王金順，王星鋒

隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的不斷深化和企業(yè)改制工作的持續發(fā)展，企業(yè)對能源計量工作提出了更高、更新的要求，主要表現在必須保證企業(yè)的水、電、汽等能源計量數據的準確性、科學(xué)性、權威性，同時(shí)要求能源計量信息能夠快速有效地提供給各生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)等部門(mén)，以保證生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)的合理、高效調度。
山東鋁業(yè)公司是國家特大型冶金企業(yè)，能源消耗巨大，能源計量點(diǎn)多且分散，長(cháng)期以來(lái)，能源計量工作大多采用人工抄報的方式，存在很多弊端。為此，該公司于2000年10月開(kāi)始組織開(kāi)發(fā)了能源計量信息網(wǎng)絡(luò )系統，簡(jiǎn)稱(chēng)能源計量信息網(wǎng)。計量網(wǎng)的數采系統選用了北京和利時(shí)系統工程股份有限公司的FOPLC系統，監控軟件選用了該公司的Focsoft3.0。
1  系統構成
1.1  概述
如圖1所示，系統利用了山東鋁業(yè)公司內部覆蓋全公司各二級廠(chǎng)礦單位的ATM網(wǎng)以及各二級廠(chǎng)礦單位各自的內部局域網(wǎng)。另外，在計量局域網(wǎng)內專(zhuān)門(mén)增加一臺能源量數據庫服務(wù)器兼作WEB服務(wù)器，用于能源計量信息管理。
 

