吕斐

摘要 宣钢能源管控中心实时数据采集平台是以数据采集与传输、数据存储与处理、数据应用三大部分的设计需求和功能设计实施系统平臺实现对一二级能源计量仪表和自动化工控系统的重点数据实时自动采集，为能源管理系统、产销系统提供数据支撑。

[关键词]能源中心 数据采集 SCADA

1 系统设计

宣钢实时数据采集平台建设主要包括实时数据库平台、工业网络、现场的改造接入这几部分工作，从而实现对一二级能源计量仪表和自动化工控系统的重点数据实时自动采集，通过特定数据协议将实时数据上传到能源网后转发到SCADA数据平台，为能源监控系统、基础能源管理系统、产销系统提供数据支撑。

1.1 实时数据采集IO服务器及实时数据库

在中心机房搭建实时数据采集IO服务器、容错实时数据库服务器并配套部署相应软件。IO服务器实时采集分布在现场的各类数据与SQL关系型数据库服务器己采集的数据，并将采集的实时数据传送到容错实时数据库服务器进行存储，同时为实时数据监控平台提供数据支撑。基础能源管理系统则调用容错服务器存储的数据，经系统处理后提供各种应用。

1.2 工业网络

宣钢工业网络平台建设采用按区域划分的模块化设计思路，进行整体结构设计。宣钢工业网络整体划分为四个大的环形，分别由两条链路双路由接入核心交换机。宣钢东厂区汇聚层三个环形网络全部采用24芯单模层绞式铠装光缆，实现两条链路双路由（线路冗余、路由冗余）的方式接入网络核心交换机，保证网络具有良好的自愈保护能力，使系统建设达到较高可靠性。

2.3 现场改造与数据采集

2.3.1 计量仪表改造

改造并完善公司一二级动力、水、电能计量表，更换不具备通讯接口的二次仪表，增设区域性数据采集站、无线采集服务器以及电能采集器，由Modbus、Profibus等专有通讯协议直接读取计量二次仪表的表底数据完成能源计量数据自动采集，经数据采集专网直接上传到服务器处理。

2.3.2 自动化系统改造

为了满足能源管理系统、产销系统对数据采集的要求，对现场控制站点进行适应性改造和功能完善，对控制系统内的数据进行整理和归集，通过了解能源管理系统、产销系统的监视需求，按照需求点表制作网关工程，以统一的格式对在各系统中对所需的数据进行汇总，并在通信网关中对数据进行配置和集中、将通讯协议统一转换成MODBUS方式后转发到SCADA平台，为能源管理系统、产销系统提供数据基础。

通过对现有控制系统功能进行完善与适应性改造、数据接口标准化改造、为重要工序配备控制系统，使生产控制系统具备数据外发接口，满足数据采集需求。

数据采集主要通过以下几种方式：

（1）基于OPC的应用：OPC通讯标准由于其开放性和高效性，现在已被广泛应用于自动化控制领域及生产信息管理中。上位系统多数具备OPC接口，对于上位软件中不具备OPC组件的DCS系统，为其安装OPC Server组件，采用OPC的方式采集。

（2）基于PLC的应用：在不具备OPC数据采集的控制系统中，采用网关直接采PLC控制器的方法，安全隔离网关具有直接采集西门子、AB、施耐德等PLC的专有驱动程序，可以直接在PLC的寄存器中，对寄存器地址中的不同类型数据进行采集。

2.3.3 变电站改造

通过变电站站控层适应性改造、数据接口标准化改造，以IEC104、IEC102电力专用协议实现对电力综自设备及多功能电表的通讯和自动采集，实现使用配套的远动机完成数据集中、通讯协议转换、通讯信息管理配置、数据转发、控制指令下达等功能，实现公司级专业调度对变电站的监控。

2.4 能源过程监控系统（SCADA平台）

能源过程监控系统（SCADA平台）作为直接面向用户的核心软件之一，实现对能源、环保信息的集中管控、展示等功能。该系统将应用于能源管控中心大厅、部分厂区、处室等多个领域，主要以模拟动态画面形式对各类计量检测数据进行集中展示和处理，具有很强的直观性，使不同层级的用户可以随时掌握现场各个关键节点的生产动态，真正做到管理部门对生产现状的实时监控、决策以及联动满足精细化管理的需要。

该系统在物理部署架构中采用了大量稳定高效的数据通讯采集及管理专业软硬件设备，通过设置ModBus、ProfiBus、IEC104、IEC102等工业通信专有协议进行现场数据的实时高效采集，完成现场工控仪表设备、实时数据库、组态软件之间的数据关联交互。该系统主要依据现场实际设备、管网物理分布情况进行工艺动态界面绘制，采集了多种类型的检测实时数据。

3 实施效果

宣钢实时数据采集平台中生产数据数据采集系统运行良好稳定，实时性和准确性高，为宣钢能源管理系统、产销系统提供了稳定可靠的数据基础。

截止目前为止，生产数据数据采集系统运行良好稳定，实时性和准确性高，为宣钢能源管理系统、产销系统提供了稳定可靠的数据基础。生产调度可对全公司生产及消耗的全流程以及重点生产工序环节当前生产组织工况进行直观的同步实时监视，免去了之前的总调打电话询问岗位、岗位再向总调上报，沟通后总调再向岗位发布生产命令的时间，保障了指导生产的实时性。

4 结束语

实时数据采集系统将全公司所有生产过程监控数据、工艺计量数据、能源管理等数据实时采集到实时数据采集平台。平台实施过程中改造并完善了公司自动化设备及一二级动力、水、电能计量表，提升了整体的硬件水平。

实时数据采集系统平台的设计实现为公司的能源调度、管理提供了科学依据。数据信息极大程度的共享，快速提升了员工获取信息的效率，降低了人工抄录、统计数据的频率。

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