《能源计量数据信息管理系统总体设计方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《能源计量数据信息管理系统总体设计方案.doc（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、能源计量数据信息管理系统总体设计方案本方案设计主要基于上海通用能源计量信息管理的需求进行设计，在提供高性能、高可靠性、可扩展性的基础上，尽量降低系统的初期投资成本。针对上海通用存在的生产、业务问题及信息化现状，方案采PIMS过程信息管理网系统来统一解决能源信息的运行、录入信息的集成、存储、web浏览、分析、设备状态监视等方面问题。方案分三大组成部分：u 厂区数据采集系统u PIMS实时数据库系统u 能源计量分析管理系统涉及到仪表、系统改造、数据采集、网络铺设、网络安全管理、能源计量信息管理系统等方面。1.1设计原则1.1.1开放性考虑到本系统中将涉及到不同厂商的设备技术，以及系统的扩展需求，在
2、本项目的产品技术选型中，我们将尽量避免采用专有技术，从而使本系统中的软硬件平台具有充分的开放性。1.1.2先进性本系统中的软硬件平台建设、应用系统的设计开发以及系统的维护管理所采用的产品技术均综合考虑当今互联网的发展趋势，采用相对先进同时市场相对成熟的产品技术，以满足系统未来的发展需求。1.1.3高性能考虑到本系统为大量远端用户提供WEB服务以及OPC通讯功能，系统设计将从服务器处理能力、网络带宽传输能力、软件系统效率等角度综合分析，合理设计结构、配置，以确保大量用户并发访问的峰值时段，系统具有足够的处理能力，保障服务质量。1.1.4安全性本系统对安全性问题予以高度重视，从操作系统层，网络层，
3、应用层每个层次都有相应的措施。系统运用了网段隔离，用户验证等技术以解决传输安全，系统安全和信息安全的需求。另外，该系统拥有全部源代码，且源代码不公开。1.1.5可靠性本系统的设计将在尽可能减少投资的情况下，从系统结构、网络结构、技术措施、设备选型等方面综合考虑，以确保系统中任何一个环节都没有单故障节点，实现724365的不间断服务。1.1.6扩展性在本系统中，所有的网络、服务器、存贮、应用软件的设计都将遵循可扩充的原则，以实现随着生产管理业务的发展而扩展。1.1.7性价比本系统的设计中，在满足用户需求与系统的高性能、高可靠性的前提下，尽量利用现有资源，及考虑将来的扩展性，来降低用户的投资。1.
4、2网络总体设计1.1.1网络系统设计的目标设计出合理、最优的网络结构，建立起运行稳定、安全性强、维护方便的网络系统，为上海通用能源介质计量系统内部与外部数据的交换、共享提供可靠的物理通路，网络系统维护简单。1.1.2网络系统设计原则u 技术的先进性、成熟性u 网络的可用性、可靠性、安全性u 可管理性、可维护性和较高的容错能力u 开放性、灵活性、可伸缩性、可升级性u 快速响应性、较强的负载能力u 连接性、兼容性u 高性能价格比1.1.3网络结构逻辑上，为了保证系统的安全，可以采用VLAN划分，实现上海通用能源介质计量系统通讯网络与上海通用光纤主干网的逻辑隔离，通过三层交换技术实现信息集成。整个网
5、络系统设计的主要思路为：u 充分利用主干网，借用主干网通道。u 接入层提供100 MB/S交换以太网，实现各厂站及终端连接。u 通过VALN划分，在逻辑上建立相对独立的上海通用能源介质计量系统网络，通过三层交换技术实现信息集成。u 建立上海通用能源介质计量系统数据中心，采用C/S和B/S混合模式的三层应用架构，实现信息集成。u 采用TCP/IP通讯协议。u 布线系统采用结构化布线思路，充分利用原有设施。u 利用软硬件技术，提供完备的系统安全措施和保障。u 网络中心机房必须符合条件，应配备相应的不间断电源等。1.1.4网络系统构成从目前的技术发展、技术条件和应用需求出发，考虑到现场部分设备可利用
