实时数据采集系统研究范文

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一、生产指挥系统实时数据采集系统的组建

1OPC接口技术。OPC(OLEforProcessControl——用于过程控制的OLE)定义了应用Microsoft操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法。OPC技术基于COM/DCOM，COM透过一组一组的接口提供服务，所有COM组件的使用者必须透过这些接口来访问组件提供的功能。OPC客户和OPC服务器进行数据交互可以采取同步方式或异步方式。同步方式每一次读数据时读取该组中的所有项，得到返回的数据后在采集周期内再次发出读取申请，得不到数据就不结束此进程；异步通讯方式中，客户端把关心的数据点通知Server，并且提供一个回调函数，只有关心的数据发生变化时，OPC服务器才调用其回调函数，通知客户端做相应的处理。在前期实时数据采集中，大部分通讯方式采用异步方式，在后期的测试中发现几个站队数据采集不上的现象。分析原因后发现，工控机的OPCServer版本比较低，同时，数采通讯的优先级别要远远低于工控机本身数据处理的优先级，在有大量的系统运算时，就会出现服务缓慢或中断的现象。南一、一大队杏V-I原稳、杏三浅冷、六大队深冷都出现了这种现象，如果改成同步通讯方式，不断地发出读取申请，又会增加工控机和数采机的负荷，针对此问题，研发了单组同步通讯方式，它是同步通讯方式中的一个特例，这种方式把原数据组中数据项重新分成若干组，采取少量多次的方式采集，以牺牲部分采集效率为前提，既保证数据采集不中断，又极大的减小了工控机和前置机的负荷。

2DDE接口技术。DDE是一种动态数据交换机制（DynamicDataExchange，DDE）。使用DDE通讯需要两个Windows应用程序，其中一个作为服务器处理信息，另外一个作为客户机从服务器获得信息。客户机应用程序向当前所激活的服务器应用程序发送一条消息请求信息，服务器应用程序根据该信息作出应答，使用共享的内存在应用程序之间进行数据交换。数采前置机将通过以上几种接口方式从工控机（Server端）采集到数据写入实时数据库，形成基础数据，创建生产信息数据仓库，再通过数据整合，形成可供各层面人需要的生产信息。

3web。采集的各种数据被分门别类的存储到数据库中，通过将各个装置的流程、重要装置、关键参数控制点、重要数据进行合理布局，做成高仿真的工艺流程图，并将流程图中的数据与实时数据库中的数据源相关联，每隔固定周期刷新一次，使得生产人员可以在网络中的多个终端实时监测生产过程。目前，我们公司范围内的任何单位的终端，为了防止公司的生产数据泄密，我们给不同单位加了一定的访问权限。

二、存在问题及运行效果

目前，生产指挥系统的实时数据采集系统还存在一定问题：工控机对外通讯服务版本低。在前置机和工控机的通讯服务方式中，DDE是微软早期开发支持的一种通讯技术，由于现在微软转而支持OPC接口技术，而使DDE处于一个停滞不前的发展状态，导致目前DDE通讯速度要明显低于OPC。DDE的服务机制也比较脆弱，在生产指挥系统中813、BENTLY等系统都使用DDE服务，导致在这部分的数据采集中更容易出现问题；在实施力控系统数据采集的时候，由于技术人员很了解力控软件的开发过程，将力控的系统服务进行了升级改动，使对外通讯能力达到数采的基本要求，才保障通讯的正常进行，所以，技术相对落后的力控系统对数据采集以及以后的采集能力的升级也是一种制约；目前OPC技术比较成熟，但我们装置中工控机的控制系统大都是90年代左右的产品，OPCSever的技术也已经大大落后，我们不得不采用一些小的技术措施，在不影响工控机本身的数据处理速度的前提下，降低它系统资源的需求量，以满足数采需求。鉴于以上几种情况，建议将生产装置中的控制系统进行升级或改造，保证系统对大量系统运算处理更迅速，对异常事件反应更及时。

人工录入部分数据量大。系统中有人工录入机32台，人工数据录入点1202个，要求每小时录入的数据是854个，每八小时和二十四小时录入的是348个，从一定程度上加重了岗位人员的劳动强度，建议在检修改造中将这些点进行改造，加装能够远传的二次表，实现自动采集，以减少劳动强度，避免人工录入误差。从总体上来说，实时数据采集系统在生产中发挥的作用还是有目共睹的。

系统投入运行后，天然气分公司生产装置的实时数据实现网上不间断浏览，一方面便于生产管理者及时掌握生产数据，使公司生产技术分析更具有科学性和准确性，提高生产管理水平，具有一定的社会效益；另一方面通过这些及时可靠的生产数据，能及时发现问题并解决问题，保证装置的平稳运行，使之创造更多经济价值。与此同时，在此基础上建立的信息平台实现生产计划、调度指挥、生产运行、过程监控、工艺技术、管网运行、生产安全、质量管理等专业业务管理，使企业的生产信息采集、传输、存储和加工处理在相对一致的环境下，统一考虑、综合优化，提高整个公司的管理水平，加速了我们油田向数字化油田迈进的进程。打破了以往的以手工记录和电话上报数据的信息流模式，缩短了信息沟通的时间，提高了工作效率，信息资源得到了充分的共享，极大地提高反馈速度及生产管理效率。

作者：李亚男 单位：大庆油田有限责任公司天然气分公司