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力控pSpace在燃氣數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)中的應用案例
系統(tǒng)概況
隨著油氣場站規(guī)模的不斷擴大,采集氣場站數(shù)量更多,分布范圍更廣,調度中心容量與數(shù)據(jù)實時性、歷史數(shù)據(jù)存量面臨更大的挑戰(zhàn),舊有的管理系統(tǒng)和管理模式已無法滿足新的管控需求,力控pSpace產品在公司調度中心的、應用中以自己的產品優(yōu)勢直面這些挑戰(zhàn),可以幫助企業(yè)顯著提升其數(shù)據(jù)管理水平。
以pSpace產品構建的生產數(shù)據(jù)系統(tǒng)可為管理層提供一個穩(wěn)定,可靠,可信及時的數(shù)據(jù)實時監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)對公司旗下各地方調度室及站控室的運行參數(shù)進行采集、存儲、分析、展示以及應用,以實際數(shù)據(jù)為依據(jù),優(yōu)化并指導集團公司的生產運營。系統(tǒng)將礦區(qū)、集氣總站、井站等多種類型的監(jiān)控站點的實時數(shù)據(jù)傳送到各級調度中心,供調度中心操作員實時監(jiān)控,也為其他系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)依賴,對各級中心針能對本單位的生產情況進行進一步數(shù)據(jù)分析、畫面展示等。
系統(tǒng)設計
生產數(shù)據(jù)平臺設計緊密結合集團公司生產運行及相關業(yè)務流程,對氣礦二級單位、場站、井站等業(yè)務進行一體化管理,其主要實現(xiàn)目標如下:
● 各站庫所有參數(shù)的采集與存儲,并匯總到數(shù)據(jù)平臺。
● 各站庫主要參數(shù),主要工藝畫面的監(jiān)視。
● 各站庫主要參數(shù)的統(tǒng)計及分析,形成數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng),實時監(jiān)測數(shù)據(jù)質量。
● 對下方二級單位設備歸為設備管理系統(tǒng)集中展示管理,實時監(jiān)測設備運行狀態(tài)。
系統(tǒng)架構

該生產數(shù)據(jù)平臺架構的設計涵蓋從底層設備到上層軟件應用的所有軟硬件。系統(tǒng)采集各類閥門,流量計,壓力表,溫度計等現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù),在礦區(qū)匯總后通過安全網(wǎng)絡上傳到調度中心進行數(shù)據(jù)的分析及展示。

系統(tǒng)主要包括pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫、FSmartWorx云端可視化軟件、資產設備建模系統(tǒng)、數(shù)據(jù)質量分析系統(tǒng)。需要配備的硬件包括實時服務器(熱備冗余)、歷史服務器(熱備冗余)、磁盤陣列柜、Web服務器、UPS電源、網(wǎng)絡設備等;層級之間配備了隔離網(wǎng)關等安全設備保證系統(tǒng)信息安全。

主要系統(tǒng)節(jié)點說明如下:

● 調度中心管理系統(tǒng)

在中心系統(tǒng)的建設中,可構建冗余的實時服務器、歷史服務器提高系統(tǒng)的可靠性,分布在網(wǎng)絡中的實時服務器、歷史服務器、報警服務器等分布式管理服務器可方便的進行系統(tǒng)擴展。

