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某冶金集團(tuán)為滿足生產(chǎn)工藝以及內(nèi)部管理的需要，基于“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化”的宗旨，對(duì)原有生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，建立集生產(chǎn)調(diào)度、過程監(jiān)控以及環(huán)保在線監(jiān)控為一體的數(shù)據(jù)采集與集成工程項(xiàng)目。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

冶金集團(tuán)下轄10個(gè)二級(jí)生產(chǎn)單位的關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控；并對(duì)廠區(qū)環(huán)保在線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成。在二級(jí)生產(chǎn)單位建設(shè)數(shù)據(jù)分控中心，在信息中心建立數(shù)據(jù)總控中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、集中監(jiān)控和智能管理，為公司生產(chǎn)、安全、環(huán)保的組織和決策提供科學(xué)依據(jù)，為公司有效預(yù)防和及時(shí)處理各種突發(fā)事故和自然災(zāi)害，提供有效手段，滿足生產(chǎn)、安全、環(huán)保的信息化管理要求。

生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的主要由生產(chǎn)監(jiān)控、重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)、環(huán)保監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、短信報(bào)警推送、歷史回放功能6個(gè)功能子系統(tǒng)組成。生產(chǎn)監(jiān)控主要監(jiān)視二級(jí)廠礦單位的重點(diǎn)監(jiān)控流程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)； 重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)主要監(jiān)視廠區(qū)內(nèi)被安全環(huán)保部門列為重大危險(xiǎn)源的罐體、工作站的液位、壓力、流量等數(shù)據(jù)；環(huán)保監(jiān)測(cè)對(duì)整個(gè)廠區(qū)內(nèi)120余套環(huán)保設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、展示、分析；結(jié)合網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、短信報(bào)警推送功能可對(duì)本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的即將要發(fā)生的事故或者數(shù)據(jù)中斷提前預(yù)警，歷史回放功能可在發(fā)生事故后對(duì)當(dāng)時(shí)的流程界面進(jìn)行歷史回放，觀測(cè)該流程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，分析事故發(fā)生的原因。

圖1 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)項(xiàng)目總圖

一、系統(tǒng)介紹

1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本次項(xiàng)目的實(shí)施范圍覆蓋該冶金集團(tuán)10個(gè)二級(jí)生產(chǎn)單位，共計(jì)大小DCS系統(tǒng)69套，環(huán)保數(shù)采儀120余個(gè)，點(diǎn)數(shù)約3萬。監(jiān)控畫面400余幅，關(guān)鍵數(shù)據(jù)監(jiān)控點(diǎn)20000余個(gè)。系統(tǒng)依托pSpace實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，自動(dòng)記錄歸檔各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。并根據(jù)工藝要求，配置關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn)的報(bào)警信息。生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)通過WEB發(fā)布可監(jiān)控pSpace數(shù)據(jù)庫中各監(jiān)控點(diǎn)位產(chǎn)生的報(bào)警信息，同時(shí)環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過環(huán)保監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行查詢，趨勢(shì)分析及展示。強(qiáng)大的歷史回放功能可在事故發(fā)生后對(duì)事故發(fā)生區(qū)域監(jiān)控界面進(jìn)行回放，監(jiān)測(cè)事故發(fā)生時(shí)各關(guān)鍵監(jiān)控參數(shù)的變化。為保證該冶金集團(tuán)二級(jí)生產(chǎn)單位的工控網(wǎng)絡(luò)安全，采用力控華康的工控安全防護(hù)網(wǎng)關(guān)及工業(yè)防火墻對(duì)工控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行防護(hù)，確保二級(jí)生產(chǎn)單位免受木馬等病毒的威脅。

2. 系統(tǒng)架構(gòu)

圖2 生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

如圖2所示，生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)采用力控華康PSL系列工控安全防護(hù)網(wǎng)關(guān)通過DCS系統(tǒng)的OPC等工業(yè)接口采集各二級(jí)生產(chǎn)單位關(guān)鍵生產(chǎn)工藝監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。經(jīng)過安全隔離隔離后以力控科技私有協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳到各分控中心的數(shù)據(jù)匯總服務(wù)器（ForceControl7.1）。分控中心利用力控科技私有協(xié)議的斷線緩存功能和總控中心pSpace 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)回補(bǔ)功能，保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)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(yè)防火墻進(jìn)行協(xié)議深度隔離，保證各分控中心的安全。生產(chǎn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)及環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過內(nèi)部協(xié)調(diào)傳輸?shù)絎EB服務(wù)器。Web服務(wù)器上安裝實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫客戶端psView軟件，通過psView自帶的圖形編輯功能，將監(jiān)測(cè)點(diǎn)位以圖形和表格等多種方式展現(xiàn)。psView工程界面通過自身獨(dú)特的WEB發(fā)布方式進(jìn)行發(fā)布，完全不依賴系統(tǒng)的IIS及第三方發(fā)布平臺(tái)，調(diào)度中心使用IE\360等瀏覽器進(jìn)行進(jìn)行頁面查看。環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)入關(guān)系數(shù)據(jù)庫，供環(huán)保監(jiān)測(cè)平臺(tái)分析調(diào)用。部署手機(jī)APP平臺(tái)Anyview，使得移動(dòng)端用戶可隨時(shí)打開調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)工藝界面的查看。在工控網(wǎng)絡(luò)安全方面，部署安全審計(jì)平臺(tái)及工控安全管理平臺(tái)，安全審計(jì)平臺(tái)對(duì)工控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議及流量進(jìn)行審計(jì)，工控安全管理平臺(tái)可對(duì)部署的工控安全防護(hù)網(wǎng)關(guān)和工業(yè)防火墻進(jìn)行監(jiān)視和管理，及時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行信息及網(wǎng)絡(luò)異常報(bào)警等信息。在工控關(guān)鍵位置安裝主機(jī)安全衛(wèi)士，保證工控系統(tǒng)的安全。

