系統(tǒng)需求分析
公司概況
大唐七臺河發(fā)電有限責(zé)任公司成立于1995年10月，發(fā)電工程是引進(jìn)亞洲開發(fā)銀行貸款建設(shè)的熱能及環(huán)境改善電力坑口項(xiàng)目，利用亞行貸款一期安裝兩臺350MW機(jī)組，主設(shè)備是根據(jù)亞行采購導(dǎo)則，采取國際招標(biāo)形式采購的。汽機(jī)島由美國GE公司供貨；鍋爐島由哈爾濱鍋爐廠供貨；變壓器包中間聯(lián)絡(luò)變及開關(guān)由日本三菱公司供貨；制粉系統(tǒng)由法國阿爾斯通公司供貨；儀控島由美國霍尼威爾公司供貨。七臺河一期工程2×350MW機(jī)組于1997年5月19日列入國家大中型建設(shè)新開工項(xiàng)目。1997年11月15日正式開工建設(shè)。由于歷史原因沒有SIS系統(tǒng)導(dǎo)致#1、#2機(jī)組的實(shí)時數(shù)據(jù)應(yīng)用于公司管理層一直沒有實(shí)現(xiàn)，2006年公司添加了HONE
YWELL APP設(shè)備使得生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)為公司管理層服務(wù)成為可能。
數(shù)據(jù)平臺的需求分析
考慮到實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的重要性以及將來的發(fā)展，實(shí)時數(shù)據(jù)庫平臺必須具備安全性、易用性、實(shí)時性、一致性、開發(fā)性及標(biāo)準(zhǔn)化(對API／DDE／ODBC／OPC的支持)
在我們的系統(tǒng)里由于采用了物理隔離設(shè)備網(wǎng)閘，安全性得到保證，從而首要要求是數(shù)據(jù)平臺滿足實(shí)時性的要求。其數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)最好能以數(shù)據(jù)源變化速度的2倍來采集數(shù)據(jù)，以反映整個系統(tǒng)的變化；平臺要能夠?qū)⒏咚僮兓臄?shù)據(jù)實(shí)時的提供給用戶，并能以數(shù)據(jù)原型存入歷史數(shù)據(jù)庫。其次，數(shù)據(jù)平臺容量要大。因此，這就需要數(shù)據(jù)平臺有一個開放的接口，使新的系統(tǒng)能夠很容易的掛接到數(shù)據(jù)平臺上?，F(xiàn)在很多實(shí)時／歷史數(shù)據(jù)庫都能滿足以上要求，各有優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過性價比等綜合考慮，我們選擇了Wonderware公司的IndustrialSQL Server，以下簡稱InSQL。
數(shù)據(jù)平臺的接口設(shè)計
InSQL簡介
IndustrialSQL Server肥菘狻部沙浦狪nSQLL砑蛘逫nSQL軟件— 是一個用于SCADA或者工廠數(shù)據(jù)的高性能實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)庫。它將關(guān)系數(shù)據(jù)庫的強(qiáng)大和靈活與實(shí)時系統(tǒng)的速度和高壓縮比結(jié)合在一起，將辦公室和工廠現(xiàn)場進(jìn)行集成。作為一個Microsoft SQL Server 的擴(kuò)展，Wonderware的IndustrialSQL Server歷史數(shù)據(jù)庫動態(tài)地高速采集工廠數(shù)據(jù)，降低數(shù)據(jù)存儲空間。它還將工廠數(shù)據(jù)與事件、概要、生產(chǎn)與配置數(shù)據(jù)和工廠數(shù)據(jù)加以集成。
自從1997年推出以來，IndustrialSQL Server軟件已經(jīng)有了超過20，000套的安裝，從而使其成為世界最流行的生產(chǎn)數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)庫之一。InSQL軟件是Wonderware績效管理軟件解決方案的核心。
數(shù)據(jù)平臺的前端數(shù)據(jù)采集
實(shí)時數(shù)據(jù)庫廠家提供了標(biāo)準(zhǔn)的DCS OPC系統(tǒng)連接驅(qū)動程序，獲取現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)。我公司一期#1、#2號機(jī)組DCS及開關(guān)場均采用HONEYWELL 的TDC 3000作為控制系統(tǒng)并且各系統(tǒng)LCN網(wǎng)上均具備了APP接口服務(wù)器，雖然3個控制系統(tǒng)的APP SERVER的版本不一致但都可以提供標(biāo)準(zhǔn)的OPC SERVER給我們的前端數(shù)據(jù)采集提供了方便；但為了滿足電監(jiān)會5號令《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》隔離MIS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)，專門設(shè)置了網(wǎng)閘，在物理上保證現(xiàn)場DCS系統(tǒng)的安全。使原實(shí)時數(shù)據(jù)庫廠商提供的標(biāo)準(zhǔn)接口失效，我廠根據(jù)實(shí)際情況自行定制了DCS數(shù)據(jù)穿越網(wǎng)閘的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收程序；
