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王金順，王星鋒

隨著市場經濟的不斷深化和企業改制工作的持續發展，企業對能源計量工作提出了更高、更新的要求，主要表現在必須保證企業的水、電、汽等能源計量數據的準確性、科學性、權威性，同時要求能源計量信息能夠快速有效地提供給各生產、經營等部門，以保證生產、經營的合理、高效調度。
山東鋁業公司是國家特大型冶金企業，能源消耗巨大，能源計量點多且分散，長期以來，能源計量工作大多采用人工抄報的方式，存在很多弊端。為此，該公司于2000年10月開始組織開發了能源計量信息網絡系統，簡稱能源計量信息網。計量網的數采系統選用了北京和利時系統工程股份有限公司的FOPLC系統，監控軟件選用了該公司的Focsoft3.0。
1  系統構成
1.1  概述
如圖1所示，系統利用了山東鋁業公司內部覆蓋全公司各二級廠礦單位的ATM網以及各二級廠礦單位各自的內部局域網。另外，在計量局域網內專門增加一臺能源量數據庫服務器兼作WEB服務器，用于能源計量信息管理。
 

圖1  能源計量信息網系統構成

設計人員將全公司范圍內的一、二級水、電、汽等能源檢測點按區域分成三組，為數采系統設置了氧化鋁廠采集站、特鋁公司采集站和自備電廠采集站，各采集站采用了Profibus-DP現場總線。所有能源檢測信號就近接入采集站，各采集站的計算機均就近接入二級廠礦單位的局域網。
1.2  主要硬件選擇
由于能源計量信息網絡系統的信息處理量特別大、實時性要求非常強，這就要求能源量數據庫服務器必須具備信息處理速度快、存儲容量大、連續運行、可靠穩定等能力。為此選定研華工控機（PIV1G）作為能源量數據庫服務器兼做WEB服務器。
對于數據采集系統需要一種能夠支持網絡、采樣及時、穩定準確、價格適中的系統。經過考察，多方比較后，決定選用性價比較高的北京和利時公司的FOPLC系統。其主要配置為：FB121 DP主站卡、FM253-1DP00 DP從站模塊、FM231-1BD51 AI模塊、Focsoft3.0監控軟件等。其主要優點是：網絡支持性好，僅需PING通IP地址，即可方便地接入局域網；采集單元全部模塊化，安裝維護簡單；人機界面友好，工程師只需對系統進行簡單的組態即可完成數據的采集；可靠穩定、抗干擾能力強、采樣及時，采集到的數據滿足了所有用戶的需求。
水、電、汽信號檢測儀表全部采用具有4~20mA標準模擬信號輸出的Ⅲ型儀表，模擬信號傳輸電纜采用0.5m²的屏蔽電纜。
2  系統軟件
本系統軟件是以Focsoft3.0為核心，利用其提供的API接口函數以及優秀的ODBC、網絡支持功能，采用VB6.0、SQL-Server7.0、MSDev 開發而成。系統軟件主要分三部分：數據采集軟件，數據傳輸、處理、存儲軟件，信息發布軟件。
2.1  數據采集軟件
每個采集站均安裝一套Focsoft3.0軟件和一套VB6.0開發的應用程序，通過Focsoft3.0軟件直接完成水的瞬時流量、電的瞬時功率、汽的電信號瞬時值、汽的瞬時壓力及瞬時溫度值的數據采集。同時VB6.0應用程序使用API函數與Focsoft3.0進行數據交換，同時計算出經過壓力、溫度補償后的汽瞬時流量值，并完成水電汽流量的日累計、月累計、日均壓力、月均壓力等的計算，計算結果將返回Focsoft3.0。
2.2  數據傳輸、處理、存儲軟件
首先在數據庫服務器上利用SQL-Server7.0建立一個能源量信息數據庫。
