实时数据采集系统研究

实时数据采集系统研究

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服务器实行数据交互能够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，只相关心的数据发生变化时，OPC服务器才调用其回调函数，通知客户端做相对应的处理。在前期实时数据采集中，绝大多数通讯方式

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，持续地发出读取申请，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

内存有应用程序之间实行数据交换。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发布。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、重要数据实行合理布局，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，使得生产人员能够在网络中的

多个终端实时监测生产过程。当前，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、存有问题及运行效果

当前，生产指挥系统的实时数据采集系统还存有一定问题：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，因为现在微软转而支持OPC接口技术，而使DDE处于一个停滞不前的发展状态，导致当前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，因为技术人员很了解力控

软件的开发过程，将力控的系统服务实行了升级改动，使对外通讯水

平达到数采的基本要求，才保障通讯的正常实行，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水平的升级也是一种制约；

当前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实行升级或改造，保证系统对大量系统运算

处理更迅速，对异常事件反应更即时。

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，从一定水准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实行改造，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即时掌握生产数据，使公司生产技术分

析更具有科学性和准确性，提升生产管理水平，具有一定的社会效益；另一方面通过这些即时可靠的生产数据，能即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，提升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，提升了工作效率，信息资源得到了

充分的共享，极大地提升反馈速度及生产管理效率。

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