一、系统概述

　　北京市液化石油气公司是隶属于北京燃气集团的大型国有企业，下属的单位，分布在北京市各区县，最远的储备厂在50公里以外，最近的管理所也在5公里之外。这种位置的分布给企业的生产调度和管理带来诸多不便，传统的生产管理模式严重制约了企业的发展。

　　为了提高企业的管理水平，在充分利用企业现有设备和技术的基础上，我们与北京加利华电子工程有限公司合作建立起一套生产调度监测管理系统，应用计算机和网络等现代高科技手段，把公司下属各厂所及有关部门汇集成为一个有机的整体，建立企业自动化的数据监测管理系统，实现资源和信息共享,把全公司的管理水平提高到一个新的高度。

　　生产调度监测管理系统是在集散控制系统理论的基础上发展起来的应用型系统，融合计算机技术、控制技术、通讯技术、显示技术、网络技术和软件技术等高新科学技术于一体，提供先进的数据采集、传输及管理方式，使企业能够从容面对复杂多变的市场需要，不断及时调整生产计划，从而更好地满足用户需求。

    二、系统结构和功能

　　整个系统的结构是以功能模块为主的多层结构，各功能模块既能完成自己独立的功能，又相互联系，在系统平台的协调下构成一个有机的整体。生产调度监测管理系统从功能上分为三大部分：现场生产参数监测；生产设备控制、数据存储；管理和计算机网络通讯。

    1、现场生产参数监测和生产设备控制部分

　　反映生产情况的重要依据就是来自现场各类仪表的工作数据，而获取数据的方式又体现了一个企业自动化生产水平的高低。传统的生产运作方式是员工定时要对每种仪表用笔去抄写数据，填写各种繁琐的报表，逐级上报，既增加劳动强度也增加了出错的概率。根据企业的生产实际情况，我们制定出相对应的系统集成方案，运用硬件技术和软件技术把现场各种仪器仪表融为一个有机的整体，实现了生产数据的自动采集和分析处理，确保了数据采集和控制指令发送的快速性、准确性和可靠性。

    　　系统以先进的计算机技术和工业自动化技术为基础，选用美国INTEL工业计算机、德国SIEMENS公司和日本OMRON公司的PLC可编程序控制器为硬件平台，选用MICROSOFT 的WINDOWS NET4.0或WINDOWS 2000作为软件操作平台，以及MICROSOFT 的VC++和VISUAL BASIC6.0作为应用软件开发平台。以现场设备为基础建立起一套数据自动采集监测管理系统。

　　采集监测的参数有：

　　　　液化石油气储罐的液位高度、储罐温度、储罐压力；

　　　　根据每个罐的液位高度计算机自动换算出夏季或冬季该罐的储液重量；

　　　　灌装管线的温度和压力；

　　　　输配管线的温度和压力；

　　　　灌装空压机的压力；

　　　　各种阀门和泵的开关工作状态；

　　　　管道流量计的工作参数，包括当前流量、当次流量、总累计流量等；

　　　　灌装检斤秤的数据，包括每瓶的重量、每班次的总重量、超重和欠重瓶数、合格率；

　　　　电子汽车衡的数据，包括车号、车皮重、净重、发货单位、日期、当天的累计等；

　　　　各种参数的报警状态值；

　　参数采集阶段是系统设计的重中之重，因为要面临大量不同厂商的设备及仪器仪表，而我们要做的工作就是要把这些有着不同自动化水平的设备统一在一个操作平台上下，还要保证数据在通过远距离传输过程中不发生错误、不失真。通常地，我们在底层面向仪表的接口当中使用PLC的转换模块或485的通讯方式，再转换成标准的232通讯协议后通过计算机的标准串口采入计算机。一方面，采集来的数据要用于本地计算机的数据显示和存储，另一方面，数据转换成 TCP/IP协议后，通过网络传送到本地管理部门和总公司调度室。　　通过该系统，基本实现了现场生产过程的自动化、操作的智能化、管理的科学化，把各基层单位的设备使用和管理技术提高到了一个新的技术水平。

    2、数据存储和管理部分

　　生产数据是企业管理中流动的血液，是关键的管理对象，数据从现场取来只是进行一下显示，而不进行分析处理是没有意义的。同一台仪表的数据只有定时进行存储，与同期的数据进行比较和分析才能得出有价值的内涵，从历史数据变化中分析出来的图表对企业的发展才有帮助，所以对数据进行相关的处理是非常重要的。

　　在系统中，我们应用MICROSOFT 的SQLSERVER 7.0作为数据库后台开发软件，POWERSOFT 的POWER BUILDE6.5作为数据库前台开发软件，建立分布式的数据库管理模式。在各厂建立自己的数据库，总公司建立中央数据库，数据先在本地进行存储，总公司需要的数据再通过无线网络传送到中央数据库进行存储，对数据库的维护和数据的修改都有密码保护，同时对数据的一致性进行校验，系统确保了数据的冗余性、安全性、可靠性、一致性和保密性。在此基础上建立完善的报表系统、查询系统、打印系统，真正实现了数据管理的智能化，大大提高了工作效率。

