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摘要：大慶油田物業管理三公司作為油田服務的后勤部門，肩負著重要的經濟責任和社會責任。本次針對物業管理三公司老舊的供熱管理系統進行改造升級，主要對下屬熱力站點采集設備進行接口開發及數據調試及對各熱力站點PLC采集設備生產數據進行采集與控制；實現了對生產數據準確展示和工藝流程描述，及實時反應熱網及熱力站運行工況及設備工作狀態和遠程控制。

關鍵詞：供熱系統改造；數據采集；遠程控制

1引言

1.1需求分析

物業三公司現有監控系統從投產至今已經將近10年時間，隨著技術的進步，企業對生產控制系統的數據歸檔、統計、挖掘的需求在不斷增加，現有監控系統不能完全滿足生產需要。為了進一步推動數字化礦區建設工作，實現熱力站plc到上層監控平臺系統的信息交互，生產監控分析、生成數據監控等功能，提高生產流程監控、應急事件的處理能力。不斷提高保障生產、服務生活、維護穩定的能力和水平，為創建百年油田做出積極貢獻。

1.2建設原則

（1）先進性、統一性原則。通過標準的信息化編碼體系，建立統一的信息化主數據字典，實現數據模型化，并保證模型的通用性。（2）可維護性原則。本系統采用合理的系統結構和運行模式，保證系統維護的便捷性和簡單性，最大程度降低維護成本。（3）開放性、可擴展性原則。本系統采用開放式設計、模塊式構造方法，保證系統的可持續擴展，與其它應用系統進行無縫集成。滿足對生產過程和運行流程的分布式運行和集中化管理的需求。（4）安全性、可靠性原則。建立完善、可靠的系統多級訪問權限，備份與恢復機制；建立完善的災難恢復機制和安全預案。系統支持冗余接口的負載分擔功能，對于有問題的數據或壞點能辨識并剔出，具備斷點續傳和自動恢復的能力。

2設計方案

生產監控系統功能設計為下層采集數據、上層監控分析數據，平臺數據從下層熱力站向上推送，中心實時數據庫建立在物業三公司指揮中心，是整個系統的核心部分。三個分控中心建立在各分中心的監控平臺，可以對管轄的站實現監控功能，主控中心實時數據庫居于網絡中心，各熱力站PLC通過GPRS傳輸方式上傳數據至中心實時數據庫。各分控中心通過主控中心調取數據對底層熱力站PLC進行實時顯示、監控。系統部署構架圖如圖1所示：

3功能設計

系統平臺生產數據由下向上匯聚，熱力站通過PLC對生產運行數據進行采集；生產運行數據提取并匯總在物業三供熱指揮中心實時數據庫中，物業三公司中心層級部署實時數據庫匯總各站點PLC采集設備的生產運行數據，為實時在線監控每個工藝過程點的現場情況提供數據來源，通過清晰、精確的操作情況畫面，用戶可瀏覽各站點當前的生產情況；為供熱系統的生產管理調度、數據決策及遠程控制提供實時數據服務。

3.1平臺系統功能

（1）畫面版本自動管理，對畫面進行后，系統自動生成新的版本，并主動推送到客戶端。（2）支持畫面漫游，無級縮放和分層功能，能適應大型系統在各種不同終端上的不同分辨率的顯示需求，矢量圖的界面可做到完全的自適應，同時具備畫面分層管理功能。（3）系統直接從下層采集數據進入實時庫中，不影響物業三公司原有系統。實現管理監控的同時，不影響原有生產系統的穩定運行。

3.2系統功能設計

（1）系統管理功能。用戶管理、權限管理、日志管理等常用管理功能。（2）實時數據展示功能。對熱力站PLC相關參數進行監控，包括供水溫度、壓力、熱量等參數的實時數據進行展示。（3）流程圖展示功能。記錄不同區域或用戶的量值，顯示的數據包括各熱力站各類采集數據，數據可以動態顯示，并可根據設定值顯示不同的顏色。系統監控流程如圖2所示：（4）報表管理。根據生產需要生成班報、日報表、月報表等報表數據。支持報表的查詢和打印功能。支持數據可以導入導出到Excel文件。（5）報警功能。監控軟件提供全面的報警/事件檢測。系統提供多種工具可以快速查找出現報警和事件的問題所在，各個優先級報警均可在所有的用戶流程畫面上顯示出來。每個點可以組態6種的報警狀態。（6）曲線功能。歷史生產數據形成曲線，進行歷史曲線分析，歷史數據查詢。趨勢曲線以曲線圖表方式顯示各類歷史數據，實時趨勢是動態更新的，可以直觀地顯示設備的歷史工作情況。系統歷史監控曲線圖如圖3所示：（7）遠程控制。對于支持遠程控制的熱力站可以通過上位機進行遠程控制，實現熱力站的無人值守。

4系統建設與應用

4.1系統部署

熱力站：使用熱力站采集終端PLC模塊采集數據，統計點位表，為組態編程提供依據。分中心監控平臺：與物業三公司供熱指揮中心連接，可以從供熱指揮中心提取數據，實現分中心對其下屬區域熱力站PLC采集設備的控制。同時實現分中心的數據展示。物業三公司供熱指揮中心：負責全局的管理和授權，實現用戶的分級分類管理。實現全局的邏輯控制，包括聯鎖保護、控制數據合法性檢查等。實現畫面的組態工作，可以同步客戶端的應用界面。

4.2數據接口與驅動開發

對數據接口及PLC采集設備驅動進行開發：遠程數據采集通過西門子的通訊模塊實現遠程節點的數據采集，采集的數據包括一次二次溫度、一次二次壓力、瞬時流量、累計流量、閥門開關狀態。遠程數據控制通過西門子的通訊模塊實現熱力站閥門的控制。通過無線DTU實現與遠程西門子PLC的通訊。在數據庫中實現數據庫I/O點和遠程物理點的鏈接。通過西門子的無線驅動開發實現數據的雙向通訊。為其它應用提供數據接口服務。部分設備驅動代碼如下：

4.3Web應用

針對供熱系統情況，編程開發網絡Web服務、開發www網絡上的數據接口。網絡服務器的實時數據傳輸采用事件驅動機制、變化傳輸方式，開發Web方式的ActiveX控件模板進行網絡，使用模板通過內部的腳本函數輸出信息給外部調用者來完成Web方式的信息集成。建立WEB頁面，實現系統Web功能，支持網絡瀏覽、調用、查看功能。

5總結

本次供熱系統平臺的建設，實現了物業三公司對下屬熱力站點的實時數據采集與監控。克服了采集設備驅動開發、遠程控制接口開發等難題，實現了熱力站數據采集的自動化，實現熱力站的無人值守。為信息技術公司在油田數字化領域建立了良好的口碑，推進了數字化礦區，數字化油田的建設積累了寶貴的經驗。

參考文獻

[1]王振明.《SCADA監控與數據采集軟件系統的設計與開發》，機械工業出版社,2009-1-1。

[2]《數據庫原理、編程與性能》機械工業出版社（美）奧尼爾等著周傲英等譯

作者：謝廣超 單位：大慶油田信息技術公司東風分公司