一、 項目背景

    上海白龍港污水處理廠(chǎng)位于浦東新區合慶鄉東側長(cháng)江岸邊，該處已建白龍港預處理廠(chǎng)，新廠(chǎng)擴建位于預處理廠(chǎng)北側長(cháng)江邊，總用地面積120Km2。主要包括市中心區、閔行區及浦東新區，這些地區部分為合流制，部分為分流制。白龍港污水處理廠(chǎng)二期工程總投資22億元人民幣，規模為172萬(wàn)m3/d,服務(wù)面積271.7km2，人口355.76萬(wàn)，白龍港污水廠(chǎng)近期處理水量為120萬(wàn)m3/d,遠期處理水量為210萬(wàn)m3/d。白龍港污水處理廠(chǎng)建成后，每年可處理上海中心城區三分之一以上的工業(yè)和生活污水，是上色城鎮污水處理率提高到75%，每年削減化學(xué)需氧量（COD）約16萬(wàn)噸。該工程被住房和城鄉建設部列為全國環(huán)保示范工程。

      二、 項目規模

     白龍港污水處理廠(chǎng)二期項目規模較大，建成后將成為中國規模最大、亞洲領(lǐng)先的污水處理廠(chǎng)，排放水質(zhì)可達到國家二級排放標準。而且要整合一期的系統，工程點(diǎn)數多達16000點(diǎn)以上，報警點(diǎn)多達5000點(diǎn)、需要保存歷史數據的監測點(diǎn)也多達8000點(diǎn)以上，對監控系統的數據采集的實(shí)時(shí)性和存儲能力有較高的要求。白龍港污水處理廠(chǎng)一期歷史數據存儲采用的是關(guān)系數據庫SQL Server，隨著(zhù)數據量的不斷增大，SQL Server存儲和查詢(xún)的性能顯著(zhù)下降，已經(jīng)不能滿(mǎn)足客戶(hù)需求。

     針對以上特點(diǎn)，白龍港污水處理廠(chǎng)二期項目需要重新對歷史數據庫進(jìn)行選型，所選數據庫必須是采用分布式結構以充分發(fā)揮各個(gè)計算機的效率，同時(shí)必須要有非常強“吞吐量”和數據高度壓縮的數據存儲方式。同時(shí)系統設計必須符合工業(yè)標準的“開(kāi)放”體系，使系統易于擴充和升級。經(jīng)過(guò)深入調研和測試，該項目最終選用北京亞控的工業(yè)數據庫產(chǎn)品KingHistorian。

     三、 歷史數據管理系統解決方案

1. 項目特點(diǎn)

? 數據源豐富

    該項目中共有16個(gè)AB PLC，組態(tài)軟件采用的是與PLC同一廠(chǎng)家的產(chǎn)品RSVIEW，也就是說(shuō)工業(yè)數據庫KingHistorian的數據來(lái)源并非是同一廠(chǎng)家的組態(tài)軟件，而是RSVIEW，這就要求各平臺軟件之間必須相互合作、配合默契。工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian的數據采集器采用標準接口方式從RSVIEW中獲取數據，數據連續性強，為后期分析打下了堅實(shí)的基礎。
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     數據量大

    該項目需要進(jìn)行歷史數據存儲的變量點(diǎn)數達8000多點(diǎn)，同時(shí)對數據的存儲頻率要求很高，普通變量要求30秒鐘記錄一個(gè)數據，對于數據精度要求較高的變量，例如“瞬時(shí)流量”，要求10秒鐘記錄一次。所存儲的數據包括各監測點(diǎn)水質(zhì)數據、瞬時(shí)流量、累計流量，提升泵、閘門(mén)、污泥泵、刮泥機、攪拌機、鼓風(fēng)機等各設備電壓、電流、功率、耗電量，各設備啟停時(shí)間、啟停次數、累計運行時(shí)間、故障次數等。
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     數據緩存

    該項目也需要對長(cháng)期的大量的連續數據進(jìn)行分析，短則數日，長(cháng)則數月，對數據的連續性要求較高，如果發(fā)生數據丟失的現象將會(huì )影響到統計分析出來(lái)的結果，因此在此項目中采用了數據緩存技術(shù)，即各數據在向服務(wù)器的工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫傳送的過(guò)程中如果網(wǎng)絡(luò )發(fā)生異常，數據將會(huì )緩存在本地磁盤(pán)中，緩存的容量及時(shí)間可以由用戶(hù)自由設定。當網(wǎng)絡(luò )重新恢復后，緩存數據重新被傳送，在工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫中數據始終是連續的。

2. 項目方案

     本系統是由亞控科技的工業(yè)軟件應用平臺、PLC為核心并采用交換機、路由器等現代化網(wǎng)絡(luò )設備構成的一個(gè)分布式計算機監控系統。整個(gè)系統按功能劃分為采集系統（King IOServer）、數據存儲系統（King Historian）和客戶(hù)端監控系統（King Client）三大部分。

      King IOServer：主要負責與現場(chǎng)的PLC進(jìn)行數據交互，確保數據準確及時(shí)的被采集，確?？刂泼顪蚀_無(wú)誤的被傳送到PLC中，以確保整個(gè)控制過(guò)程的正常實(shí)施。

     King Historian：主要負責向客戶(hù)端提供實(shí)時(shí)數據和歷史數據存儲壓縮，并還要及時(shí)的響應客戶(hù)端的數據查詢(xún)等要求。

     King Client：以圖形化的方式控制及監視水廠(chǎng)的各種工況，為操作人員提供友好人機界面，同時(shí)通過(guò)Internet/Intranet，實(shí)現對控制系統的一定權限內的查詢(xún)和控制。

     
四、 實(shí)施效果

    迄今為止，本項目已穩定運行一年多時(shí)間，工業(yè)庫中存儲的歷史數據已達幾億條記錄。查詢(xún)測試：使用歷史曲線(xiàn)控件查詢(xún)16個(gè)瞬時(shí)流量歷史數據，查詢(xún)時(shí)間范圍為半年，返回記錄條數為800多萬(wàn)條，耗時(shí)不到兩分鐘（其中包括：數據庫響應時(shí)間+網(wǎng)絡(luò )傳輸時(shí)間+磁盤(pán)響應時(shí)間）。

    通過(guò)所存儲的歷史數據，可以方便的統計出生產(chǎn)運營(yíng)中所消耗的電量、藥量成本，生成生產(chǎn)運營(yíng)日、月、年報表。通過(guò)設備對啟停、累計運行時(shí)間、故障次數的分析，可以方便的進(jìn)行設備維護和故障分析，提高了設備的工作效率和利用率。