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1. 概述
某鋼鐵集團能源動力公司擔負著整個鋼鐵集團能源供應的重要使命，下屬多個熱源廠，服務用戶幾十家，覆蓋面積約50平方公里。改革開放以來， 隨著集團經濟建設的迅速發展，能源供應也日新月異，飛速發展。數千個附屬設備組成一個龐大復雜的管網系統，其業務管理任務十分繁重。公司領導特別重視推廣先進科學技術，改進企業經營管理、提高生產效率、提升服務水平。計劃進行能源管網自動化集控工程建設。能源管網自動化集控工程是一個以管理產能設備為核心內容、監控生產設備運行情況，并具備在局域網上共享管網信息的綜合信息系統，它能夠快速方便地對管網數據進行查詢、統計、分析，對管網運行中的突發事件進行緊急事故處理，顯示受影響區域，能夠自主地快速采集數據，對數據資料進行實時的更新， 做到快速、規范、統一地將管線、設備運行狀態、實時數據等綜合管理起來，實時地反映管網運行的最新狀態；為管網的日常維護、檔案資料保存、規劃設計、工程改造提供有力的科學決策依據。
本控制方案主要考慮焦耐區域的設備控制、上位監測、數據共享、調度控制等。焦耐區域主要控制點有：焦耐電站3號鍋爐、兩臺汽機、化學制水站、輸配電、兩座5.4萬氣柜與脫硫、減溫減壓站等六個模塊。
2. 系統目標
監視焦耐區域管網設備運行狀態，對各測量點的溫度、壓力、差壓、瞬時流量、累計流量和產能設備的運行狀態參數進行實時監測。對各實測參數設置報警限值，出現異常情況后，中心控制室及時發現問題，并發出報警。
自主地快速采集數據，對數據資料進行實時的更新，快速、規范、統一地將管線、設備運行狀態、實時數據等綜合起來，真實地反映管網運行的最新狀態。
測點各參量均由計算機自動讀取并記錄，免去人工記錄上報等中間環節，杜絕數據失準。
上級主管部門可以監視主要生產參數，可自動生成生產報表。
按照生產需求將必要的參數通過局域網存儲到指定服務器。
3. 系統方案
根據本工程特點，將系統網絡分為三個層次。如圖1 。第一層為數據應用層，使用成熟先進的客戶機/服務器（Client/Server）體系結構來設計。第二層是數據采集層，由CAN總線采集控制模塊和上位機組成。第三層為設備控制層，由CAN總線采集控制模塊和現場一次儀表組成。
圖1 系統網絡圖
A、系統組網協議說明
由于熱能總廠測控區域內附有局域網，考慮使用原網路，采用工業標準協議TCP/IP，該協議簡單實用，可連接各種檔次機器。TCP/IP協議是一套把因特網上的各種系統互連起來的協議組，保證因特網上數據的準確快速傳輸。參考開放系統互連(OSI)模型，TCP/IP通常采用一種簡化的四層模型，分別為：應用層、傳輸層、網絡層、鏈路層。
(1) 應用層
網絡應用層是一個定義清晰的會話過程，如通常所說的Http、Ftp、Telnet等。在本系統中，數據來自服務器和采集站，應用層只對大的數據報作打包拆包處理。
(2) 傳輸層
傳輸層讓網絡程序通過明確定義的通道及某些特性獲取數據，如定義網絡連接的端口號等，實現該層協議的傳輸控制協議TCP和用戶數據報協議UDP。在本系統中使用TCP數據報協議。
(3) 網絡層
網絡層讓信息可以發送到相鄰的TCP/IP網絡上的任一主機上，IP協議就是該層中傳送數據的機制。同時為建立網絡間的互連，應提供ARP地址解析協議,實現從IP地址到數據鏈路物理地址的映像。
(4) 鏈路層
控制同一物理網絡上的不同機器間數據傳送的底層協議。
B、系統組網模式
本系統采用客戶/服務器（C/S）模式。設置數據庫服務器一臺，其余各采集站、監控站均為客戶機。C/S體系結構是指將系統的設計分為服務器端和客戶機，兩端分別設計并執行，服務器提供數據操作的各項服務，客戶機則為用戶提供最終操作界面，由此平衡了服務器及客戶機的處理負荷，大大地提高了系統的執行效率，優化了系統的性能，減少了網絡數據吞吐量和數據傳輸。服務器端是指運行大型關系型數據庫系統（RDBMS）的高性能服務器，客戶機是指由用戶操作的若干臺微機，在本系統中則為各采集站。在服務器上運行的大型關系型數據庫系統主要為業務數據庫的存儲、訪問、查詢、備份、恢復等操作提供一系列重要的服務，并且為數據的安全訪問等提供嚴格的權限控制；服務器端通常情況下對用戶而言是不透明的。客戶機上主要運行根據業務需求定制開發的處理系統，包括數據統計、匯總、查詢、打印等多種操作功能。
C、數據采集監控
根據實際控制設備實際分布，設立6個監控點，鍋爐監控點設工程師站一個及一般監控站一個，其余監控點只設一臺上位，以上位機為核心組成一個計算機數據采集監控系統，通過下位機實現數據的采集，它對測量數據的處理以及控制算法都是以數字計算為基礎，通過軟件實現。硬件由上位機
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號