WNC-200工業(yè)遠程控制器在城市供氣的應(yīng)用

將信息化技術(shù)應(yīng)用于城市供氣監(jiān)控系統(tǒng)，利用已經(jīng)在流程工業(yè)企業(yè)長期檢驗過的數(shù)據(jù)采集集成技術(shù)、實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖形化監(jiān)控技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、挖掘技術(shù)，可以極大地提高城市供氣監(jiān)控的實時性和數(shù)據(jù)的準確性，結(jié)合先進的無線數(shù)字通訊技術(shù)，監(jiān)控系統(tǒng)的成本得到進一步降低，數(shù)據(jù)帶寬將得到大幅度提高，從而構(gòu)建起由底層監(jiān)控站點、大型分布式實時數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)關(guān)系數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)匯總監(jiān)控Web應(yīng)用系統(tǒng)組成的多層分布式應(yīng)用體系，解決供氣監(jiān)控中存在的數(shù)據(jù)分散、格式混亂、采集速度緩慢、顯示不直觀、人為干擾因素大等一系列困難，最終形成集數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析、決策支持功能于一體的綜合信息中樞，可以極大地提高環(huán)境監(jiān)督、執(zhí)法的效力，并為人民群眾的和諧生活帶來極大社會利益。
方案采用先進的分布式和模塊化設(shè)計理念，利用成熟的軟硬件產(chǎn)品完成整個系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的搭建。以工業(yè)遠程控制器設(shè)備支撐監(jiān)控站點與服務(wù)器端的雙向無線數(shù)字傳輸；以無線OPC服務(wù)器兼容各種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，采用工業(yè)級的OPC協(xié)議和實時數(shù)據(jù)庫進行高速數(shù)據(jù)交換；通過實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對實時監(jiān)控數(shù)據(jù)進行高效長期存儲、海量查詢、和數(shù)據(jù)處理等功能；以實時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫為核心構(gòu)成完整的數(shù)據(jù)服務(wù)層，為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)源；以環(huán)境保護標準庫、動態(tài)GIS、詳細監(jiān)控、企業(yè)信息展示、報警業(yè)務(wù)處理、短信報警、統(tǒng)計分析報表與決策支持等功能模塊，為城市供氣在線監(jiān)測業(yè)務(wù)提供了功能完整、強大的應(yīng)用環(huán)境。系統(tǒng)框圖如下圖所示：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：

方案全面應(yīng)用先進技術(shù)和成熟的軟、硬件產(chǎn)品，設(shè)計上參考了大量成功的數(shù)據(jù)集成和監(jiān)控應(yīng)用案例，結(jié)合了大慶油田供氣管理系統(tǒng)的實際業(yè)務(wù)，具有如下顯著的技術(shù)特點：
油田供氣在線監(jiān)測綜合管理系統(tǒng)的實際需求高度吻合，并提供了更多的性能和更多實用功能；
方案整體采用先進的分布式技術(shù)和Web應(yīng)用技術(shù)構(gòu)架，具有良好的穩(wěn)定性、可維護行、獨立性，設(shè)計合理；
方案具有良好的可擴展性，其中軟件設(shè)計適應(yīng)大型應(yīng)用海量實時數(shù)據(jù)存儲和監(jiān)控需求，適應(yīng)今后業(yè)務(wù)擴展，并可在軟件不變的情況下，通過直接改變硬件配置而成倍提高系統(tǒng)的整體性能指標；
各級數(shù)據(jù)服務(wù)均提供開放的協(xié)議標準和完整豐富的二次開發(fā)接口，并提供完整的SDK文檔；
高效穩(wěn)定的工業(yè)級無線測控裝置，帶寬利用率高，同時滿足數(shù)據(jù)采集、本地控制和遠程遙控的需求；
獨立監(jiān)控點本地數(shù)據(jù)存儲模塊，實現(xiàn)長期歷史數(shù)據(jù)存儲，支持在線的遠程歷史數(shù)據(jù)查詢和本地數(shù)據(jù)查詢；
高效、穩(wěn)定的無線OPC服務(wù)器，支持大并發(fā)量的無線連接；
大型分布式實時數(shù)據(jù)庫，在線存儲數(shù)千億條記錄，滿足實時數(shù)據(jù)集成、海量存儲、查詢、實時運算分析的需求，完備的管理軟件和上層開發(fā)接口，提供了良好的應(yīng)用性和擴展性；
維護簡便的環(huán)境保護標準庫，極大減輕了組態(tài)和維護的負擔，且同時提高了一致性和準確性；
矢量動態(tài)的GIS監(jiān)控系統(tǒng)，集GIS顯示、動態(tài)報警、報警歷史與與一體，令監(jiān)控工作及時、直觀；
多種監(jiān)控方式集成的監(jiān)控環(huán)境，提供了動態(tài)的視頻、實時趨勢、歷史趨勢、動態(tài)棒圖，監(jiān)控一體，全方位滿足監(jiān)控需求；
完整的報警業(yè)務(wù)處理流程，提供與Web應(yīng)用事務(wù)流同步的手機短信報警，支持分布式辦公；
強大的報表系統(tǒng)，同時支持C/S、B/S模式，支持Excel內(nèi)所見即所得的報表模板組態(tài)，方便用戶擴展報表系統(tǒng)；
高度集成，所有功能集成為一個Web應(yīng)用系統(tǒng)，給用戶整體一致的體驗