3. 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

本項(xiàng)目主要是通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace及客戶端psView與工控安全設(shè)備融合，再結(jié)合力控產(chǎn)品ForceControl7.1和Anyview，將生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)功支撐起來。其中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace作為整個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)中心，F(xiàn)orceControl7.1為分控中心的數(shù)據(jù)中心，匯總分控中心數(shù)據(jù)后傳入總控中心pSpace。使用工控安全設(shè)備保證了整個(gè)系統(tǒng)的工控網(wǎng)絡(luò)安全，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫客戶端psView和Anyview支撐起調(diào)度中心用戶和移動(dòng)端用戶的調(diào)用。

(1) 強(qiáng)大的界面展示功能

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫客戶端psView采用WEB發(fā)布的形式和Anyview相結(jié)合，數(shù)據(jù)源為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace。調(diào)度中心相關(guān)用戶即可通過IE\360等瀏覽器進(jìn)行界面調(diào)用，又可在移動(dòng)端進(jìn)行界面查看，兩種界面展示的數(shù)據(jù)及功能完全一致。

(2) 完善的工控安全機(jī)制

在各個(gè)二級(jí)生產(chǎn)單位的各類DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)入各分控中心前，采用力控華康PSL系列工控安全防護(hù)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行物理隔離，對(duì)二級(jí)生產(chǎn)單位的各DCS系統(tǒng)建立第一道安全防護(hù)。各分控中心數(shù)據(jù)匯總后進(jìn)入總控中心pSpace實(shí)時(shí)庫，采用力控華康的ISG系列工業(yè)防火墻進(jìn)行協(xié)議深度隔離，對(duì)整個(gè)分控中心的工控網(wǎng)絡(luò)安全建立第二道安全防護(hù)。同時(shí)在指揮中心部署了工控安全審計(jì)平臺(tái)和工控安全管理平臺(tái)，對(duì)生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集專網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)協(xié)議及流量進(jìn)行深度審計(jì)，對(duì)所有工控網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備進(jìn)行管理。

圖3 工控安全系統(tǒng)架構(gòu)

(3) 專業(yè)的環(huán)保監(jiān)測(cè)平臺(tái)

環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)是冶金企業(yè)對(duì)安全環(huán)保的重中之重，也是安全生產(chǎn)的保障。為此本項(xiàng)目中專門開發(fā)了一套環(huán)保監(jiān)測(cè)平臺(tái)，采用表格形式，直觀展示各個(gè)二級(jí)生產(chǎn)單位排放口的污染因子濃度值。并根據(jù)濃度閾值，在污染物超標(biāo)時(shí)通過統(tǒng)一的報(bào)警管理界面進(jìn)行展示。同時(shí)在調(diào)度中心也可通過WEB客戶端進(jìn)行查看。

圖4 環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)

(4) WEB發(fā)布與信息化系統(tǒng)集成

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫客戶端psView的WEB發(fā)布機(jī)制完全不依賴第三方發(fā)布系統(tǒng)，通過簡(jiǎn)單的操作即可實(shí)現(xiàn)WEB發(fā)布。同時(shí)在對(duì)發(fā)布文件進(jìn)行簡(jiǎn)單的二次開發(fā)即可實(shí)現(xiàn)每個(gè)窗口都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的URL地址，通過IE調(diào)用URL地址的方式就可以實(shí)現(xiàn)與信息化系統(tǒng)的集成。

圖5 WEB發(fā)布配置界面

三、項(xiàng)目總結(jié)

生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的完成，調(diào)度人員能夠通過客戶端、Web、手機(jī)APP、短信形式了解實(shí)時(shí)設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行狀況、工藝流程、報(bào)警等相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速的實(shí)時(shí)調(diào)度；專業(yè)的環(huán)保監(jiān)測(cè)平臺(tái)使得該企業(yè)進(jìn)一步貫徹落實(shí)“綠水青山就是金山銀山”的方針政策；統(tǒng)一管理生產(chǎn)、運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，輔助控制及降低生產(chǎn)、運(yùn)行成本，提高資源利用率；將管理理念植入信息系統(tǒng)中，輔助實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的規(guī)范化；通過生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)為調(diào)度人員提供分析支持，同時(shí)為生產(chǎn)管理人員進(jìn)行科學(xué)管理提供決策依據(jù)，保證了生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定。