6、，因而充分利用现有设备，对性能较低或不能满足集成要求的设备进行升级，以满足系统集成需求。u 服务器：选用高档微机服务器。其中数据库服务器、应用服务器整合配置充分保证用户的投资，具体的设备配置见设备清单。u 存储设备：数据的完整性与安全性对上海通用能源介质计量系统这样一个与企业生产紧密相关的系统至关重要，因而数据的存储安全是一个不容忽视的关键问题。u 操作系统：本系统操作系统采用Windows 2003 Server，以节省投资，减少后期的维护投入。1.1.5网络设备u 网络交换机：选择能与整个网络集成的设备，汇聚层和接入层交换机支持Vlan划分。u 光通讯设备：采用与网络交换设备同品牌或兼容的
7、设备。u 此外，系统应配备相应的不间断电源，以保证系统的可靠运行，相应的打印设备的配备也是必需的。1.3数据库系统总体设计1.3.1设计目标数据库系统是“以数据为中心的”或“面向数据”的系统，其关键任务是数据收集、管理和数据挖潜。数据库设计关系到上海通用能源介质计量系统的稳定性、可靠性、安全性以及整个应用系统的响应能力，因此，设计出能够满足整个应用系统的最优数据库模式、建立能够有效存储组织数据、满足整个系统的信息要求和处理要求是上海通用能源介质综合计量系统建设的基本目标。1.3.2设计原则上海通用能源介质计量系统的数据库设计遵循以下原则：u 必须与具体的硬件、软件环境相结合。u 应从应用系统设
8、计和开发的全过程来考虑，必须和应用系统设计紧密结合，相互参照、相互补充。u 应当保证数据的完整性、一致性和安全性。u 数据存储实时性的考虑，必须保证有足够的响应时间；考虑数据存储的有效性，不能存储大量的“垃圾”数据。1.3.3上海通用能源介质综合计量系统信息管理结构考虑到上海通用能源介质计量系统是一在线实时处理系统，是ERP的“数据源提供者”，因此本设计建立相对独立的数据中心，便于系统的实现。其结构示意图如下：ERP骨干网ERP服务器ERP服务器计量系统数据库服务器Client图6.1公司ERP架构下综合计量管理系统信息管理结构客户端客户端在上海通用能源介质计量系统内部，其信息管理及应用的大致
9、结构如下：数据查询能源管理计量管理计量监测（介质潮流、设备异常、趋势）能源介质计量系统数据库累计量数据库累计量历史数据库分时量历史数据库动力量计量实时数据库实时数据库电量计量数据前置处理动力量计量数据前置处理1.3.4系统数据库管理系统的确定本系统的数据库管理系统设计拟采用SQLSERVER2005数据库管理系统。它具有以下特点：u 可伸缩的、高性能关系数据库管理系统，专为分布式客户/服务器环境设计，内置的数据复制功能、强大的管理工具和开放式的系统体系结构，优良的性能价格比为信息管理系统提供了卓越的平台。u 支持关系数据库的所有标准，提供强大的事务处理能力和数据的安全性、完整性、一致性措施，支
10、持数据的分布式存储。u 强大的事务处理能力：SQLSERVER2005与WINDOWS 2003 Server系统紧密集成，能够充分运用WINDOWS 2003 Server提供的并行处理能力和抢占式多任务特性满足本系统密集型事务的要求。u 全面的数据完整性保护，无论是复杂的事物支持和高级的安全性，还是以用户数据库隐式部分支持的商业规则的对象，数据完整性保护都适用。u 提供了多种功能强大的管理工具，使得数据库的维护简单、方便。1.3.5系统应用数据库总体设计应用数据库系统设计完成应用系统数据存储的数据库表、视图、存储过程、触发器等设计，为应用系统的数据处理设计一稳定可靠、高效的平台，参照上述数