1. 實時服務器
實時數(shù)據(jù)服務器由pSpace產品構建,主要為系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)管理支撐,負責處理、存儲、管理從下方二級單位采集傳送來的實時數(shù)據(jù),并為網(wǎng)絡中的其它服務器和系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)服務器中運行通信管理軟件,完成與各級OPC服務器通信連接、協(xié)議轉換、網(wǎng)絡管理等任務。分布式的服務器節(jié)點之間可通過遠程數(shù)據(jù)源進行信息交互從而實現(xiàn)系統(tǒng)資源的負載均衡。
2. 歷史服務器
歷史數(shù)據(jù)服務器由pSpace產品歷史庫構建,主要完成歷史數(shù)據(jù)的存儲、管理,并為網(wǎng)絡中的其它服務器提供歷史數(shù)據(jù)服務。系統(tǒng)支持斷線緩存,能自動恢復通信中斷期間的數(shù)據(jù)。
3. FSmartWorx服務器
Web服務器由力控FSmartWorx云端可視化系統(tǒng)提供實現(xiàn),是實時監(jiān)控系統(tǒng)與管理應用系統(tǒng)之間的銜接服務器。FSmartWorx服務器保證生產數(shù)據(jù)都在 B/S 結構的統(tǒng)一平臺下進行監(jiān)控,包括場站、分輸站的監(jiān)控信息都可在統(tǒng)一平臺上進行監(jiān)視。
4. 操作人員服務器
操作員服務器是調度、操作人員與調度中心計算機使用pSpace提供的psMonitor監(jiān)視管理工具進行數(shù)據(jù)實時狀態(tài)監(jiān)測,它在調度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)中作為客戶端,操作員通過它可詳細了解管網(wǎng)的運行狀況并下達命令,它們通過局域網(wǎng)與服務器互聯(lián)并交換信息。
5. 工程師服務器
工程師服務器是系統(tǒng)工程師的操作平臺,由pSpace產品psConfig構建。工程師可通過它對計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫等進行維護和管理;通過遠程部署工具對整個系統(tǒng)應用程序、工程進行遠程更新、修改、管理各服務器的運行程序。
6. 設備資產建模系統(tǒng)
設備資產建模系統(tǒng),對登錄用戶進行權限判斷,當不通權限的用戶登錄進入系統(tǒng)時,系統(tǒng)所顯示的數(shù)據(jù)以及產看的功能模塊都是不相同的,這樣對各單位和各級別的用戶形成了有效的分區(qū),專注查看當前管理區(qū)域內的設備相關數(shù)據(jù),不通管理權限的人,可以對本工作區(qū)域內的設備數(shù)據(jù)進行增刪改查,及時維護當前工作區(qū)域內的設備信息,當然也對本區(qū)域內的設備具有報警功能和數(shù)據(jù)分析功能,能夠更加自由的組合,使得設備管理更加靈活。
7. 數(shù)據(jù)質量分析系統(tǒng)
數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)是一款管理數(shù)據(jù)庫測點質量的系統(tǒng),通過讀取數(shù)據(jù)庫測點的信息,與之系統(tǒng)設定的規(guī)則來做出判斷。將異常測點與正常測點區(qū)分開,對異常測點可通過下發(fā)工單的形式來進行處理,保障數(shù)據(jù)庫測點都處于正常的狀態(tài),有效的協(xié)助對數(shù)據(jù)庫的管理。
8. 其他第三方服務器
pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫也提供給三方API包括OPC DA、OPC UA、ODBC、JDBC、WEB API以及面向各種編程語言的三方SDK,使得三方系統(tǒng)獲取pSpace數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)更加方便,對于基于海量數(shù)據(jù)的二次開發(fā)更加便利。
系統(tǒng)功能
1、 pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫/實時數(shù)據(jù)監(jiān)測查詢

系統(tǒng)將下方各二級單位提供的現(xiàn)場實時生產數(shù)據(jù)進行實時匯總倒當前實時數(shù)據(jù)庫,可以使用pSpace管理工具psMonitor來對下方的數(shù)據(jù)進行的實時的查看,查看當前數(shù)據(jù)的質量狀態(tài),以及時間戳等重要數(shù)據(jù)。

 

2、 pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫/歷史數(shù)據(jù)查詢

同樣使用pSpace管理工具psMonitor也可以對選中測點進行歷史數(shù)據(jù)查詢,選擇好開始時間、結束時間、查詢類型,點擊“查詢”按鈕,歷史數(shù)據(jù)就會以列表或曲線的方式在下方顯示。

 

