冶金集团生产调度监控系统项目

一、项目简介

冶金集团下辖10个二级生产单位的关键生产数据的集中监控；并对厂区环保在线监控系统进行数据集成。在二级生产单位建设数据分控中心，在信息中心建立数据总控中心，实现数据共享、集中监控和智能管理，为公司生产、安全、环保的组织和决策提供科学依据，为公司有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害，提供有效手段，满足生产、安全、环保的信息化管理要求。

生产调度系统的主要由生产监控、重大危险源监测、环保监测、网络状态监测、短信报警推送、历史回放功能6个功能子系统组成。生产监控主要监视二级厂矿单位的重点监控流程的关键数据； 重大危险源监测主要监视厂区内被安全环保部门列为重大危险源的罐体、工作站的液位、压力、流量等数据；环保监测对整个厂区内120余套环保设备进行数据采集、展示、分析；结合网络状态监测、短信报警推送功能可对本项目监测范围内的即将要发生的事故或者数据中断提前预警，历史回放功能可在发生事故后对当时的流程界面进行历史回放，观测该流程的关键数据信息，分析事故发生的原因。

图1生产调度系统项目总图

二、系统介绍

1.系统设计

本次项目的实施范围覆盖该冶金集团10个二级生产单位，共计大小DCS系统69套，环保数采仪120余个，点数约3万。监控画面400余幅，关键数据监控点20000余个。系统依托pSpace实时数据库平台，自动记录归档各监测点位的实时数据。并根据工艺要求，配置关键监测点的报警信息。生产调度平台通过WEB发布可监控pSpace数据库中各监控点位产生的报警信息，同时环保监测数据通过环保监测平台进行查询，趋势分析及展示。强大的历史回放功能可在事故发生后对事故发生区域监控界面进行回放，监测事故发生时各关键监控参数的变化。为保证该冶金集团二级生产单位的工控网络安全，采用力控华康的工控安全防护网关及工业防火墙对工控网络进行防护，确保二级生产单位免受木马等病毒的威胁。

2.系统架构

图2 生产调度监控网络架构图

如图2所示，生产调度监控系统采用力控华康PSL系列工控安全防护网关通过DCS系统的OPC等工业接口采集各二级生产单位关键生产工艺监测数据。经过安全隔离隔离后以力控科技私有协议将数据上传到各分控中心的数据汇总服务器（ForceControl7.1）。分控中心利用力控科技私有协议的断线缓存功能和总控中心pSpace 实时数据库的数据回补功能，保证数据的完整性和准确性。在各分控中心和总控中心之间使用力控华康的ISG系列工业防火墙进行协议深度隔离，保证各分控中心的安全。生产关键数据及环保监测数据通过内部协调传输到WEB服务器。Web服务器上安装实时数据库客户端psView软件，通过psView自带的图形编辑功能，将监测点位以图形和表格等多种方式展现。psView工程界面通过自身独特的WEB发布方式进行发布，完全不依赖系统的IIS及第三方发布平台，调度中心使用IE\360等浏览器进行进行页面查看。环保监测数据同时进入关系数据库，供环保监测平台分析调用。部署手机APP平台Anyview，使得移动端用户可随时打开调度系统进行生产工艺界面的查看。在工控网络安全方面，部署安全审计平台及工控安全管理平台，安全审计平台对工控网络内数据传输协议及流量进行审计，工控安全管理平台可对部署的工控安全防护网关和工业防火墙进行监视和管理，及时获取设备运行信息及网络异常报警等信息。在工控关键位置安装主机安全卫士，保证工控系统的安全。

3.系统优势

本项目主要是通过实时数据库pSpace及客户端psView与工控安全设备融合，再结合力控产品ForceControl7.1和Anyview，将生产调度系统功支撑起来。其中，实时数据库pSpace作为整个项目的数据中心，ForceControl7.1为分控中心的数据中心，汇总分控中心数据后传入总控中心pSpace。使用工控安全设备保证了整个系统的工控网络安全，实时数据库客户端psView和Anyview支撑起调度中心用户和移动端用户的调用。

(1)强大的界面展示功能

实时数据库客户端psView采用WEB发布的形式和Anyview相结合，数据源为实时数据库pSpace。调度中心相关用户即可通过IE\360等浏览器进行界面调用，又可在移动端进行界面查看，两种界面展示的数据及功能完全一致。

(2)完善的工控安全机制

在各个二级生产单位的各类DCS系统数据进入各分控中心前，采用力控华康PSL系列工控安全防护网关进行物理隔离，对二级生产单位的各DCS系统建立第一道安全防护。各分控中心数据汇总后进入总控中心pSpace实时库，采用力控华康的ISG系列工业防火墙进行协议深度隔离，对整个分控中心的工控网络安全建立第二道安全防护。同时在指挥中心部署了工控安全审计平台和工控安全管理平台，对生产调度系统数据采集专网内的数据协议及流量进行深度审计，对所有工控网络安全设备进行管理。

图3 工控安全系统架构

(3)专业的环保监测平台

环保数据监测是冶金企业对安全环保的重中之重，也是安全生产的保障。为此本项目中专门开发了一套环保监测平台，采用表格形式，直观展示各个二级生产单位排放口的污染因子浓度值。并根据浓度阈值，在污染物超标时通过统一的报警管理界面进行展示。同时在调度中心也可通过WEB客户端进行查看。

图4 环保数据监测平台

(4)WEB发布与信息化系统集成

实时数据库客户端psView的WEB发布机制完全不依赖第三方发布系统，通过简单的操作即可实现WEB发布。同时在对发布文件进行简单的二次开发即可实现每个窗口都有一个对应的URL地址，通过IE调用URL地址的方式就可以实现与信息化系统的集成。

图5 WEB发布配置界面

三、项目总结

生产调度监控系统的完成，调度人员能够通过客户端、Web、手机APP、短信形式了解实时设备生产运行状况、工艺流程、报警等相关信息，实现准确、快速的实时调度；专业的环保监测平台使得该企业进一步贯彻落实“绿水青山就是金山银山”的方针政策；统一管理生产、运行基础数据，辅助控制及降低生产、运行成本，提高资源利用率；将管理理念植入信息系统中，辅助实现业务流程的规范化；通过生产调度系统为调度人员提供分析支持，同时为生产管理人员进行科学管理提供决策依据，保证了生产的安全和稳定。