1.能源管理平臺實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)
1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)上述業(yè)務(wù)目標(biāo)要求，實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具備：
? 對來自各分公司生產(chǎn)過程中的各類實時數(shù)據(jù)進行及時、高質(zhì)量采集和集中、穩(wěn)定存儲；
? 對各種信息進行適當(dāng)?shù)恼?，挖掘和提煉，為信息系統(tǒng)的各種應(yīng)用程序提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)來源；
? 為開放型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，使基于此平臺所有應(yīng)用軟件協(xié)同工作；
? 支持各種桌面應(yīng)用程序，并能夠進行自動數(shù)據(jù)分析，為用戶提供趨勢分析報告等實用信息；
? 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為企業(yè)級分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是過程信息實時管理的基礎(chǔ)架構(gòu)，將為EMS能源管理系統(tǒng)及ERP系統(tǒng)的建設(shè)提供實時數(shù)據(jù)支撐。
1.3系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖
系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖
系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖如上圖所示，分為生產(chǎn)企業(yè)側(cè)和動力集團總部側(cè)。
（一）生產(chǎn)企業(yè)側(cè)
在各化工廠，部署廠級實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，其上安裝紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫軟件（包括OPC接口軟件等）。通過OPC接口軟件將各分公司獨立的監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集并上傳至總部側(cè)實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。
分公司實時數(shù)據(jù)庫具有緩存功能，當(dāng)由于網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或其他故障引起數(shù)據(jù)無法上傳時，分公司實時數(shù)據(jù)庫緩存從監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)上傳恢復(fù)時，將緩存的這部分數(shù)據(jù)繼續(xù)上傳恢復(fù)到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)完整性和準(zhǔn)確性。利用緩存功能，能夠有效地防止數(shù)據(jù)丟失，而且單個節(jié)點的故障不影響其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，起到故障隔離作用。
（二）集團總部側(cè)
為保證系統(tǒng)安全，總部側(cè)劃分為2個網(wǎng)絡(luò)，分別是管控網(wǎng)層和管理網(wǎng)層。在管控網(wǎng)安裝紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。實時數(shù)據(jù)庫作為核心，提供數(shù)據(jù)的采集、壓縮存儲、查詢、管理等功能，配有管理工具對實時數(shù)據(jù)庫進行配置管理；關(guān)系數(shù)據(jù)庫用于存儲各分公司關(guān)系數(shù)據(jù)。應(yīng)用服務(wù)器用于繪制流程圖，制作報表，用于對數(shù)據(jù)進行分析應(yīng)用。管理網(wǎng)層中Web服務(wù)器用于網(wǎng)頁發(fā)布，可通過網(wǎng)頁的形式對流程圖、趨勢圖進行瀏覽。同時系統(tǒng)可與EMS系統(tǒng)相連，便于EMS系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的應(yīng)用。
數(shù)據(jù)采集是指從各種監(jiān)控系統(tǒng)中讀取所需數(shù)據(jù)，通過安全可靠的通信信道傳輸?shù)焦究偛浚M入相關(guān)存儲設(shè)備的過程。
數(shù)據(jù)采集和存儲保持現(xiàn)場控制系統(tǒng)原有的時間間隔和精度，也可根據(jù)用戶的需要自由定義采集周期和精度，系統(tǒng)可支持毫秒級的時間精度。