I/O Server的設(shè)計
DCS現(xiàn)場數(shù)據(jù)穿越網(wǎng)閘后，我公司選用了Wonderware的InSQL為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口OPC 提供的I／O Server—OPCLink。完成數(shù)據(jù)采集的功能；
數(shù)據(jù)平臺的部署
配置描述
考慮到DCS側(cè)LCN 網(wǎng)的APP SERVER負(fù)荷可以滿足要求，為減少節(jié)點(diǎn)分別在APP SERVER上安裝OPC CLIENT端程序（mis－gate server）并定義UDP發(fā)送到網(wǎng)閘外的接口計算機(jī)，在網(wǎng)閘上配置只允許網(wǎng)閘內(nèi)部計算機(jī)訪問到網(wǎng)閘外部接口計算機(jī)并且單向傳輸；在接口計算機(jī)安裝UDP數(shù)據(jù)包接收程序（mis-gate client）同時啟動本地OPC SERVER；安裝 Wonderware 的I／0 Server OPCLink 從本地 OPC SERVER上采集數(shù)據(jù)，通過接口計算機(jī)安裝的IDAS采用SuiteLink協(xié)議將采集的實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行臋C(jī)房的INSQL9.0 SERVER；其他應(yīng)用系統(tǒng)從INSQL9.0 SERVER上讀取需要的數(shù)據(jù)，目前運(yùn)行績效、點(diǎn)檢績效、耗差分析性能計算應(yīng)用已經(jīng)利用INSQL9.0 SERVER 實(shí)時/歷史數(shù)據(jù)庫上線運(yùn)行。
結(jié)構(gòu)圖（見圖1）
關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用
我們在構(gòu)建實(shí)時數(shù)據(jù)平臺時經(jīng)過多方考慮決定按上述結(jié)構(gòu)搭建我們的系統(tǒng)，此方案的難點(diǎn)首先是通過網(wǎng)閘傳輸數(shù)據(jù)，大家知道網(wǎng)閘是電力部和公安部認(rèn)證的安全隔離產(chǎn)品，只允許數(shù)據(jù)從網(wǎng)閘內(nèi)向網(wǎng)閘外單向傳輸，回應(yīng)字節(jié)必須小于4字節(jié)，考慮安全穩(wěn)定因素，我們沒有開發(fā)自己的UDP通訊程序而是采用了一個工業(yè)級別的軟件產(chǎn)品MIS-GATE完成數(shù)據(jù)通過網(wǎng)閘傳輸，該產(chǎn)品的客戶端同時在網(wǎng)閘外可以構(gòu)建一個通用的OPC SERVER，而后我們選用了WONDERWARE的OPC-LINK進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，選用遠(yuǎn)程IDAS（R-IDAS）進(jìn)行數(shù)據(jù)上載到實(shí)時數(shù)據(jù)庫；我們可以認(rèn)為我們的接口計算機(jī)及網(wǎng)閘和現(xiàn)場的APP SERVER具有同一級別的穩(wěn)定性（電源、機(jī)器配置，使用環(huán)境均一致），但我們從現(xiàn)場到中心機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)眾多不能保證不出現(xiàn)故障，所以我們一定要Wonderware提供斷網(wǎng)續(xù)傳的功能，其產(chǎn)品R-IDAS就是這樣一種產(chǎn)品，但R-IDAS不能通過網(wǎng)閘
實(shí)現(xiàn)此功能,故我們通過第三方產(chǎn)品的輔助完成了我公司的數(shù)據(jù)平臺搭建工作。
經(jīng)驗(yàn)分享
業(yè)主、工程實(shí)施方、數(shù)據(jù)庫庫廠商三方需要對項(xiàng)目進(jìn)行整體的分析、研究，充分了解現(xiàn)場情況及相應(yīng)訴求，以確定：實(shí)施難點(diǎn)，各自職責(zé)，產(chǎn)品的固有功能如何被充分發(fā)揮。
為滿足中國電力系統(tǒng)的要求（如網(wǎng)閘、實(shí)時性能等），確定自行開發(fā)部分。
實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)施使管理人員能夠及時準(zhǔn)確地了解生產(chǎn)現(xiàn)場情況，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定采取相應(yīng)對策；運(yùn)行人員績效考核系統(tǒng)構(gòu)建在實(shí)時數(shù)據(jù)庫平臺上并嚴(yán)格采取公開公正的考核規(guī)則，提高了運(yùn)行人員的積極性，促進(jìn)了安全高效生產(chǎn)。更加滿足熱能及環(huán)境改善項(xiàng)目的要求！通過近3個月的應(yīng)用表明，本文所述數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品安裝、實(shí)施便捷、運(yùn)行可靠、性能良好、組態(tài)方便，達(dá)到設(shè)計要求。
[作者： 張青春、廖運(yùn)民、閆峰]
（轉(zhuǎn)載）