　　由于采用的数据库是多用户系统，多个数据终端可同时对数据库进行读写，通过工控采集和操作者输入的数据可在不同的数据库内统计、汇总，形成各种报表，在所需的地方显示、监测，实现资源和信息共享。

    3、 计算机网络通讯部分　　　　　　　
　　网络是信息传送的通道，是计算机间联接的纽带，没有网络，计算机的功能就不能完全体现。计算机网络从联接的方式上又分为有线方式和无线方式两大类，通过光缆、粗缆、细缆、双绞线或电话线以及其它网络设备把处在不同位置的计算机联成一个可共享资源的群体是有线联接网络方式。而通过无线电波收发设备，如无线网络路由器，把处在不同位置的计算机联成一个可共享资源的群体是无线联接网络方式。当然在同一个计算机网络中有线方式和无线方式可以同时采用，具体情况具体分析。

　　北京市液化石油气公司下属单位分布在北京的周边地区，要把分布在5至50公里的各厂各部门联为一个整体，距离是最大的难题。采用有线方式，在北京市内铺设电缆要通过各部门审批，还有大量的土建施工，这几乎是不可能的。采用租用电信局的电话专线，几十条电话专线的租金就不是个小数目，并且这种关系是长期的，这种方式也不可取。经过多种方案的比较和选择，我们选用无线网络设备，建立计算机无线网络。采用美国Wireless 公司设计生产的无线路由器，由工业级微机模块、无线网卡模块(内置)、有线网卡及相应软件构成，集路由器、无线网络通信设备于一身，组成点对多点的网络。该设备各个模块之间的通信采用LIENT/SERVER方式，即一方提出操作请求，等待回应，另一方给予应答的方式。这种方式很方便的用于实现实时控制机制和信息的集中管理。同时该设备遵照IEEE802.3以太网协议（Ethernet Protocol），其通信方面的主要技术特点是以2.45GHz微波作传输媒介，以先进的直序扩展频谱（DSSS）h或跳频（FH）方式发射信号，其扩频编码（Spreading Code）位于为210，射频带宽为26MHz与传统的无线电窄带调制发射方式不同，这是宽带调制发射。故它具有传输数率高（可为1M—10Mbps）发射功率小（只有100—250mw）保密性好，抗干扰能力很强，不会与其他无线电设备及用户互相发生干扰的特点。更方便的是易于多点通信，这是因为它和一般无线电通讯采用的频分式或时分式的方式不同，扩频调制是码分方式。很多用户可以使用相同的通信频率，只要设置不同的标识码ID，就可以产生不同的伪随机码来控制扩频调制，即能作到互不干扰的同时通信。其通信距离和覆盖范围视所选用的天线不同而异：定向传送可到5—40公里；室外的全向天线可覆盖15— 10公里的半径范围；室内全向可覆盖最大半径250m的5000平方米范围。电波能穿透几层墙或两层楼的混凝土楼板。

　　经过实际应用，我们建立的无线网络运行稳定、安全、可靠，同时方便网络维护和检修，特别是系统建网所需的工期短。

   4、系统完成的功能

　 a、采集过程数据，对数据进行转换和处理；　b、完成与过程装置控制级的数据通信；　c、对现场控制级的设备进行监测与诊断；　d、采用屏幕显示过程和数据；　e、完成报警和故障诊断的处理；　f、完成数据存储和压缩归档；　g、对系统进行组态、维护和优化处理；　h、完成系统报表查询和打印功能　i、协调和调度各厂生产计划和各部门的关系；　j、完成网络数据通信。　　系统使用过程中，各项功能运行稳定、可靠，确保了整个系统的一致性和完整性。

    三、系统特点

    1、系统具有开放性、可扩展性和可移植性（Portability）

　　系统是以规范化及实际存在的接口标准为依据而建立的工业监测系统。组成这个系统的计算机系统、网络系统及相关的通信系统，可为各种应用系统的标准平台提供软件的可移植性、系统的互操作性、信息资源管理的灵活性和更大的可选择性。系统模块化的多层结构对以后系统的扩展打下了良好的基础，同时系统的可移植性能保护用户的已有资源，减少应用开发、维护和人员培训的费用。

    2、系统具有可靠、稳定、安全和保密等特点

　　系统采用符合工业标准的电气设备，确保了系统的可靠性和稳定性，同时系统采用多级管理的密码操作，与国际互联网相接采用网络防火墙让系统有安全保证。

    3、系统具有易使用、易维护和易管理性

    系统友好的人机接口界面、清晰明了的工艺过程、熟悉的工艺参数、快捷的功能操作，让用户操作简单、方便。而系统简洁的功能模块化结构便于维护和管理。

    四、系统运行情况

　　北京市液化石油气公司生产调度监测管理系统投入运行以来，系统的各项功能模块运行稳定、安全、可靠，使整个公司真正实现了生产过程的自动化、设备操作的智能化、企业管理的科学化，特别是在系统中开发出来的可视调度电话模块，集影像和电话功能于一体，在充分利用系统资源解决了实际问题的同时也提高了指令下达执行的效率，用户反映良好。调度监测管理系统不仅提高了公司的生产效率和管理水平，而且收到了良好的经济效益和社会效益，同时系统以严谨的结构设计，精良的系统硬件和完善的系统软件获得多方面的好评。