3、 pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫/事件查詢功能

使用pSpace監(jiān)視工具psMonitor,可以對當前數(shù)據(jù)庫的實時運行狀態(tài)日志進行查看,各個用戶的連接事件、退出事件,操作記錄都可以看到,直接的使數(shù)據(jù)庫的管理者能夠在問題出現(xiàn)時盡快發(fā)現(xiàn)對應的操作是否是正常還是異常,從而判定故障源,提高工作效率。

 

4、 pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫/報警查詢功能

系統(tǒng)可以對設置了報警參數(shù)的數(shù)據(jù)測點,在此功能中集中展示,內容包括報警測點的詳細信息,管理者或者其他用戶也可以通過條件篩選的方式來對報警信息進行過濾,選出自己需要的報警信息來進行針對性處理。

 

5、 pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫/用戶組管理

系統(tǒng)將用戶管理進行進一步細分,針對不通的用戶組賦予不通的權限,對于管理人員來說,更加直觀明了,對于該用戶組下方的用戶更加方便管理,簡化了權限管理,優(yōu)化了權限結構,避免出現(xiàn)授權錯亂的問題,避免在后面的工作中出現(xiàn)誤操作。

 

6、 pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫/用戶管理

基于用戶組下級進行用戶管理,用戶建立在用戶組下方的話,默認繼承用戶組所有權限,對于需要單獨增加的權限,沒有辦法單獨增加,出來單開一個用戶組,方便用戶組管理。

 

7、 pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫/安全區(qū)管理

安全區(qū)的設置是為了方便采集測點進行分組歸納,根據(jù)不通二級單位的名稱劃分出對應區(qū)域的數(shù)據(jù)測點,分配用戶組權限的時候更加方便,對應二級單位的用戶組,分配對應二級單位的數(shù)據(jù)測點,保證不同二級單位的數(shù)據(jù)保密性,更加專注本單位的現(xiàn)場狀態(tài)。

 

8、 pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫/多態(tài)點管理

根據(jù)用戶需求定制的功能,接替老系統(tǒng)中含有的多態(tài)測點,顯示為多狀態(tài)點在不通數(shù)值時表示的不通數(shù)據(jù)值。

 

9、 pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫/測點管理

此功能需使用pSpacec管理工具中的psConfig工具,可以對當前數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)點進行管理,包括的功能有新增、修改、刪除等操作,方便管理人員方便快捷的對數(shù)據(jù)庫進行管理。

 

10、 FSmartWorx可視化平臺/連接數(shù)據(jù)源功能

數(shù)據(jù)源為我們FSmartworx數(shù)據(jù)來源,選擇我們數(shù)據(jù)源的類型后,配置數(shù)據(jù)源的信息后,在接下來的組態(tài)時即可調用數(shù)據(jù)源內的數(shù)據(jù)。

 

11、 FSmartWorx可視化平臺/工程界面

工程模塊,是用戶對工程進行管理的入口,包括工程的新建、刪除、修改等,同時也可以對工程的初始啟動窗口、運行、權限等配置。

 

12、 FSmartWorx可視化平臺/HMI畫面

快捷菜單欄所示包括:添加、保存、復制、撤銷、重做、全屏顯示、對齊、等寬、上移一層、打組、畫面百分比顯示和運行。 屬性編輯欄包括包括屬性、動畫、事件三個標簽頁。所有插件都包含這三個標簽頁,對該插件進行屬性編輯。 窗口目錄欄中,右鍵點擊我們建好的窗口,能夠進行“復制窗口”、“修改窗口名稱”、“刪除窗口”、“導入窗口”、“導出窗口”。

 

13、 FSmartWorx可視化平臺/用戶管理

基于用戶組下級進行用戶管理,用戶建立在用戶組下方的話,默認繼承用戶組所有權限,對于需要單獨增加的權限,沒有辦法單獨增加,出來單開一個用戶組,方便用戶組管理。

 

14、 FSmartWorx可視化平臺/角色管理

角色管理相當于權限管理,為不同的賬戶分配不同的權限,方便整個系統(tǒng)的權限管理。

 