利用Focsoft3.0優秀的網絡支持功能，實現了數據的網上傳輸與發布，具體方式為：在數據庫服務器上也安裝一套Focsoft3.0軟件，將數據庫服務器以及各現場數采站在Focsoft3.0定義為“域”，即可將各采集站的數據快速傳輸到服務器的Focsoft3.0中。在數據庫服務器上利用VB6.0應用程序從Focsoft3.0中獲取數據后進行分析、處理，得到公司能源量的所有信息，實時寫入能源量信息數據庫中。
2.3  信息發布軟件
利用MSDev 編程，將能源量信息在公司ATM網上發布。在軟件編制中采用了ActiveX技術，當用戶打開WEB頁時，自動將服務器端的ActiveX控件下載至客戶端，從而保證了系統的數據一致性，同時提高了系統的可維護性。
在軟件編制中還采用了WEB頁局部刷新技術，只更新數據，而不更新表格、表頭等整個頁面。達到了實時數據顯示的要求，也起到了很好的視覺效果。
根據管理要求，該軟件中采用了IP地址識別加密技術，將不同IP地址的計算機賦以不同的權限，當不同權限的用戶在IE里輸入相同的網址時，看到的僅僅是與其權限相對應的信息。
3  系統主要功能
3.1  數據采集
實現全公司350多個一、二級水、電、汽等能源檢測信號的自動數據采集，包括蒸汽流量的壓力、溫度自動補償計算，各能源量的日累計、月累計計算。
3.2  數據平衡分析及報警
實現全公司能源量的供―用數據平衡分析、各區域的供―用數據平衡分析、單塊儀表的數據分析，以此產生報警信息，自動記錄到數據庫中。同時根據儀表維護責任分工，系統將自動使各相關維護班組的警鈴或警燈發出報警。
3.3  數據自動恢復
當某塊儀表由于檢修等原因停止運行時，系統將自動記錄停運時間，當儀表恢復正常運行時，系統將根據儀表停運前兩天的數據平均值，自動模擬恢復停運期間的各項數據。同時，這一過程經有關人員確認后，其相關信息也將被自動記錄到數據庫中。
3.4  信息自動保存
公司能源量的所有信息都將連續的保存在數據庫服務器中。保存的信息內容有：各檢測點的儀表配置及更換時間；檢測信號的瞬時量、日累計量、月累計量、日均值、月均值；供―用平衡分析值；報警信息含報警原因、時間、對象等。所有信息在數據庫服務器的保存時間為18個月，每星期自動將增量部分備份一次，每季度將全部信息復制到光盤一次。
3.5  信息發布及瀏覽
系統利用WEB服務器對全公司發布能源量信息，包括實時信息與非實時信息。公司各用戶通過任意一臺聯網的計算機使用IE瀏覽器即可查看信息，內容包括：實時數據顯示報表、實時報警信息顯示報表、歷史記錄查詢（含報表和曲線兩種方式）、各區域的供―用分析數據及曲線、各檢測點分布圖、各檢測儀表的相關參數（如型號、量程范圍、使用單位、安裝位置、維護單位、檢定日期、檢定原始記錄等）。
3.6  統計及打印
公司各用戶在瀏覽器上可以通過對檢測儀表的名稱、位置、供用屬性、時間等的選擇，自動統計出本單位能源量的日報、旬報、月報，并打印。統計及打印分兩種方式：定時統計打印和隨時統計打印。
3.7  信息反饋
個別單位對個別能源量信息有異議時，可以通過瀏覽器中的能源管理意見箱提交計量管理部門落實解決。
4  系統應用效果
山東鋁業公司能源計量信息網絡系統自2001年1月開通以來，給公司各部室及各二級單位提供了及時準確的計量數據，為生產、經營的合理、高效調度提供了保障，從而為公司降低成本創造了條件，僅2001年一年，就比上一年度節約水、電、汽價值達3600多萬元。同時，本系統的建立也使公司的計量工作步入了一個全新的發展軌道，為實現信息化管理邁出了重要的一步。