燃气信息化-CNG天然气压缩机信息化平台解决方案

北京亚控科技发展有限公司WellintechCo.,Ltd.地址：北京市海淀区知春路113号银网中心A座6层电话：(8610)5930-9666传真：(8610)5930-9600网址：北京亚控科技发展有限公司CNG天然气压缩机信息化平台系统解决方案目录1. 建设目的 32. 项目建设的必要性 33. 设计原则 44. 系统要求 45. 信息中心解决方案 55.1 具体解决方案 55.2 工业历史库数据库KingHistorian 65.3 数据展示平台KingSCADA 75.4 采集软件IOServer 85.5 WEB服务器软件 96. 系统清单 9建设目的目前天然气压缩机厂商由于企业的不断发展，每年售出的压缩机产品数量逐渐增多。天然气压缩机的应用越来越广，其自身的结构、组成、功能也愈加复杂，因而发生故障的原因也随之复杂。与此同时，天然气压缩机设备制造商的产品分布在全国各地的油气田、中转站、加气站。对于压缩机生产厂家而言，面临着高效地为客户提供售后服务、及时了解自己的产品使用情况等诸多挑战。压缩机设备在现场基本上都是由PLC进行着运行控制，并没有实时监控平台。并且由于压缩机设备在地域上分布广泛，因此压缩机厂商集对于下属各个压缩机的运行及故障情况的了解只能依靠售后服务人员或者设备使用者定期的检修检查。这样不确定的检修检查很难及时有效的掌握压缩机设备的真实运营状况。为了进一步提高现代化的管理水平，拟建一个压缩机设备实时信息监控中心。信息中心采用先进的计算机信息技术、软件技术、通信技术、自动化控制技术等高科技技术，对压缩机设备进行集中监控和管理。项目建设的必要性在大型设备厂商的设备不断的投入使用的大环境下，设备厂商对大型设备的管理和售后服务提出了更高的要求，为了更有效的管理和检修已投入使用的大型设备，及时获取设备运行的第一手资料并对设备运行进行分析从而做出领导决策以及对设备生产技术进行科学评估，需建立实时的远程信息系统来应对这一迫切需求。目前许多大型设备集团相关部门纷纷建立类似的信息中心管理系统来实现对大型设备的信息化。通过设备远程信息中心系统的实施，不仅可以提高售后服务的工作效率，通过设备运行情况和市场分布情况还可以分析得出市场需求、市场饱和度等重要结论，通过备品备件消耗统计，还可以知晓产品技术缺陷，及时作出技术革新等。计算机系统的应用、普及，网络通讯技术及图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得为远程图像监控提供高效可行的解决方案。无线实时传输技术的发展为信息中心提供了更加完美的解决方案。另外，实现远程监控的各种软件，包括：数据采集软件、总站数据收集软件、工业库历史数据库软件、调度报警和事件检测平台软件、调度计算平台软件、数据展示平台软件、WEB服务软件已经被广泛、可靠应用。该项目的实施在技术上是完全可行的。设计原则1、先进经济：要采用较先进的技术，所选设备技术性能优良、功能完善、工作稳定可靠，在节约及降低成本低的前提下，使系统发挥最大的作用。2、操作方便：远程监控系统的操作具有灵活简便、易于掌握的特点，操作人员能够方便地进行使用及维护。3、性能稳定：监控系统的稳定性至关重要，死机、脱机或经常性不可控制等现象应杜绝。4、扩容升级及集成方便：应从分留有余地，以便日后方便进行系统扩容、升级及集成。系统要求实时监控天然气压缩机设备的工况参数，及时进行修正，避免造成更大的损失。现场天然气压缩机数据采集系统在采集到实时数据后向信息中心传递。通过远程监控实现对设备的维护工作以降低维护成本。信息中心采用工业数据库，对大量的高密度的过程数据进行高性能的压缩和存储，为统计、分析、管理提供数据依据。同时为企业内设备维护部门提供了快速服务现场的有效历史数据支持。数据库服务器采用冗余服务器，保证数据的完整性。工业数据库提供多种接口，如ODBC、API，便于其它系统如ERP系统或特殊定制开发的应用程序从工业实时历史数据库中获得数据，进行专业分析，为协调性预案的生成提供数据保障。对实时数据、历史数据、视频等其它系统的数据采用逼真的动态、图形、趋势、报表等各种手段进行快速的展示。