15、 FSmartWorx可視化平臺/組織管理

組織管理的功能為分級管理,上一級的單位包含下級的所有權限;下級的不包含上級的權限。

 

16、 FSmartWorx可視化平臺/數(shù)據(jù)管理

對整套系統(tǒng)有一個備份的功能,可通過定期備份工程,在該工程崩潰的時,及時做到恢復工程的一個功能。

 

17、 設備資產建模系統(tǒng)/綜合展示

綜合展示界面為重要數(shù)據(jù)的主要看板,集中把重要數(shù)據(jù)展示在當前畫面中,能夠在當前界面內將統(tǒng)計信息以圖表方式展示。

 

18、 設備資產建模系統(tǒng)/工藝監(jiān)控

根據(jù)集團公司結構進行樹形展示,根據(jù)樹形展示選擇對應場站可以在右邊顯示出對應場站的流程圖,該功能只要是可以直觀的查看出當前場場站的設備運行狀態(tài)。

 

19、 設備資產建模系統(tǒng)/設備管理

一樣是采用樹形結構展示,對當前的所有場站的設備進行分區(qū)管理,選擇到對應的二級或者三級單位后,可以查看到當前選擇單位的設備總數(shù)信息和設備的基本信息,如果選擇的是設備,右邊會出現(xiàn)設備的數(shù)據(jù)監(jiān)測點和設備綁定的各種信息,簡潔直觀的發(fā)現(xiàn)當前設備是否存在問題。

 

20、 設備資產建模系統(tǒng)/資產建模

資產建模內的主要功能就是對設備進行維護,包括設備信息維護,參數(shù)模板維護,資產結構維護,設備維護,區(qū)域維護,這些維護的功能最后呈現(xiàn)就會在設備管理中。

 

21、 設備資產建模系統(tǒng)/報警管理

該模塊可以針對需要進行預警的設備,進行報警參數(shù)的設置,因為設備上綁定有對應的數(shù)據(jù)測點,設置測點報警后,系統(tǒng)則視為當前設備存在一定故障,在畫面的綜合展示報警部分中,就會對當前報警設備數(shù)加1,客戶能夠直觀的發(fā)現(xiàn)此變化,這樣就能快速的發(fā)現(xiàn)對應測點關聯(lián)的設備,進行有針對性的報警處理。

 

22、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/全局看板

在全局看板中,能清楚的顯示出我們數(shù)據(jù)庫測點的信息。全局看板總共分為8個部分。不同權限的賬號登錄,只能看到自己權限下的測點,例如分公司權限賬號能看到數(shù)據(jù)庫所有的測點。

 

23、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/公報展示

如果登錄的賬號權限是分公司賬號,那我們“直屬下級單位”顯示出分公司的下級單位的名稱,也就是二級單位的名稱,依次統(tǒng)計出二級單位的測點信息并顯示出來。如果我們登錄的賬號權限是二級單位賬號,那么“直屬下級單位”顯示出該二級單位下的三級單位,并將三級單位的測點信息展示出來。 左上角“類型”,可以根據(jù)需求選擇周報、月報、年報來顯示出報表。 右上角“導出報表”,將數(shù)據(jù)質量管理平臺報表按照PDF的形式導出文件。

 

24、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/合規(guī)檢查

合規(guī)檢查功能為檢測測點點名是否符合規(guī)范要求,檢測一批需要檢測的測點需先下載測點模板,將需檢測的測點模板寫入進測點模板后在下載到該界面即可檢測。

 

25、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/上傳情況

上傳情況上顯示當天新增測點的情況,按照創(chuàng)建的時間進行排序,最近的創(chuàng)建靠在最前面。 “上傳情況”包含對每個點異常情況進行統(tǒng)計,默認展示當天的異常統(tǒng)計情況,能查詢某段時間異常查詢的功能。在左上角查詢條件處包含“點位”、“描述”、“組織機構”查詢出我們需要的點; “測點狀態(tài)”查詢,可對“正?!焙汀爱惓!睌?shù)據(jù)點進行區(qū)分,對異常數(shù)據(jù)點可以一鍵實現(xiàn)“異常測點備案”和“發(fā)起查驗”操作。

