摘要：
本文通过使用GE Proficy Historian 3.0,GE Proficy Real-time Information Portal 3.0（以下简称RTIP）软件在崖城作业公司信息化建设中的应用，提出基于卫星通讯环境下、海洋石油生产中构建实时数据库系统和数据可视化应用的解决方案，实现了生产报表数据及其它关键生产参数的及时、有效的自动采集；实现生产日报的自动生成和远程发布，满足客户在多个站点的分散区域内对生产日报表和了解生成实际情况的需求。
项目名称：海洋石油、油气生产
应用背景：
中海石油（中国）有限公司崖城作业公司是崖城Y13-1海上气田的作业管理者，隶属中国海洋石油有限公司。崖城Y13-1海上气田位于三亚以南100公里的海域，由中海油、BP及科威特对外石油公司(KUFPEC)共同合作开发，包括Y13-1海上生产平台、三亚南山基地、香港气体接收终端三处主要生产设施，作业公司本部设在深圳蛇口。Y13-1海上气田通过778公里的海底输气管道输往香港气体接收终端，通过97公里的海底管道输往在三亚的南山基地。
崖城作业公司Y13-1海上平台、海南南山终端、香港气体接收终端具有完善的自动化系统和自动化网络。三个区域站点的自动化系统（DCS）包含OPC服务器。本系统以当前现场自动化控制系统为基础，通过OPC及相关通信技术自动获取现场生产数据，结合实时数据库技术、以太网技术、卫星通讯技术、数据整合技术、数据交换技术等，把作业公司各分站点的控制系统连接起来，把各分散站点的独立运行的自动化系统的过程数据进行集中管理，形成一个完整的基于实时数据库的生产管理信息系统，并通过数据交换接口实现与关系数据的数据交换，最后利用报表工具实现生产日报表的自动生成，利用实时数据和历史数据实现对生产过程的跟踪和实时分析。构建了一个完整的高水平、高效率、低成本的智能化生产管理信息系统，用以实现科学决策，强化安全，节省人力和提高效率的生产作业数据支撑平台。
客户需求：
根据生产管理需求，应用内容包括如下：
1) 通过现场接口机自动采集各控制系统的生产实时数据。
2) 建立实时数据库，监视关键生产参数，集成实时信息。
3) 通过实时数据库OLE DB、SDK标准接口，开发与SQL Server数据的数据交换程序。
4) 利用自动采集数据，结合手工录入数据，自动计算数据，生成海上平台、南山终端、香港气体接收终端、办公室四个区域的生产日报表。
解决方案：
实时数据库软件采用GE公司的Proficy Historian 3.0实时数据库系统和Proficy Real-time Information Portal 3.0 数据可视化分析及报表WEB发布系统实现崖城作业公司的企业实时数据库平台和生产报表WEB发布系统的功能。
系统总体架构：
1、数据采集：海上平台、南山终端、香港气体接收终端三个站点分别部署接口机。海上平台接口机通过GE iFIX Power Tool与Emerson Detal V的OPC Server通讯，实现从海上平台中控系统的数据采集。接口机上安装GE Historian OPC Collector，将采集数据从iFIX Power Tool中获取上来，并将数据传送到GE Historian；海南南山终端接口机通过GE iFIX Power Tool与Emerson Detal V的OPC Server通讯，实现与南山终端中控系统的数据采集。部署在接口机上的GE Historian OPC Collector从iFIX Power Tool中获取数据，并将数据传送到GE Historian中。香港气体接收终端的中控系统是Emerson RS3（Rosemount）（以下简称RS3），RS3不支持OPC Server，通过对老系统RS3升级，利用RS3 RNI OPC Server将RS3的自动化数据转换为OPC标准的数据对外发布，接口机通过GE iFIX Power Tool和RS3 RNI OPC OPC Server通讯，实现自动化数据的采集，并通过GE Historian OPC Collector将数据传送到GE Proficy Historian。
2、网络现状与采集部署：该系统具有比较完善的网络基础构架，办公室、海上平台、南山终端、香港气体接收终端各区域（站点）内部采用10/100M有线局域网进行连接，同时4个区域（站点）间通过DDN或卫星通信方式进行各区域（站点）的互联。4个不同区局域间的通信方式和带宽如下：办公室－香港气体接收终端DDN 256K；办公室－南山终端DDN 128K；办公室－海上平台，卫星通信 64K；南山终端－海上平台，卫星通信 128K。海上平台、南山终端、香港终端三个区域分别于办公室进行自动化数据传输。详述如下：
海上平台与办公室之间通过卫星通讯实现数据传输，带宽为64K，数据采集点数：256点，数据采集周期：1秒。
南山终端与办公室通过DDN实现数据传输，带宽为128K，数据采集点数为62点，数据采集周期为5秒。
香港终端与办公室之间通过DDN实现数据传输，带宽为256K，数据采集点数为171点，数据采集周期为10秒。
其中海上平台与南山终端通过卫星通讯连接，当海上平台与办公室卫星链路出现问题时，数据可以通过海上平台与南山终端的卫星链路实现通讯，完成数据的传输。
综合以上部署，三个站点与办公室GE Proficy Historian之间的数据采集运行稳定，数据每天增量约30M。
3、GE Proficy Historian OLE DB及SDK的利用：Historian 具有开放的应用接口，提供两种标准接口，OLE DB 以及一个软件开发套件(SDK)，并提供多种选配客户端工具和应用程序。本系统充分利用Historian提供的标准接口，实现了实时数据库与SQL Server 2008的数据交换。开发了数据定时交换程序，将实时数据库的数据定时存储到SQL Server中，SQL Server再对数据进行累加、计算，生成生产日报所需的月累、年累、总累数据。
4、生产日报表：在通过OLE DB接口将Historian中的数据保存到SQL Server数据库后，SQL Server数据库通过存储过程、JOB实现数据自动累加、计算功能，此后则可以通过报表工具生成各个站点所需的生产日报表。
5、数据展现：该系统使用了GE Proficy的RTIP产品，实现了实时数据和历史数据的可视化展现与分析。见下图：
实施结果
基于GE Proficy Historian OPC Collector的断点续传技术保证了卫星通讯环境下数据采集的稳定性。
借助Historian卓越的数据采集和查询性能，为生产管理信息系统提供准确、可靠、及时的数据，同时为三个生产现场的生产数据处理提供了保障。整合了海上平台、南山终端、香港终端分布在数千公里范围的控制系统数据资源。解决了作业公司多种、多套DCS系统的联网、集成、管理问题。
应用RTIP软件实现了在局域网内利用IE浏览器进行数据可视化分析的WEB信息发布功能：
建立了一个实时数据库系统，可以扩展应用，利用实时数据进行关键设备关键参数的趋势分析、报警，并可以实现与Maximo系统集成，进行基于状态检测点的和基于运行时间PM优化，帮助作业公司增强信息化建设的回报，提高投资效益，是生产管理系统运行在实时生产过程数据的基础之上，为构建一个完整的高水平、高效率、低成本的智能化生产管理信息系统奠定了数据基石。
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