采用本方案實現(xiàn)的城市供氣在線監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)具有效率高、可伸縮性強和穩(wěn)定性好、維護簡便等優(yōu)點，此系統(tǒng)實施后，將達到以下目標：

• 建立高效穩(wěn)定的無線數(shù)采、測控系統(tǒng)；
• 基本免維護的供氣監(jiān)控和決策支持系統(tǒng)；
• 建立管控一體無人職守的監(jiān)控站；
• 建立海量存儲、高效數(shù)據(jù)處理和查詢的監(jiān)控數(shù)據(jù)中樞；
• 擁有歷史完整、執(zhí)法證據(jù)確鑿的業(yè)務(wù)流程；
• 獲得監(jiān)控直觀報表詳實的工作環(huán)境。

無線數(shù)據(jù)采集測控系統(tǒng)
無線雙向的高速數(shù)據(jù)傳輸是實現(xiàn)地域分布廣泛的供氣點監(jiān)測、控制的關(guān)鍵。浙江中控軟件技術(shù)有限公司提供了專為大范圍分布式無線測控數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕鉀Q方案，采用該方案，可以在有限的帶寬上獲得更加穩(wěn)定雙向傳輸效果和更大的實際利用率。
分布式可擴展雙向無線測控系統(tǒng)
無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用分布式的設(shè)計理念，由浙江中控軟件技術(shù)有限公司的WNC200系列工業(yè)遠程控制器連接監(jiān)控站點現(xiàn)場的一次儀表，實現(xiàn)對現(xiàn)場的一次儀表直接測控，其內(nèi)部的無線傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)從監(jiān)控站點到信息中心服務(wù)器端的雙向數(shù)據(jù)鏈路的連接工作。無線OPC服務(wù)器作為無線鏈路的服務(wù)器端，實現(xiàn)多個工業(yè)遠程控制器到服務(wù)器的并發(fā)連接和數(shù)據(jù)解析，單無線OPC服務(wù)器可支持大于2000個工業(yè)遠程控制器的并發(fā)連接，并將數(shù)據(jù)以O(shè)PC協(xié)議的方式向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫提供高效的數(shù)據(jù)傳輸。

整個無線傳輸體系采用了可擴展、可伸縮的架構(gòu)，在負載較輕時（2000以下個工業(yè)遠程控制器同時接入），可以采用單個無線OPC服務(wù)器負責所有的工業(yè)遠程控制器接入的模式；隨著監(jiān)控業(yè)務(wù)規(guī)模的進一步擴大，可以部署兩個以上OPC服務(wù)器實例，從而在不增加系統(tǒng)的復(fù)雜度和更多軟件投入的情況下，增加系統(tǒng)的負載能力。
考慮工程具體負載情況，本次施工中采用一個無線OPC服務(wù)器實例的方式。

開放式多協(xié)議兼容的無線OPC體系結(jié)構(gòu)
浙江中控軟件技術(shù)有限公司的無線OPC產(chǎn)品具有良好的開放性，能同時連接多個采用不同通訊協(xié)議的無線傳輸客戶端，通過支持自定義協(xié)議包的方式提供對二次開發(fā)的完整支持，從而為環(huán)境保護監(jiān)控業(yè)務(wù)提供了良好的可擴充能力。



對城市供氣來說，遠程數(shù)據(jù)采集一直是一件非常頭疼的事情，需要投入大量的人力、物力和財力。因為供氣站數(shù)量眾多，地理位置分散，還因為野外環(huán)境的惡劣，給工作人員帶來極大的不方便。供氣公司可利用在線監(jiān)測綜合管理系統(tǒng)對各重要供氣點進行監(jiān)控, 以實時數(shù)據(jù)的采集、集成、處理、展示、自動讀取相關(guān)數(shù)據(jù)并加以分析，還可進一步進行遠程控制或設(shè)備維護，可減少人力資源、縮短修護時間并節(jié)省專線建設(shè)成本。