通过TCP/IP协议，将系统的数据信息集成到门户平台中对外发布，用户可在IE中实现浏览，实现异地访问监控中心的功能。信息中心解决方案具体解决方案CNG天然气压缩信息中心网络结构解决方案图：解决方案系统图CNG天然气压缩机设备信息化系统设一个集团信息中心，集团信息中心具备固定IP地址，各个现场压缩机的现场数据都将发送到总部提供的固定IP上。信息中心数据采集将设置两台冗余的数据采集软件IOServer采集现场压缩机设备的数据。冗余结构能保证数据采集的安全。现场数据采集根据现场设备的实际情况采用多种方式。①对现场压缩机具备现场级SCADA监控软件的情况，可以在现场SCADA工控机上选取数据采集软件采集数据，并通过有线网络或者无线网络上传至信息中心。现场安装数据采集软件具备数据缓存功能，这样将更加有效地保证数据的完整性、与安全性。②对于现场通过PLC与触摸屏HMI操作系统的，可以在现场安装GPRS模块与数据采集软件采集数据，并通过无线网络上传至信息中心。现场安装数据采集软件具备数据缓存功能，这样将更加有效地保证数据的完整性、与安全性。③对于多数现场只有PLC控制器的，可以加装GPRS模块通过无线网络上传至信息中心。信息中心的将设置冗余的工业实时历史数据库KingHistorian两台，KingSCADA工程师站1台，KingSCADA操作员站2台，负责数据的展示、报警、查询等功能。数据采集软件负责汇总各压缩机设备的数据及信息，将相关信息传送到KingSCADA工程师站及操作员站、工业实时历史数据库KingHistorian上去。工业实时历史数据库采用集群冗余的方式保证数据的安全。工业实时历史数据库同时支持关系数据及工业数据。工程师站用于信息中心监控系统工程的开发和调试，所安装的软件为KingSCADA完全版。操作员站两台计算机互为冗余，用于实现对所有天然气压缩机远程实时监视和控制。具备实时动画显示各个现场天然气压缩机设备状态，直观的实时数据曲线、报表、实时报警信息显示等功能，所安装的软件为KingSCADA运行版。同时信息中心设置KingSCADA网络Web发布服务器1台，负责发布网络数据。网络用户可以直接通过IE浏览器查询相关数据。工业历史库数据库KingHistorianKingHistorian是面向现代化工业企业推出的工业数据库产品，它能够以毫秒级分辨率集成异构控制系统的过程数据，并以服务的形式整合企业的生产过程控制系统和业务管理系统，强大的实时决策支持系统能够在第一时间将企业的生产数据转换为指导企业战略制定的重要信息，丰富的数据展示方式可以适应企业中不同工作的需要。高性能的数据采集和存储，高容量、高吞吐能力存储速度：每秒可存储（插入）超过200,000个输入值检索速度：单点检索每秒查询多达150,000条记录；并发检索每秒查询多达20,000条记录数据点数：单台服务器可最多存储1,000,000个数据点的历史数据数据容量：可以保存长达数月甚至数年的历史数据保存和归档，最长保存10年历史数据并发客户：支持最多256个并发客户同时存储和检索实时及历史数据支持多个节点同时运行各种接口类型的数据源可以从SCADA运行系统中采集实时数据和读取历史数据，包括报警和事件可以从OPC服务器采集数据可以从文件中导入数据到数据库中，支持的文件格式包括CSV和XML可以手工（通过工具软件）插入数据到历史数据库可以从其他的应用程序或其他数据库中导入数据到历史数据库当中，例如SQLServer、Oracle、Excel、Access等支持从另外的工业实时数据库服务器采集数据（可用于双机冗余热备体系）支持各种数据采集器之间的时钟同步支持开放的数据访问接口OLEDB（ADO）、SQL-92（99）、XML、OPC标准支持标准的OLEDB数据访问接口支持SQL92（99）标准，最小支持包括SQL_SUBMINIMUM级别所定义的SQL查询SELECT命令语法，以及LIKE、聚合函数等扩充语法；支持DELETE、INSERT、UPDATE命令；支持SQL时间域扩展：采样分辨率（时间间隔）、数据分辨率（记录条数）、数据检索方式（是否插值还是原始数据等）；支持XML标准，查询数据结果可以保存为XML文件；也支持从XML文件导入数据数据展示平台KingSCADA数据展示平台KingCADA软件运行于数据分析展示计算机，用于把数据源的数据信息转换成直观、生动、可视化的图形信息，方便对生产运营状况的掌控和管理。