11、据管理及应用思路，具体的设计工作将严格遵循设计原则在设计阶段开展。1.3.6数据存储设计从管理对象来看，本系统数据分为2大类：电能量计量数据、动力量数据，从数据管理及应用的角度分：实时数据及历史数据，针对本系统的具体情况，分以下数据类型进行处理：实时数据、分时累计数据、历史数据。对不同的数据类型定义不同的存储策略。u 实时数据目前使用最广泛的商业数据库是关系型数据库，关系型数据库处理的记录具有不确定性（指记录产生是无规律的），因此而设计的数据库是链表形式，这种结构对记录操作非常灵活，但在搜索和存取大批数据时的开销很大（特别是数据库是无序时），在工厂环境中，传统的关系数据库不是很理想。实时数据库
12、应把SQLSERVER的开放性、灵活性和一个实时系统的高速数据采集和高效的数据压缩算法结合在一起以高分辨率采集并存储过程数据，并把实时和历史数据与配置、事件、统计及相关生产数据集成在一起提供给桌面客户程序。该系统实时数据库只保存实时瞬时值及历史数据库。u 分时累计数据该系统利用SQLSERVER关系数据库对该类数据进行管理。u 历史数据历史数据是指将水、电、风、气等计量数据存储在历史数据库中，以备数据统计与查询，分为：实时数据的历史归档、分时累计数据的历史归档。1.4数据采集站系统总体设计厂站系统是上海通用能源介质计量系统的数据来源，是系统数据的准确性、完整性、可用性关键所在，所以做好厂站采集
13、系统的规划和设计十分重要。1.4.1设计原则u 可靠性、安全性：由于本系统是一在线系统，因而应当保证其可靠性和安全性，其设计不能影响L1级系统u 充分利用现有资源u 可管理性、可维护性：构建的应用系统应当便于今后系统的维护和管理u 开放性、灵活性、可扩充性、可升级性1.4.2总体目标厂站系统完成水、电、气、物资等计量数据完整、准确、可靠采集。u 完整是指所采集的各测量点具有系统完整性，能达到上海通用（集团）公司对外、对内、厂际间的计量、计费的需要，同时能满足重要计量数据的准实时监测要求。可能的情况下，采集点需提供足够的数据冗余性，以实时监测系统运行状况，便于查找故障。u 准确是指计量表计必须符
14、合国家、企业相关计量管理标准，确保数据精度；同时数据采集装置必须能准确再现计量表计的原始数据，确保数采各环节数据的一致性；保证精确的统一时钟，确保分时段数据的准确性。u 可靠是指厂站系统的容错机制，要求厂站系统具有最佳的数据可重现性，具有计量数据本地存储功能。1.4.3设计要求厂站系统设计主要考虑以下几个方面：充分利用现有资源。做好厂站情况的调研工作，对各厂站现有计量表计情况、厂站设备布局情况、电缆走向情况、现有电缆可用性情况、现有通信基础条件（包括电话、通信、最近的企业网络接入点等）均要做详细调查，以便充分利用现有资源做出最佳方案，确保经济性。对于系统需要采集但不具备采集条件的计量表计，需要
15、作出适当的更换方案。尽量使同一站所内的计量表计具有相同的型号、通信接口、通信规约。数据采集终端的选择必须满足与主站系统的通信匹配及厂站数据采集的需要，同时考虑新型号智能表计接入的兼容性和可开发性。通信方式体现统一标准下的灵活性。主站系统与厂站的通信最好采用单一的、相对独立的、可靠的通信方式，但根据各厂站情况的不同可作出灵活的调整。1.4.4配置设计原则u 确保统一时钟功能的实现。u 充分考虑今后的发展，确保可扩展性。u 充分考虑信息传输方式、信息传输规约的可靠性、灵活性、开放性。u 考虑系统的可维护性，提供方便的测试接口。u 考虑设备的远程管理性能。1.5安全系统总体设计上海通用能源介质计量系
