一、 概述
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目前國內設備廠商銷售的設備分布全國各地，所有設備獨立運行，公司無法及時了解所有設備的運行情況，對設備定期維護和設備出現故障時都需要專業技術人員到現場維護和解決, 一是效率較低，二是增加了企業運營成本。企業網絡化快速服務平臺，是借助計算機、自動化、internet等技術，通過無線的接入方式進行監控和管理所有設備。網絡化服務已經成為提高企業和產品競爭力的重要手段。
系統架構圖：
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二、 設計目標
紫金橋實時數據庫平臺主要負責將分散在現場的生產數據、設備狀態匯總到中心的服務器中，進行長期歷史存儲、并能完成各種數據展示，同時將重要的現場數據實時傳送到上層應用系統中，并及時向客戶和公司相關人員反饋報警信息。
實時數據庫建立后要實現以下目標：
1.重點設備狀態實時監測
對事故易發設備和重點關鍵設備的運行情況進行實時監測，同時對采集的數據進行分析整理，并把現場的實際數據與相關的設備運行指標進行對比，超過偏差限制時產生報警信息并及時通過短信通知和存儲報警記錄,共享相關數據，為及時發現和消除設備故障隱患提供必要的數據支持。
2.對歷史數據的事故分析功能
系統提供對數據的歷史保存功能，支持多種形式報警、事故追憶、趨勢分析等功能，方便于對現場數據的事故分析。
3.與上層應用系統的無縫連接
紫金橋實時數據庫提供了大量的對外接口，有標準的OPC，DDE，ActiveX接口，也有API接口、VC++類庫接口、Excel插件接口、COM組件接口、SQL接口等等。使用這些接口可以高效訪問紫金橋實時數據庫的實時/歷史數據、報警記錄、位號記錄等各種數據，可以方便的進行二次開發，實現與上層應用系統的無縫集成，全部模型的響應時間在30秒之內。實時數據庫在為上層應用系統提供數據支持的同時協助實現進程間調度關系。
4.人機交互界面顯示
以報表、曲線、工藝流程畫面等的形式動態的通過服務中心大屏幕展現現場生產過程和工藝優化數據，支持遠程發布。 |
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三、 詳細設計
1、終端數據采集
紫金橋組態軟件具有豐富的I/O接口，能夠與各種DCS，PLC，智能儀表通過多種連接方式，如以太網、串口、撥號等。并支持DDE、OPC、設備專有通信協議等。紫金橋軟件系統支持多種DCS系統和PLC系統，同時有國內最強的接口開發隊伍，開發數據接口有豐富的經驗，可以快速的進行數據接口開發。它為客戶提供了一種開放、靈活和標準的技術，減少了未來的集成系統所需要的開發和維護費用。
2、數據傳輸鏈路
2.1 VPN專線
VPN被定義為通過一個公用網絡（通常是因特網）建立一個臨時的、安全的連接，是一條穿過混亂的公用網絡的安全、穩定隧道。使用這條隧道可以對數據進行幾倍加密達到安全使用互聯網的目的。虛擬專用網是對企業內部網的擴展。虛擬專用網可以幫助遠程用戶、公司分支機構、商業伙伴及供應商同公司的內部網建立可信的安全連接，用于經濟有效地連接到商業伙伴和用戶的安全外聯網虛擬專用網。VPN主要采用隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術和使用者與設備身份認證技術。
2.2無線數傳終端
無線數傳終端(GPRS/CDMA DTU)是采用電子、通訊、計算機等科技手段，充分利用現有移動GPRS、聯通CDMA公共的網絡資源，為用戶提供的一種抗干擾性好、使用靈活、組網迅速、簡單易用的低成本的無線數據傳輸設備。它是繼電力線載波、微波接力、擴頻、VAST衛星通訊、CDPD等技術之后的又一種遠端無線數據傳輸方式。
2.3無線局域網絡
WiFi DTU是基于無線局域網絡進行數據傳輸的遠程數據傳輸單元，可在遠程設備（環保數采儀、電力RTU、自動化監控PLC、氣象綜合站、雨量計等等）同數據中心之間通過Internet,搭建數據橋梁，完成數據的雙向透明傳輸。
同傳統的GPRS/CDMA DTU適合于安裝在多個監控點相對集中的區域內，由于區域內的所有終端共享一個公網接入口，在資費上用戶可以得到更大實惠。
