利用实时数据监测装置设备运行状态的改进方法
招生简章
摘要：石化行业广泛采用自动化生产装置和设备，通过自动化技术实现生产装置和设备运行状态的实时监测。 自动化设备采集的实时数据量大，其中通常含有“噪声”数据，在一定程度上影响了设备运行状态的判断，更影响了设备的维护管理和使用效率。 作者通过对实时数据的深入分析，重新定义了设备运行状态的判别指标，利用PHD数据库及其接口进行二次开发，提高了装置和设备实时监测的准确性和可靠性。关键词：设备状态； 实时数据； 采集； 监测1引言
随着MES系统(Manufacturing Execution System，生产运行系统)在石化行业应用的成熟，其在生产过程中发挥的管理作用日益显现。 为了实现企业主要生产设备在最优状态下长期安全可靠运行，运用关键设备状态监测技术，可以对企业关键水泵设备实施运行状态监测，实时掌握水泵运行状态，提高企业设备管理水平。
重要设备状态监视系统利用自动监视、判断、保存DCS系统(Distributed Control System，离散控制系统)中现有的重要泵的状态的数据信息， 通过从企业MES系统的PhD ) processhistorydatabase )实时数据库采集的DCS系统的实时数据，实现报表的该系统的主要目的是充分利用现有数据，通过信息技术手段进行加工和处理既要能准确掌握设备运行状态，又能掌握各泵的运行时间和停机次数，保障生产安全、可靠、稳定运行。2系统设计与实现利用实时数据监测主要设备的运行状态，需要从实时标签的选择、实时数据的采集、逻辑判断、服务器自动运行、网页展示、计算统计以及后台数据库等几个方面进行考虑2.1 PHD实时数据库访问方法
Honeywell的PHD实时数据库提供了APP应用程序可以调用的动态链接库Phdapinet.dll。 此动态链接库包含Uniformance.PHD基类[1]。 使用此基类下的子类可以访问PHD、读写实时数据、查询PHD服务器状态参数和实时数据接口(rdi )信息，以及创建新的实时数据点调用此动态链接库访问PHD时，请注意以下事项：)1)用于访问PHD的可选参数包括serverversion(PHD版本)、Hostname (主机名称)、PHD服务器IP地址)、username (PhD服务器用户名)、passed服务器用户名))2)如果APP应用程序与PHD服务器位于同一本地网段，则访问PHD时只需要五个参数： ServerVersion、HostName、UserName、Password和Port)3)如果APP应用程序与PHD服务器位于不同的网段，则除了ServerVersion、HostName、UserName、Password和Port这五个参数之外，还可以通过windows访问PHD
利用PHD实时数据库实现关键设备运行状态监测时，将关键设备运行状态的各控制点与实时数据位号对应，没有位号时，采用替代位号与设备对应； 根据业务负责人提供的设备标签号和支持MES系统的实时数据标签号，收集、存储用于判断设备是停止还是有效的逻辑关系等数据，加工成新的信息资源，在网上展示，设备管理人员可以进行统计分析PHD实时数据库数据是来自各生产装置DCS系统的实时信息，以网页形式表达各装置关键设备的运行情况，如泵目前的运行状态、停机次数、停机时间等，有助于设备管理员实时掌握现场信息，指导生产2.2系统实现方法主要设备运行状态监测系统采用两种方式实现设备运行状态信息的监测，一种是定制WINDOWS服务，这种方式是将实时数据从PHD服务中取出，通过标签的配置信息实现标签值的判断，判断当前状态是停止状态还是启动状态另一种方法是自定义网页，然后在网页上显示数据结果。)1)定制WINDOWS服务，开发设备运行状态服务程序，定时从后台数据库读取设备信息，从PHD服务器实时采集值，根据配置信息获取计算逻辑，当前设备运行/运行如果状态相同，则保持原来的状态。)2)定制网页浏览，软件架构采用B/S模式，利用成熟的Web浏览器技术在网页上提供用户查询界面，为管理员用户提供数据维护、用户权限以及标记2.3身份证用户必须使用统一的PTR域进行单一身份验证。 用户登录信息系统运行监控平台时，用于用户权限配置的用户名统一使用公司邮箱，避免了用户在多个系统之间切换时用户名和密码混淆的问题，企业信息端口3关键技术和实施
3.1设备运行状态判别
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)1)监测主要设备运行情况时，部分设备有监测标识号(如表中2、3、4、5、8、9 )，对有监测标识号的设备可分为采集定值设备和采集开关量设备两类。 对于收集值设备，通过比较设备的收集值和与该设备的标签对应的设备的有效化和无效化的阈值，来判断该设备的有效化或无效化的状态； 在开关设备的情况下，通过比较收集到的值和结构信息的状态值，可以确定设备的有效/无效状态。 )2)标签属性一般可以分为正逻辑标签编号和负逻辑标签编号，例如，通常运行状态值为ON、OPEN、1、2、故障停止状态值为OFF、0标签编号属于正逻辑标签编号(例如，表中的2、4、5、8、8 ) 正常运行状态的值为0，故障停止状态的值为1的位号码是负的逻辑位号码(如表中的3所示)。)3)仍有部分设备未监测标签号，需要监测泵的状态，而不是标签号，这些标签号大部分为采集值标签号(如表中1、6、7 )。 判断方法如正逻辑标志值情况(表中的1、7 )那样，在收集值为起动设定值以上的情况下，判断为该装置处于起动状态，相反，在收集值小于停止状态设定值的情况下，判断为该装置处于停止状态； 如表中6所示，在为负的逻辑标签值的情况下，在收集值为启动设备值以下时，判断设备为有效状态，相反，在收集值大于无效状态设定值时，判断设备为无效状态。3.2数据采集处理
主要设备运行状态监测的位号大多为开关逻辑变量(即0，1值)。 实时数据库中的数据与各装机点的缓冲机上的实时数据同步，如果缓冲机出现异常，缓冲机上的实时数据无法有效同步到实时数据库； 此外，如果实时数据库发生异常，则会为数据库生成缺省值。 此默认值可能不是实际值，在数据同步之前无法转换为实际值。 这期间的标签采集值会发生变动，但这种变动是无效的，在统计上是不可能的，需要去除这部分数据。 因此，在系统设计时，需要处理这部分的数据。 具体处理方法如下。首先，设定表格。 表中包含用于设置系统收集次数的阈值。 系统按此阈值设置的次数提取实时数据，并每3分钟自动收集一次。 将这些数据信息存储在高速缓存表中。 高速缓存表的表结构与记录表信息的表结构一致。日志表记录了每个标记的当前执行状态、状态更改次数和状态标志等信息。
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利用实际数据实现设备运行状态的监测，与其他一些实时数据库的应用开发不同，无论是实时数据采集技术还是设计方案都进行了很大的改进，主要体现在：
(1)数采连接机制不同。 典型的实时数据采集通过Oracle数据库技术和PHD实时数据库接口提供的函数包实现实时数据的提取。 本监控系统通过PHD提供的PHDAPINET动态链接库访问实现实时数据采集，后者通过直接访问PHD实时数据库，访问Oracle数据库服务器、APP服务器等)采集频率的实现方法不同。 同时，这些技术持续应用于后续其他实时数据库类的应用开发，降低了开发成本，提高了研发效率。参考文献[1]黄永松等.基于HoneyWell PHD的应用开发技术研究.软件. 2011年32卷第4期.[2]路川等. oracle 10g宝典.北京.电子工业出版社. 2006 .