16、统是计量统计系统，它的建设必须保证数据、系统的安全，系统应具有较强的安全监控能力，既能抵御外来的侵扰，又能根据信息的保密要求，对部门内用户进行权限控制，因此，应全面考虑系统的安全策略。1.5.1管理安全策略u 各级领导、系统管理人员及用户应当提高安全意识，制订各级安全措施和各种规章制度，制订系统安全规范，并监督执行、定期检查。u 严格设计审查，防范因设计而造成的事故隐患。u 对使用计算机的人员进行必要的培训，建立严格的培训、考核上岗机制。u 数据备份是保证数据安全的又一重要手段，定期外部光盘备份的方式进行。1.5.2网络安全技术策略u 网络安全系统对工作站访问权限进行控制。u 数据库管理系统对
17、数据访问权限进行控制。u 应用软件对数据库操作和数据库访问进行权限控制。u 采用用户名和密码体系对访问权限、操作权限进行控制。u 关闭WEB服务器不必要的端口，同时做好操作系统以及IIS的升级打包工作。u 采用VLAN技术，进行网段划分，保证网络安全。同时防止网络风暴，保证网络的利用率。u 使用网络防毒软件。1.6项目目标本项目的目标是：建立符合信息化要求的公司信息系统体系结构，在保障信息安全的前提下实现公司生产信息的网上采集、交换、分类、加工、处理和发布，建设满足公司信息化要求的系统平台，建立公司生产管理应用的网上办公室，形成网上协同工作环境。项目总体要求是：u 在办公大楼、调度室及各操作室
18、、计量室之间建立比较流畅的计算机联网工作系统。u 建立集中式的管理数据库，整合整个产区各个操作室、计量室的实时信息，并实现相关信息的WEB方式共享。u 系统完全基于Internet/Intranet，采用B/S模式，具有远程办公的机能，使公司主要管理人员能够摆脱地域和时间限制对业务管理造成的影响。无论何时何地，只要通过网络，都能进行业务处理。u 作为整个企业管理实施的系统平台，具有良好的灵活性和可扩展性，能够方便地满足管理功能修改和系统扩展的要求。u 作为实施平台，系统能够全面支持用户电子商务平台及其功能扩展。u 系统具备良好的开放性，能够方便地把数据开放给各种关系数据库，以便与其他企业管理系
19、统，如财务管理、仓库管理、生产管理系统等进行集成。系统应用达到的具体要求是：u 在系统功能上： 实现实时数据的自动采集； 实现数据的统计分析和各种生产报表的自动生成； 根据权限，可以通过网络随时随地进入系统实现对各种生产数据、表单和报表的查看、修改等操作，了解生产动态； 实现开放式的数据接口供其他软件系统集成； 支持多分支机构、跨地域的管理模式与移动办公；功能能够向互联网开放，满足远程办公的需要； 各类数据信息能自动、方便、快捷地进行联网处理与查询； 能够实现各主要离线单据的无纸化作业； 在实时数据库平台所集成的数据基础之上，实现对生产设备的准确计量、统计、监测； 实现厂区优化调度和库存优化管
20、理的一套系统。u 在系统应用性能上： 系统具有良好的灵活性和可扩展性，能满足企业各种客户化的功能定制要求； 根据不同的科室和业务人员工作内容的不同，系统具有友好的操作界面； 系统应易于维护，易于操作，对维护人员的应用技术要求低，并能方便地根据企业需要进行系统完善和功能扩充； 系统具有良好的开放性，易于与其他功能系统进行集成； 系统具有良好的平台无关性和可移植性，在不同的操作系统的数据库平台上运行或切换无须更改代码； 系统具有良好的安全性，具有多重安全措施，不仅能够进行信息的安全传输和存储，并且能够确保每个业务人员都只能在自己规定的职能范围内进行操作； 系统运行可靠，性能稳定。本方案是为企业能源计量信息化建设工程制作，在方案设计过程中充分考虑到系统的稳定性、安全性、可管理性和可扩展性。本方案设计考虑到这些需求，我们在系统设计中体现统筹规划，分步实施的原则，既考虑到系统的现状，又兼顾系统未来的用户量发展。我公司凭借着多年在自动化技术领域的丰富经验和专业实力，相信在这个项目中定能提供令客户满意的服务。