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某冶金集團為滿足生產工藝以及內部管理的需要，基于“以信息化帶動工業化”的宗旨，對原有生產調度系統進行優化升級，建立集生產調度、過程監控以及環保在線監控為一體的數據采集與集成工程項目。

一、項目簡介

冶金集團下轄10個二級生產單位的關鍵生產數據的集中監控；并對廠區環保在線監控系統進行數據集成。在二級生產單位建設數據分控中心，在信息中心建立數據總控中心，實現數據共享、集中監控和智能管理，為公司生產、安全、環保的組織和決策提供科學依據，為公司有效預防和及時處理各種突發事故和自然災害，提供有效手段，滿足生產、安全、環保的信息化管理要求。

生產調度系統的主要由生產監控、重大危險源監測、環保監測、網絡狀態監測、短信報警推送、歷史回放功能6個功能子系統組成。生產監控主要監視二級廠礦單位的重點監控流程的關鍵數據； 重大危險源監測主要監視廠區內被安全環保部門列為重大危險源的罐體、工作站的液位、壓力、流量等數據；環保監測對整個廠區內120余套環保設備進行數據采集、展示、分析；結合網絡狀態監測、短信報警推送功能可對本項目監測范圍內的即將要發生的事故或者數據中斷提前預警，歷史回放功能可在發生事故后對當時的流程界面進行歷史回放，觀測該流程的關鍵數據信息，分析事故發生的原因。

圖1 生產調度系統項目總圖

一、系統介紹

1. 系統設計

本次項目的實施范圍覆蓋該冶金集團10個二級生產單位，共計大小DCS系統69套，環保數采儀120余個，點數約3萬。監控畫面400余幅，關鍵數據監控點20000余個。系統依托pSpace實時數據庫平臺，自動記錄歸檔各監測點位的實時數據。并根據工藝要求，配置關鍵監測點的報警信息。生產調度平臺通過WEB發布可監控pSpace數據庫中各監控點位產生的報警信息，同時環保監測數據通過環保監測平臺進行查詢，趨勢分析及展示。強大的歷史回放功能可在事故發生后對事故發生區域監控界面進行回放，監測事故發生時各關鍵監控參數的變化。為保證該冶金集團二級生產單位的工控網絡安全，采用力控華康的工控安全防護網關及工業防火墻對工控網絡進行防護，確保二級生產單位免受木馬等病毒的威脅。

2. 系統架構

圖2 生產調度監控網絡架構圖

如圖2所示，生產調度監控系統采用力控華康PSL系列工控安全防護網關通過DCS系統的OPC等工業接口采集各二級生產單位關鍵生產工藝監測數據。經過安全隔離隔離后以力控科技私有協議將數據上傳到各分控中心的數據匯總服務器（ForceControl7.1）。分控中心利用力控科技私有協議的斷線緩存功能和總控中心pSpace 實時數據庫的數據回補功能，保證數據的完整性和準確性。在各分控中心和總控中心之間使用力控華康的ISG系列工業防火墻進行協議深度隔離，保證各分控中心的安全。生產關鍵數據及環保監測數據通過內部協調傳輸到WEB服務器。Web服務器上安裝實時數據庫客戶端psView軟件，通過psView自帶的圖形編輯功能，將監測點位以圖形和表格等多種方式展現。psView工程界面通過自身獨特的WEB發布方式進行發布，完全不依賴系統的IIS及第三方發布平臺，調度中心使用IE\360等瀏覽器進行進行頁面查看。環保監測數據同時進入關系數據庫，供環保監測平臺分析調用。部署手機APP平臺Anyview，使得移動端用戶可隨時打開調度系統進行生產工藝界面的查看。在工控網絡安全方面，部署安全審計平臺及工控安全管理平臺，安全審計平臺對工控網絡內數據傳輸協議及流量進行審計，工控安全管理平臺可對部署的工控安全防護網關和工業防火墻進行監視和管理，及時獲取設備運行信息及網絡異常報警等信息。在工控關鍵位置安裝主機安全衛士，保證工控系統的安全。

3. 系統優勢

本項目主要是通過實時數據庫pSpace及客戶端psView與工控安全設備融合，再結合力控產品ForceControl7.1和Anyview，將生產調度系統功支撐起來。其中，實時數據庫pSpace作為整個項目的數據中心，ForceControl7.1為分控中心的數據中心，匯總分控中心數據后傳入總控中心pSpace。使用工控安全設備保證了整個系統的工控網絡安全，實時數據庫客戶端psView和Anyview支撐起調度中心用戶和移動端用戶的調用。

(1) 強大的界面展示功能

實時數據庫客戶端psView采用WEB發布的形式和Anyview相結合，數據源為實時數據庫pSpace。調度中心相關用戶即可通過IE\360等瀏覽器進行界面調用，又可在移動端進行界面查看，兩種界面展示的數據及功能完全一致。

(2) 完善的工控安全機制

在各個二級生產單位的各類DCS系統數據進入各分控中心前，采用力控華康PSL系列工控安全防護網關進行物理隔離，對二級生產單位的各DCS系統建立第一道安全防護。各分控中心數據匯總后進入總控中心pSpace實時庫，采用力控華康的ISG系列工業防火墻進行協議深度隔離，對整個分控中心的工控網絡安全建立第二道安全防護。同時在指揮中心部署了工控安全審計平臺和工控安全管理平臺，對生產調度系統數據采集專網內的數據協議及流量進行深度審計，對所有工控網絡安全設備進行管理。

圖3 工控安全系統架構

(3) 專業的環保監測平臺

環保數據監測是冶金企業對安全環保的重中之重，也是安全生產的保障。為此本項目中專門開發了一套環保監測平臺，采用表格形式，直觀展示各個二級生產單位排放口的污染因子濃度值。并根據濃度閾值，在污染物超標時通過統一的報警管理界面進行展示。同時在調度中心也可通過WEB客戶端進行查看。

圖4 環保數據監測平臺

(4) WEB發布與信息化系統集成

實時數據庫客戶端psView的WEB發布機制完全不依賴第三方發布系統，通過簡單的操作即可實現WEB發布。同時在對發布文件進行簡單的二次開發即可實現每個窗口都有一個對應的URL地址，通過IE調用URL地址的方式就可以實現與信息化系統的集成。

圖5 WEB發布配置界面

三、項目總結

生產調度監控系統的完成，調度人員能夠通過客戶端、Web、手機APP、短信形式了解實時設備生產運行狀況、工藝流程、報警等相關信息，實現準確、快速的實時調度；專業的環保監測平臺使得該企業進一步貫徹落實“綠水青山就是金山銀山”的方針政策；統一管理生產、運行基礎數據，輔助控制及降低生產、運行成本，提高資源利用率；將管理理念植入信息系統中，輔助實現業務流程的規范化；通過生產調度系統為調度人員提供分析支持，同時為生產管理人員進行科學管理提供決策依據，保證了生產的安全和穩定。