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顺德供水生产管理信息系统的应用
更新时间:2016-12-07 来源:《供水技术》 作者:张葆华

1、顺德供水生产管理信息系统应用架构与功能

1.1应用架构

顺德供水生产管理信息系统应用架构如图1所示。系统自上而下分为运营管理中心与水厂两层,服务三大主要用户群体,分别为水厂用户、总公司运营管理人员和总公司高层领导,不同层级用户对应不同软件功能权限。厂级用户负责该厂日常生产与设备运行数据的上报、生产报表的查看以及设备业务的信息化管理;总公司运营管理人员可对水厂生产运行过程远程在线监视,对生产与设备运行数据进行统计分析,查看生产报表,并对各水厂运营隋况进行绩效评估和决策分析管理。

1.2系统功能

1.2.1远程监控系统

数据采集系统架构如图2所示。在水厂现场控制层是采用PLC控制器采集各种生产数据,系统则是在采集终端(工控机)部署OPC服务器,配合不同PLC、不同网络结构的驱动程序,可方便地实现各水厂数据的采集。管理人员通过互联网客户端以多种方式实时监控水厂数据,随时了解水厂动态,而不受限于厂级局域网。远程监控系统主要实现过程监视、曲线查询、运行统计、状态预警等功能,该子系统是实现水厂集团化运营管理的基础系统,具体功能见远程监视子系统功能模块,如图3所示。

1.2.2生产管理系统

生产管理系统主要功能是水厂生产业务的管理以及生产数据的统计分析,以提高管理效率,提升管理水平。生产管理系统主要包括生产数据管理、生产业务管理、生产统计分析和生产报表管理4个模块。具体功能见生产管理子系统功能模块,如图4所示。

1.2.3设备管理子系统

设备管理子系统主要包括资产管理模块、养护管理模块、巡检管理模块、维修管理模块和统计分析模块。具体功能见设备管理子系统功能模块,如图5所示。

2、供水生产管理信息系统的运行效果

顺德供水生产管理信息系统在供水生产的监控、运营、管理方面发挥了很大的作用,具体表现如下。

①生产管理信息系统提高了水厂各类生产数据的利用率和整合度,可避免大量生产数据人工录入、统计的反复工作。在系统运行之后,公司160余份生产报表已实现了无纸化,并能采用图表、数据等多种形式展示统计结果,给管理者提供了更加丰富全面的统计信息和综合分析功能,并为生产决策提供高效有力的数据支持。

②生产管理信息系统的运用使水厂常规工作和管理执行流程化、规范化、统一化的模式,工艺巡检流程、设备养护和维修流程、设备管理流程、生产报表填报和审批等都执行统一的流程及工单模式,这对统一和规范各水厂的管理模式起到很大的作用。

③建立了标准化、规范化的生产业务信息数据库,现在各水厂能快速、方便、实时地跟踪、管理生产数据及生产KPI指标数据,同时还有助于公司总部生产运营管理部门及时准确地掌握实际生产运行状况,分析比较各水厂的生产指标,可为生产决策和绩效考核提供数据支持。2014年各水厂日均供水量变化如表1所示,该表展示了厂与厂之间的横向对比,以及每间厂本年度12个月日均供水量的纵向对比。

3、供水生产管理信息系统技术特点

①连续生产过程导致历史数据量呈线性增加,使数据传输占用更多的带宽,不仅增加运行费用,而且大大降低了系统的响应速度,因此需对数据传输方案进行优化。首先对生产过程数据进行分析,提取共性数据,并且自定义数据传输格式,而对于不同规模的数据则进行不同的压缩处理,压缩包在80~100倍左右,克服了传统的XML标准的数据传输效率低下的问题,大大提高了数据网络传输效率。

②系统使用断网缓存作为传输保障机制,当网络故障或采集端硬件出现故障时,其实时数据将以文件形式缓存于本地电脑上,待网络恢复后,再一次性上传至数据服务器,从而保证数据的完整性。

③系统采用基于浏览器的前端架构,用户在家、在外出差时都可以随时随地了解水厂生产运行状况;系统后端采用基于SOA开放的体系架构,易于升级、扩展与维护;系统的物理部署采用了分模块、虚拟化部署方式,以保证系统的高度可靠性与安全性。

④系统专用的数据采集平台解决了自控系统获取的通用性,它将各类自控系统实时传输到生产管理系统中,并加以分析和保存,采集数据频率最小时间为1min。

⑤系统提供严格的用户角色及身份验证管理设置,所有功能使用多角色权限控制。

⑥在技术上,通过在网络交换机上增加访问控制列表,将厂里办公网与工控网逻辑分离,有效保护工控网资源的数据安全。同时系统操作员根据其业务分工设置相应的操作权限,在应用软件上增加了系统注册、上机密码口令、优先级、自动检错等手段,彻底避免了病毒的侵害,保证了系统的可靠性。

4、供水生产管理信息系统的应用前景

顺德供水生产管理信息系统在设计上融入了大数据分析的理念,系统每年处理的信息点数量达到约1398亿,并且打通了水厂实时生产运行数据与生产数据填报、设备管理等之间的数据通路,数据从分钟级,到小时、日、月序列是逐级汇总,之间存在紧密的关系。比如,系统可通过实时数据中设备的累计运行时间的数据对设备进行保养,可以在生产巡检过程中将设备异常情况提交到设备管理系统中,因此系统的各功能和水厂的业务是相辅相成的。系统的建设使顺德供水建立了一套标准化的生产数据管理共享体系,充分发挥了水厂生产数据在日常管理中的支撑作用,降低了水厂运行风险,保障供水安全,同时提高了生产管理的效率和水平,在供水行业水厂生产管理领域有一定的示范作用。在技术架构和业务架构设计上可为同行业类似系统建设提供参考,对提高国内供水企业水厂生产管理的信息化水平有积极作用。

 版权、出处:《供水技术》

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