3、數據中心服務器
3.1實時數據庫
在本系統中，實時數據庫的主要功能是發揮其作為一種高效、穩健的信息橋梁的作用，為設備診斷和在線工藝優化等上層應用程序和底層控制設備之間鋪設一條快速、及時、準確地雙向數據通路，提供一個完整、穩定、開放性好的數據支持平臺。
實時數據庫平臺功能從結構上可分為三級：底層設備數據采集/管理、上層系統數據支持、人機交互數據訪問。
3.1.1底層設備數據采集/管理
自動匯總現場各生產設備的運行情況，保存歷史數據，自動生成報警信息，統計信息等，為上層優化系統的提供數據基礎。
3.1.2上層系統數據支持
快速向上層應用系統反映其關注的重點數據值，及時的將上層決策反饋給底層控制系統，同時為部分應用模塊提供程序運行觸發開關。
3.1.3人機交互數據訪問
形成流程圖、報表、運行趨勢、報警等，提供數據查詢、設置參數等功能。為了保證數據安全可以建立數據訪問對象安全區，每個用戶可訪問的數據對象及可執行的操作是由其擁有的安全區及分配的權限決定的。可以將主機上所有允許訪問畫面發布到公司局域網上，使管理人員可以在局域網內遠程瀏覽、設置數據。
軟件架構：
3.2網絡條件
數據中心服務器需具備外網固定IP、域名或拔號上網的其中一種條件。通過固定IP建立VPN企業虛擬局域網；撥號上網，通過域名管理軟件完成免費域名申請，通過動態域名的方式完成數據的無線傳輸。在服務器上形成對應的HMI人機界面，完成數據的實時監測和控制。
3.3功能說明
功能概述如下：
◆HMI實時監測設備重要運行參數，根據參數情況做相應處理。
◆對參數超高或超低報警,通過多樣化的告警形式，如短信、文字、語音提醒、彈出窗口等方式提示大屏中心，或者按照系統預先定義好的設置自動將相關報警信息發送至遠程相關人員。
◆可集成各種控制功能，如泵和閥門控制,參數的設定等；
◆可進行設備歷史數據查詢，顯示變化曲線，并可根據歷史數據完成各種統計報表或日、月、年報等；
◆可對各站點設備進行管理，運行狀態、是否故障、運行時間等；
◆可通過網絡采用IE瀏覽器進行WWW遠程訪問智能聯網監控系統。
3.3.1實時監控
數據中心服務器通過并通過組態生成HMI人機界面，實時監測設備的數據，技術人員可通過數據分析設備的運行情況，并做參數的調整下發給設備。有現場設備出現故障，技術人員可通過人機界面查看數據，分析問題，解決問題。
3.3.2曲線分析
通過曲線對關心的重要數據進行顯示，形象的看出數據運行的軌跡,了解設備運行情況,并可通過歷史曲線功能查看歷史數據,便于技術人員對數據的統計分析,合理的調整運行參數。
3.3.3報警故障記錄
各設備的出現故障時，系統會通過提示信息和聲音報警提示。同時還具有報警記錄查詢功能，可查詢以前設備的報警情況，便于設置的維護。
3.3.4安全管理
本系統具有用戶管理機制，不同的用戶有不同的安全權限，只有授權用戶才能訪問授權的數據和畫面，保證數據的安全性。不同的用戶具有不同的權限，只有具有相關權限的用戶才能進行相關的操作。
3.3.5數據報表
報表記錄了設備重要運行參數，技術人員可以查詢，便于合理的統計分析出設備的最佳運行參數，降低運行成本，報表可以打印保存.
歷史報表對一些重要參數以報表的方式查詢顯示,可輸入開始時間和結束時間來查詢一段時間的數據運行情況,直觀的分析設置參數信息,并可打印保存和導入EXCEL中分析。
3.3.6網絡結構
服務器/客戶端模式
對于公司的一些重要部門采用C/S模式
采用純客戶端方式，客戶端無須組態
啟動后自動和服務器同步
歷史數據緩存功能加快歷史訪問速度
畫面第一次下載后，每次比較只下載更新過的圖片或數據，降低網絡負荷
Ｗeb發布和ＩＥ瀏覽
采用系統自帶的ＷＥＢ服務器可以輕松構建Ｂ／Ｓ結構的網絡監控查詢子系統
用戶不用安裝任何程序即可在任意一臺機器通過ＩＥ瀏覽器訪問畫面
在有授權許可的情況下，用戶可以在世界任何地方通過Ｉｎｔｅｒｎｅｔ訪問監控畫面。這樣，技術人員外出，只要能上網就可以查看設備運行情況。
四、 總結
企業網絡化快速服務平臺系統應用廣泛，解決設備廠商維護成本高，提高服務質量和服務效率，有效的提高企業和產品的競爭力。
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