 

26、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/讀數(shù)情況

讀數(shù)情況上顯示數(shù)據(jù)庫所有測點的情況。 “讀數(shù)情況”包含對每個點異常情況進行統(tǒng)計,能查詢某段時間異常查詢的功能。在左上角查詢條件處包含“點位”、“描述”、“組織機構”查詢出我們需要的點; “測點狀態(tài)”查詢,可對“正?!焙汀爱惓!睌?shù)據(jù)點進行區(qū)分,對異常數(shù)據(jù)點可以一鍵實現(xiàn)“異常測點備案”和“發(fā)起查驗”操作。功能與“上傳情況”相似,但是“讀數(shù)情況”顯示所有的測點。

 

27、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/知識庫

知識庫為“上傳情況”和“讀數(shù)情況”中異常測點備案的數(shù)據(jù)點,當我們使用“異常測點備案”時,所有備案的異常點都會顯示在“知識庫”中。

 

28、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/異常歷史

異常歷史與知識庫相綁定,將異常的點名、描述、所屬組織顯示到界面上,并統(tǒng)計了該異常測點備案的次數(shù)。

 

29、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/異常統(tǒng)計

在異常統(tǒng)計中,總共分為9部分顯示,能清楚的顯示出我們數(shù)據(jù)庫異常測點的信息。不同權限的賬號登錄,只能看到自己權限下的測點。

 

30、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/僵尸測點

僵尸測點的來源通過定下的規(guī)則,判斷為僵尸測點后,顯示在“僵尸測點”的界面中,界面展示了該測點的點名、描述、首次檢測時間、檢測次數(shù)和當前狀態(tài)??赏ㄟ^左上角查詢條件查詢出一個時間段的僵尸測點。

 

31、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/工單管理

工單管理中各層級權限可以建立工單,二級單位收到分公司下發(fā)自己管轄內的異常點或者僵尸點,并作出判斷。二級單位確認測點后,導出異常點或僵尸點列表,到采集站內刪除?;貍鞯椒止緳嘞迌?,分公司進行數(shù)據(jù)庫刪點操作。

 

32、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/規(guī)則設置

規(guī)則設置為僵尸測點、異常測點和通訊狀態(tài)的判斷規(guī)則,可在此處設置僵尸測點判斷的周期和指定時間;還可設置異常測點的指定頻率和相差時間。修改之后次日凌晨1點生效。

 

33、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/通訊狀態(tài)

通訊狀態(tài)顯示數(shù)據(jù)庫下所有的設備的狀態(tài),不通賬號顯示的設備不同。例如管理員可以顯示所有的設備,而二級單位只能顯示二級單位下的設備。

 

34、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/組織管理

組織管理的功能為分級管理,上一級的單位包含下級的所有權限;下級的不包含上級的權限。

 

35、 數(shù)據(jù)質量管理系統(tǒng)/用戶管理

用戶管理中選擇左側的組織,在右側點擊“添加”即可添加用戶。同級別賬戶不能創(chuàng)建和修改同級別賬戶,只能由更高級別賬戶進行創(chuàng)建和修改。

 

應用總結

由pSpace及力控其他產品構建的集團生產數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng),推動了集團調度中心的信息化建設,實現(xiàn)了集團設備建設及資源的動態(tài)感知、集中監(jiān)控、智能報警、診斷分析、遠程運維、輸配管理、實時協(xié)調等功能,從而實現(xiàn)指揮中心的統(tǒng)一調度、智能聯(lián)動、快速響應,提高了集團整體管理水平和對外服務能力。整套系統(tǒng)結合先進的計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、自動化控制技術,可以提高工作效率、降低成本,為集團生產的統(tǒng)一調度管理提供有力保障。

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