā)電廠這個(gè)行業(yè)需求，尤其是紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫具有的事故追憶、虛擬點(diǎn)、設(shè)備運(yùn)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(shè)有廣闊的應(yīng)用前景。