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大型流程工业集团级生产数据平台的应用探讨 　　【摘要】随着工业大数据时代的到来，生产数据的管理和使用能力变的越来越重要，逐渐成为企业生产管理水平提高的关键。因此，构建一个稳定、功能健全的企业生产数据平台已经成为各企业稳定运行，提高绩效的基础工作之一。本文根据作者十几年的数据平台实施经验，结合目前国内数据平台的发展现状，对流程企业集团级数据平台的构建方式和未来发展趋势做一下探讨。 　　此文讨论行业主要包括大型流程化生产企业，包括电力、石化、钢铁、有色金属冶炼等。 　　【关键词】数据平台；实时/历史数据库；云技术；流程行业；大数据 　　什么是生产数据平台 　　顾名思义，生产数据平台是将生产企业各类数据统一到一起的软件平台。 　　生产数据平台主要涵盖两类的数据，一类是流程数据，即常说的模拟量和开关量，如现场的温度、压力、流量、转速等数据；另一类是关系数据，例如设备参数、生产工艺配方、生产成本等；早期观点认为生产数据平台只包括第一类的数据，但是随着各行业数据应用的逐步深入，发现第二类数据 和第一类数据在某些应用中是不可分割的，因此现在主流认知是将这两类数据都包括到生产数据平台的概念中来。 　　注：流程数据和关系数据的数据存储方式和使用方法都有比较大的差异，本文侧重介绍流程数据使用的讨论。 　　流程行业生产数据平台的发展历史及现状 　　自二十世纪九十年代开始，实时/历史数据库的概念开始进入到我国的工业领域，首先应用到了石化和电力行业。起初是为单套控制系统配套的历史数据存储，或为一些特定的系统提供历史数据支持； 　　进入二十一世纪后，这些行业都从单装置数据的使用逐步形成了厂级数据平台的概念；随着这些行业信息化的进一步发展，集团化和集约化发展方向更加明显，对于数据平台的要求又达到了新的高度，即全集团将各下属企业的大量数据统一到地区甚至全国的数据中心，进行统一的应用和分析。 　　流程企业生产数据平台的基本功能 　　为了讨论当今大型集团化企业需要什么样的生产数据平台，让我们先来看一下流程行业数据平台的基本特点和功能： 　　流程行业数据的特点 　　1）数据变化快：流程行业数据大多是自动化系统自动采集的温度、压力、电压、电流、流量、转速等高速变化的数据，数据变化的频率达到秒级甚至毫秒级； 　　2）数据量大：流程行业的生产装置大都会关联大量的数据，例如一座百万级燃煤发电机组大概会有3万个以上的测点，而一套90万吨乙烯装置也至少要有5万个以上的测点； 　　3）数据结构简单，基本只有时间和测点名称两个维度：这两个维度属性加一个实际的数据值基本就构成了一条完整的数据记录，使用点名和时间就可以完成数据检索，而不像关系数据库的记录具有大量的维度和关联信息； 　　基于以上特点，流程行业的生产数据平台应具有以下基本功能： 　　数据采集功能 　　1）具有标准通讯协议的系统的数据采集： 　　自动化数据采集使用例如Modbus、OPC等标准协议，由于OPC协议在自动化行业的普及和成熟，主流自动化厂家基本都支持OPC协议进行数据通讯，方便而高效； 　　2）对各类使用关系数据库的生产系统的数据采集： 　　工厂除自动化系统外，还有一些生产管理系统需要同生产数据平台进行数据交互，例如EAM（资产管理系统），MES（制造业执行系统），一些大厂家的这些系统已经和主流的工业数据库有标准接口进行数据交互，也就是说只需要在这些系统中对测点和工业数据库中的测点对应做一些配置，系统就会自动完成两个系统间的将数据交互；其它的使用OLEDB或者ODBC通讯方式进行数据交互即可； 　　3）其它数据采集 　　对于各类非标数据，现在市场上成熟的工业数据库产品大都提供方便的数据采集方式，如在某Excel表格中手工录入，或者导入到指定格式的文本文件，由工业数据库自动采集，或者使用工业数据库厂家提供的API和SDK写入到数据平台系统。 　　数据存储功能 　　数据存储好比于一辆汽车的动力总成，是整个生产数据平台的核心，主要是靠工业实时/历史数据库来完成，因为介绍工业实时/历史数据库的资料比较多，本文不做太多赘述。 　　数据使用 　　数据平台中的数据使用方式有如下几种： 　　1）数据平台软件自己的查询分析软件 　　大部分数据平台软件都有自己比较完整的客户端软件，如组态展示软件，报表制作软件，网络数据展示客户端等；此类软件的特点是支持数据量大，数据刷新快； 　　2）使用数据平台软件厂家提供的专有通讯协议进行应用程序开发 　　客户使用实时/历史数据库厂家提供的API和SDK自己开发一些应用程序读写数据，满足大规模数据查询分析的需要，甚至自己编写数据采集接口；这类协议通讯的特点是，速度快，通讯量大。 　　3）使用标准的通讯协议进行系统间数据交互