在對各監(jiān)控系統(tǒng)的采集方面，紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供OPC采集接口、MODBUS采集接口等，還提供專有系統(tǒng)接口，如電力系統(tǒng)101、103等，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時采集。
為達到公司總部鏈路建設(shè)的目標(biāo)要求，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計構(gòu)建中，應(yīng)始終堅持以下建網(wǎng)原則：
n 高可靠性：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是應(yīng)用系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵保證，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中選用高可靠性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，合理設(shè)計網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，制訂可靠的網(wǎng)絡(luò)備份策略，保證網(wǎng)絡(luò)具有故障自愈的能力，最大限度地支持各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運行。
n 標(biāo)準(zhǔn)開放性：系統(tǒng)設(shè)計采用國際標(biāo)準(zhǔn)，具有開放式體系結(jié)構(gòu)，便于將來系統(tǒng)升級，以及和其它系統(tǒng)的專網(wǎng)、國際互聯(lián)網(wǎng)等的聯(lián)接。
n 靈活性及可擴展性：根據(jù)未來業(yè)務(wù)的增長和變化，網(wǎng)絡(luò)可以平滑地擴充和升級，減少最大程度的減少對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備的調(diào)整。
在采集各監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，分公司實時數(shù)據(jù)庫建立后，還需上傳至總部實時數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)傳輸采用紫金橋軟件內(nèi)部提供的遠程數(shù)據(jù)源。
數(shù)據(jù)源建立后，用戶就可以直接使用遠程數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)源的用途包括幾個方面的使用：數(shù)據(jù)訪問，圖形對象的使用，實時數(shù)據(jù)庫之間的通訊，時鐘校準(zhǔn)和安全驗證。
舉例實時數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)通訊：
紫金橋的實時數(shù)據(jù)庫不但是數(shù)據(jù)服務(wù)器而且可以充當(dāng)客戶端訪問其它數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)。由于某些復(fù)雜回路的控制或某些全局的優(yōu)化過程需要多個變量的參與才能實施，而這些變量并不能保證其一定在同一個服務(wù)器中，往往分布在若干個系統(tǒng)中。這時往往需要數(shù)據(jù)庫之間進行通訊，把相關(guān)數(shù)據(jù)連接到一個數(shù)據(jù)庫中由該數(shù)據(jù)庫進行集中處理。
數(shù)據(jù)庫之間的通訊也通過數(shù)據(jù)源進行，它們通過數(shù)據(jù)連接進行數(shù)據(jù)通訊。當(dāng)配置數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)連接時，數(shù)據(jù)庫會主動向被連接的服務(wù)請求數(shù)據(jù)如IO驅(qū)動，遠程數(shù)據(jù)庫等。
舉例時鐘校準(zhǔn)和安全驗證：
系統(tǒng)運行時由一個統(tǒng)一的時標(biāo)是非常重要的，如果分布式系統(tǒng)其時鐘不統(tǒng)一，將可能造成系統(tǒng)誤動作，連鎖裝置邏輯紊亂，因此需要指定一臺計算機時間作為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時鐘，這樣就可以避免各系統(tǒng)時鐘不統(tǒng)一而造成的種種嚴(yán)重后果?？蛻舳嗣扛粢恍r向主服務(wù)器請求一次時鐘校準(zhǔn)服務(wù)，與主服務(wù)器時鐘保持同步。