圖1  能源計量信息網(wǎng)系統構成

設計人員將全公司范圍內的一、二級水、電、汽等能源檢測點(diǎn)按區域分成三組，為數采系統設置了氧化鋁廠(chǎng)采集站、特鋁公司采集站和自備電廠(chǎng)采集站，各采集站采用了Profibus-DP現場(chǎng)總線(xiàn)。所有能源檢測信號就近接入采集站，各采集站的計算機均就近接入二級廠(chǎng)礦單位的局域網(wǎng)。
1.2  主要硬件選擇
由于能源計量信息網(wǎng)絡(luò )系統的信息處理量特別大、實(shí)時(shí)性要求非常強，這就要求能源量數據庫服務(wù)器必須具備信息處理速度快、存儲容量大、連續運行、可靠穩定等能力。為此選定研華工控機（PIV1G）作為能源量數據庫服務(wù)器兼做WEB服務(wù)器。
對于數據采集系統需要一種能夠支持網(wǎng)絡(luò )、采樣及時(shí)、穩定準確、價(jià)格適中的系統。經(jīng)過(guò)考察，多方比較后，決定選用性?xún)r(jià)比較高的北京和利時(shí)公司的FOPLC系統。其主要配置為：FB121 DP主站卡、FM253-1DP00 DP從站模塊、FM231-1BD51 AI模塊、Focsoft3.0監控軟件等。其主要優(yōu)點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò )支持性好，僅需PING通IP地址，即可方便地接入局域網(wǎng)；采集單元全部模塊化，安裝維護簡(jiǎn)單；人機界面友好，工程師只需對系統進(jìn)行簡(jiǎn)單的組態(tài)即可完成數據的采集；可靠穩定、抗干擾能力強、采樣及時(shí)，采集到的數據滿(mǎn)足了所有用戶(hù)的需求。
水、電、汽信號檢測儀表全部采用具有4~20mA標準模擬信號輸出的Ⅲ型儀表，模擬信號傳輸電纜采用0.5m²的屏蔽電纜。
2  系統軟件
本系統軟件是以Focsoft3.0為核心，利用其提供的API接口函數以及優(yōu)秀的ODBC、網(wǎng)絡(luò )支持功能，采用VB6.0、SQL-Server7.0、MSDev 開(kāi)發(fā)而成。系統軟件主要分三部分：數據采集軟件，數據傳輸、處理、存儲軟件，信息發(fā)布軟件。
2.1  數據采集軟件
每個(gè)采集站均安裝一套Focsoft3.0軟件和一套VB6.0開(kāi)發(fā)的應用程序，通過(guò)Focsoft3.0軟件直接完成水的瞬時(shí)流量、電的瞬時(shí)功率、汽的電信號瞬時(shí)值、汽的瞬時(shí)壓力及瞬時(shí)溫度值的數據采集。同時(shí)VB6.0應用程序使用API函數與Focsoft3.0進(jìn)行數據交換，同時(shí)計算出經(jīng)過(guò)壓力、溫度補償后的汽瞬時(shí)流量值，并完成水電汽流量的日累計、月累計、日均壓力、月均壓力等的計算，計算結果將返回Focsoft3.0。
2.2  數據傳輸、處理、存儲軟件
首先在數據庫服務(wù)器上利用SQL-Server7.0建立一個(gè)能源量信息數據庫。
利用Focsoft3.0優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò )支持功能，實(shí)現了數據的網(wǎng)上傳輸與發(fā)布，具體方式為：在數據庫服務(wù)器上也安裝一套Focsoft3.0軟件，將數據庫服務(wù)器以及各現場(chǎng)數采站在Focsoft3.0定義為“域”，即可將各采集站的數據快速傳輸到服務(wù)器的Focsoft3.0中。在數據庫服務(wù)器上利用VB6.0應用程序從Focsoft3.0中獲取數據后進(jìn)行分析、處理，得到公司能源量的所有信息，實(shí)時(shí)寫(xiě)入能源量信息數據庫中。
2.3  信息發(fā)布軟件
利用MSDev 編程，將能源量信息在公司ATM網(wǎng)上發(fā)布。在軟件編制中采用了ActiveX技術(shù)，當用戶(hù)打開(kāi)WEB頁(yè)時(shí)，自動(dòng)將服務(wù)器端的ActiveX控件下載至客戶(hù)端，從而保證了系統的數據一致性，同時(shí)提高了系統的可維護性。
在軟件編制中還采用了WEB頁(yè)局部刷新技術(shù)，只更新數據，而不更新表格、表頭等整個(gè)頁(yè)面。達到了實(shí)時(shí)數據顯示的要求，也起到了很好的視覺(jué)效果。
根據管理要求，該軟件中采用了IP地址識別加密技術(shù)，將不同IP地址的計算機賦以不同的權限，當不同權限的用戶(hù)在IE里輸入相同的網(wǎng)址時(shí)，看到的僅僅是與其權限相對應的信息。
3  系統主要功能
3.1  數據采集
實(shí)現全公司350多個(gè)一、二級水、電、汽等能源檢測信號的自動(dòng)數據采集，包括蒸汽流量的壓力、溫度自動(dòng)補償計算，各能源量的日累計、月累計計算。
3.2  數據平衡分析及報警
實(shí)現全公司能源量的供―用數據平衡分析、各區域的供―用數據平衡分析、單塊儀表的數據分析，以此產(chǎn)生報警信息，自動(dòng)記錄到數據庫中。同時(shí)根據儀表維護責任分工，系統將自動(dòng)使各相關(guān)維護班組的警鈴或警燈發(fā)出報警。
3.3  數據自動(dòng)恢復
當某塊儀表由于檢修等原因停止運行時(shí)，系統將自動(dòng)記錄停運時(shí)間，當儀表恢復正常運行時(shí)，系統將根據儀表停運前兩天的數據平均值，自動(dòng)模擬恢復停運期間的各項數據。同時(shí)，這一過(guò)程經(jīng)有關(guān)人員確認后，其相關(guān)信息也將被自動(dòng)記錄到數據庫中。
3.4  信息自動(dòng)保存
公司能源量的所有信息都將連續的保存在數據庫服務(wù)器中。保存的信息內容有：各檢測點(diǎn)的儀表配置及更換時(shí)間；檢測信號的瞬時(shí)量、日累計量、月累計量、日均值、月均值；供―用平衡分析值；報警信息含報警原因、時(shí)間、對象等。所有信息在數據庫服務(wù)器的保存時(shí)間為18個(gè)月，每星期自動(dòng)將增量部分備份一次，每季度將全部信息復制到光盤(pán)一次。
3.5  信息發(fā)布及瀏覽
系統利用WEB服務(wù)器對全公司發(fā)布能源量信息，包括實(shí)時(shí)信息與非實(shí)時(shí)信息。公司各用戶(hù)通過(guò)任意一臺聯(lián)網(wǎng)的計算機使用IE瀏覽器即可查看信息，內容包括：實(shí)時(shí)數據顯示報表、實(shí)時(shí)報警信息顯示報表、歷史記錄查詢(xún)（含報表和曲線(xiàn)兩種方式）、各區域的供―用分析數據及曲線(xiàn)、各檢測點(diǎn)分布圖、各檢測儀表的相關(guān)參數（如型號、量程范圍、使用單位、安裝位置、維護單位、檢定日期、檢定原始記錄等）。
3.6  統計及打印
公司各用戶(hù)在瀏覽器上可以通過(guò)對檢測儀表的名稱(chēng)、位置、供用屬性、時(shí)間等的選擇，自動(dòng)統計出本單位能源量的日報、旬報、月報，并打印。統計及打印分兩種方式：定時(shí)統計打印和隨時(shí)統計打印。
3.7  信息反饋
個(gè)別單位對個(gè)別能源量信息有異議時(shí)，可以通過(guò)瀏覽器中的能源管理意見(jiàn)箱提交計量管理部門(mén)落實(shí)解決。
4  系統應用效果
山東鋁業(yè)公司能源計量信息網(wǎng)絡(luò )系統自2001年1月開(kāi)通以來(lái)，給公司各部室及各二級單位提供了及時(shí)準確的計量數據，為生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)的合理、高效調度提供了保障，從而為公司降低成本創(chuàng )造了條件，僅2001年一年，就比上一年度節約水、電、汽價(jià)值達3600多萬(wàn)元。同時(shí)，本系統的建立也使公司的計量工作步入了一個(gè)全新的發(fā)展軌道，為實(shí)現信息化管理邁出了重要的一步。