本解决方案使用亚控公司的KingSCADA软件。KingSCADA具有全图形化界面、全集成、面向对象的开发方式，使得系统开发人员使用方便、简单易学。功能覆盖广，软件组合灵活，高效性、内在结构和机制的先进性应确保用户可快速开发出实用而有效的数据展示系统，并且系统应具备良好的可扩展性以方便系统的维护和升级。以下内容是对数据展示平台软件的具体要求：KingSCADA数据展示平台软件支持工业历史数据库、关系数据库（如SQLServer、Oracle多种数据源；支持同时有多个第一点描述的数据源，并且提供数据源添加、修改、删除、属性设置、连接测试等功能；支持工业历史数据库变量导入到本地数据源变量功能。数据展示平台软件开发环境生成的工程，支持口令保护，具有工程文件备份功能与恢复；支持工程打包。数据展示平台软件需具备web发布功能，IE客户端需要获得与数据展示平台相同的画面效果，IE客户端和WEB发布服务器保持高效的数据同步。监控画面可以分为人机界面和功能界面两种。人机界面：在信息中心的CRT上动态显示各个站点设备的实时运行工况，过程控制的运行趋势。使生产管理人员对系统情况从总图到详图进行多层次的监视。在显示时，可以通过颜色变化、百分比、色标填充等手段增强画面的可视性,达到一目了然的效果。功能界面：通过图形和文字的形式给生产管理人员清晰、准确的操作指示，并提供相应的操作按钮让操作人员下达操作指令，同时能对错误操作进行屏蔽并进行报警。KingSCADA是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理，本软件基于MicrosoftWindowsNT/2000/XP/Vista/WindowsServer2003(SP2)操作系统，并支持多语言的操作系统。用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用KingSCADA开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的消耗。本软件适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。采集软件IOServerIOServer完成数据的采集和传输。数据来源为各种硬件设备。包括PLC，智能模块，智能仪表等。通讯方式包括串口，以太网，GPRS，USB等。提供API接口，并且支持OPC2.0/3.0。IOServer提供网络监视功能。可获取运行状态下连接至IOServer的客户端的详细信息，包括客户端信息、网络传输信息等。包括IOServer的性能监视，链路、设备、数据块的采集信息、当前状态、失败记录等。IOServer是独立的程序。满足如下部署方式，客户可按照工程需要任意组合。同一个节点上可以运行多个IOServer。可以是不同的IOServer类型，也可以是同一种IOServer类型根据不同的配置文件运行的不同实例。同一个IOServer可以向不同的客户端提供数据。IOServer和客户端可以部署在同一台机器上，也可以部署在不同机器上，通过以太网连接。WEB服务器软件利用KingSCADA软件的WebServer功能将监控组态画面进行发布，从而使管理层的计算机在不需要额外安装软件的情况下，使用IE浏览器即可查看到现场运行的画面，进行数据的监视、报警查看、报表查询等功能，并在相应权限下进行操作。IE客户端需要获得与组态软件运行系统相同的监控画面，IE客户端和WEB发布服务器保持高效的数据同步，通过网络用户能够在任何地方获得与在WEB服务器上一样的画面和数据显示、报警显示、趋势曲线显示等，以及方便快捷的控制功能。WebServer用户功能包支持以下功能：支持组态软件中所有基本图形、支持无限色、渐变色填充、粗线条、虚线等线条类型；支持组态软件所有的通用图库；提供网络分组发布和显示定制，实现网络浏览