如果分布式系統(tǒng)的每個服務(wù)器都需要配置用戶信息，不但不利于不同服務(wù)器之間通訊時數(shù)據(jù)的安全驗證，而且配置工作量很大，十分不便。紫金橋的分布式系統(tǒng)中由主服務(wù)器配置和保存用戶安全數(shù)據(jù)，客戶端每次啟動時向主服務(wù)器備份安全數(shù)據(jù)文件到本地數(shù)據(jù)庫，然后每次安全驗證都在本地執(zhí)行，這樣可以大大提高系統(tǒng)效率。如系統(tǒng)的定時調(diào)度中需要多次進行安全驗證，如果每次都到服務(wù)器請求驗證服務(wù)，不但加大了服務(wù)器的負擔(dān)，而且由于客戶端和服務(wù)器的通訊有可能需要較長時間，這樣大大降低了其執(zhí)行效率。
實時數(shù)據(jù)庫提供了各種實用組件，以便用戶對實時數(shù)據(jù)庫進行顯示、統(tǒng)計、分析、報告。
每個窗口同時可以顯示8支趨勢筆，每支筆的起始時間、時間范圍可以隨意指定，因此用戶可以對同一位號在不同時刻進行比較。在趨勢圖中，可以用鼠標(biāo)選擇任何區(qū)域，對其進行放大。過程趨勢同時提供統(tǒng)計分析功能，可以對任何一段趨勢曲線的統(tǒng)計值進行計算，幫助工藝技術(shù)員和工程師進行統(tǒng)計分析。
查詢工具提供圖形化和基于查詢語句兩種查詢方式，在圖形化的查詢方式中可以選擇查詢條件，進行一些常用的條件查詢，如：位號過濾條件、數(shù)值范圍、報警、時間、事件（多個條件可以組合）。
1.7.3 數(shù)據(jù)庫監(jiān)視操作臺
監(jiān)視操作臺是實時數(shù)據(jù)庫遠程維護工具。使用監(jiān)視操作臺用戶可以對數(shù)據(jù)庫進行遠程配置、組態(tài)、數(shù)據(jù)瀏覽、程序狀態(tài)監(jiān)視、系統(tǒng)狀態(tài)、磁盤使用情況、用戶登錄信息、系統(tǒng)負荷、啟動/停止程序。也可以對數(shù)據(jù)進行操作，操作臺可以自動搜尋局域網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
系統(tǒng)為重要的生產(chǎn)參數(shù)提供報警功能，只有一定權(quán)限的用戶才可以確認當(dāng)前報警信息。這樣在不必在現(xiàn)場就可以知道各運行參數(shù)是否正常。
重要數(shù)據(jù)的報警參數(shù)可以動態(tài)修改，以適應(yīng)季節(jié)、天氣等外在環(huán)境對生產(chǎn)的影響。
紫金橋自由報表是目前功能最強的報表系統(tǒng)之一，使用它可以滿足絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)格式化的需求，方便靈活的實現(xiàn)各種類型的統(tǒng)計報表。自由報表具有豐富的單元格設(shè)置方式，靈活的數(shù)據(jù)處理手段，與關(guān)系庫的通訊能力及強大的腳本控制能力和靈活的打印方式。
自動生成生產(chǎn)日報表、月報表等多種報表形式，提供多種歷史報表查詢方式，每一幅報表都具有打印功能 。
流程圖中以文本、動畫等形式動態(tài)顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)狀態(tài)，整個現(xiàn)場的流程圖可以一目了然的看到 。
所有的實時數(shù)據(jù)都能夠在實時數(shù)據(jù)畫面中瀏覽到，并且數(shù)據(jù)的更新周期能夠達到秒級，可以很好的反映出現(xiàn)場的實時現(xiàn)場情況。其中的打印功能，能夠?qū)崟r的打印當(dāng)前數(shù)據(jù)表 。
對于一些重要數(shù)據(jù)，提供三維直方圖、三維餅圖對比顯示。每一個柱形圖都能夠?qū)崟r顯示現(xiàn)場的數(shù)據(jù)變化。
系統(tǒng)提供安全管理模塊，對訪問系統(tǒng)的用戶按照部門、角色進行分類，不同類別的用戶分配不同的訪問權(quán)限?？删_到對系統(tǒng)每個生產(chǎn)數(shù)據(jù)的安全操作管理；
針對報警事件的確認，報警參數(shù)的修改，事故追憶瀏覽等，系統(tǒng)提供安全管理，只有管理員用戶才具有操作權(quán)限 。管理員可在線新建、修改、刪除用戶。
為更加充分的利用和共享生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程能耗信息和生產(chǎn)能源管控系統(tǒng)的集成，需要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)整合。把實時數(shù)據(jù)庫中經(jīng)過運算、匯總數(shù)據(jù)輸出到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，從而實現(xiàn)與管理數(shù)據(jù)庫的集成，為企業(yè)的上層管理提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。除了實時生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)還可包括：組態(tài)內(nèi)容，實時能耗數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)，報警，事件，操作等信息。
