油气集输总厂调度中心软件系统可行性报告.docx

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1、油气集输总厂调度中心系统可行性研究报告济南广域软件有限公司2009.03第一章系统软件设计目标41.1 项目背景41.2 设计目标41.3 设计理念21.4 总体架构2第二章系统设计原则52.1 安全性原则52.2 先进性原则52.3 实用性原则52.4 复用性与可扩展性原则52.5 标准性原则6第三章系统软件开发方案73.1 系统软件功能简介73.2 系统软件开发平台83.3 数据安全性解决方案93.4 底层控制系统兼容性解决方案11第四章系统详细功能124.1 生产调度监测124.2 2.GlS管理154.3 质量检验管理174.4 显示系统管理214.9 系统管理22第五章系统软件技术实

2、现265.1 系统软件结构265.2 系统软件数据流程和系统软件部署265.3 系统软件详细实现方案275.4 系统软件采用的关键技术295.5 技术指标30第六章系统软件质量保证316.1软件质量保证概述316.2软件质量保证实施办法316.3系统软件开发过程采用的质量管理工具：33第七章系统软件环境34第八章调控中心所需表格348.1年报表348.2月报表348.3日报表34第九章系统名词解释34第一章系统软件设计目标1.1 项目背景油气集输总厂内部局域网已建成，多少站库？多少套系统？各个站库均已实现自动化，较为独立。但由于各系统都是根据不同的业务需求来实施，没有形成系统的平台。生产数据在

3、纵向上的应用也限制在本站库内，没有形成分级共享机制。目前在调度室内，仍不能实时看到现场生产数据，生产数据不能直接转为管理层的决策提供支持的决策数据，主要问题如下：1 .视频系统不能实时记录现场参数，不便于调度指挥和考核；2 .无法通过网络在客户端查看视频图像，局限性较大；3 .现场监控设备后台监控软件各自独立，监控系统一体化程度低；4 .调度室没有统一的设备监控、生产管理、信息发布平台。1.2 设计目标为了满足油气集输总厂生产调度信息化的需要，建设总厂调控中心监控系统（简称调控中心），按照“生产设备自动化、管理信息化”的要求，以油气集输总厂的安全生产为前提，利用先进的网络技术、工业控制技术、网

4、络视频技术等，将工业控制技术及网络技术应用于本系统，建成一个以工业以太网为基础的集工业生产集中监测、调度管理于一体的指挥平台。总厂调度指挥监控系统，对总厂油气生产过程和油气站库进行统一的管理、调度和远程监控，调度控制中心完成所有站场数据的采集、处理和存档。大屏幕做为辅助的显示控制系统，提供一个信息准确、查询便捷、管理高效、美观实用的信息管理平台。调控中心系统软件实现以下内容：1 .稳定、可靠、安全地对生产全过程实施监控，包括实时数据监控和实时视频监控；2 .建立总调度系统，在调度室通过电视墙、液晶屏显示系统监控所有生产数据和视频，同时在用户权限范围内通过网络设置、修改和查看数据；3 .建立基于

5、浏览器的生产管理信息化系统，监控所有生产数据和视频；实现生产业务管理数据和质量检验管理数据输入、查询和分析、输出，输出形式支持表格（EXCeI）和图形（趋势图、直方图、饼图）输出，实现无纸化办公;4 .建立具有向下兼容已有控制系统的软件构架，便于实时监控已有控制系统的数据，并为未来扩展预留软件接口；1. 3设计理念1 .系统具有高可靠性、扩展性和可维护性2 .满足总厂生产指挥需要，保证系统较高的性价比3 .调度管理科学化、智能化、数字化1. 4总体架构根据项目背景和设计目标，软件系统按照以下架构建立，见图1T。图1-1调控中心系统软件总体架构调控中心架构说明：调控中心系统软件包括生产管理、调度

6、与信息发布软件系统，系统数据库，信息交互系统及底层系统软件接口。1 .生产管理、调度与信息发布软件系统包括功能模块如下：令生产调度监测系统；令质量检验管理；令系统管理；令交互信息管理；2 .系统数据库包括：令实时数据库，存储生产调度监测系统的实时数据；令历史数据库，存储生产调度监测系统的实时数据和各项报表数据；3 .信息交互系统包括：令调度室监视系统；令WEB浏览4 .底层硬件系统包括：令工业视频系统；第二章系统设计原则建设调控中心监控系统是为了实现安全高效的生产管理，通过OPC技术对己有的各个子系统（子系统列表）实施信号量采集，实现集中监视和统一调度，为领导决策提供辅助信息。要实现上述功能，

7、必须建立对全企业监测、分析和管理一体化的基于工业以太网的大型开放式系统，提高企业整体生产水平和安全水平，实现企业生产调度信息化的建设目标。调控中心软件系统的设计主要基于以下设计原则：2. 1安全性原则令系统对外发布通过硬件防火墙确保系统数据信息的安全；令系统按照独立事务原则设置权限，保证系统的可靠性和灵活性；令用户密码采用MD5算法加密，该加密算法不可逆，如果用户遗忘密码，只能由系统管理员重新设置；令系统数据库服务器采用RAIDT磁盘阵列，实现数据双通道备份,确保数据的安全。2. 2先进性原则令系统的软件设计采用先进的VS.NET+AJAX技术，能构建一个快速响应，数据刷新时无闪烁的浏览器页面

8、，有针对性的解决了数据交互时，浏览器页面闪烁的问题，为信息发布及交互奠定了基础；2. 3实用性原则令系统充分考虑用户的业务需求，按照用户的运作模式，实现监测信息的收集、处理、查询、统计、分析等功能，提高调度管理信息化水平。各种生产设备运行的信息全部传输到信息化生产调度中心，便于生产调度人员对全矿设备运行状态的监视和调度；设计时力求提供先进且易于使用的图形人机界面,使用户完成操作感到轻松、简单和舒适，最大限度地提高熟练程度和运行效率。生产工艺流程图来自各个站库已在使用的力控组态软件，不再进行重新设计。2.4复用性与可扩展性原则系统软件设计（包括BS和CS结构）采用三层结构，分层用户表示层、业务逻

9、辑层、数据访问层，见图2-1。用户表示层包括人机界面的所有表单和组件；业务逻辑层包括所有业务规则和逻辑；数据访问层包括对数据库的所有交互。系统软件的分层模块化结构，使各个功能模块的耦合度降低，从而大大降低了应用系统二次开发和维护的成本，例如：当业务逻辑需要改变时，用户界面并不需要改变，反之，当用户界面根据用户需要调整时，业务逻辑不需要做任何调整。2. 5标准性原则生产调度信息系统采用现行的国家标准，符合行业信息化建设总体规划纲要。在符合通用标准的前提下，提供各种层次的尽可能多的符合国际标准的接口，实现子系统最大限度的信息共享。系统应符合以下国家标准：令信息技术软件生存期过程GB8566-199

10、5令计算机软件产品开发文件编制指南GB8567-88令计算机软件需求说明书编制指南GB9385-88令计算机软件工程规范国家标准汇编令1000MbPS以太网标准IEEE802.3令计算机软件开发规范GB8566令工业计算机系统安装环境条件ZBN18-001令工业控制用软件评定准则GBT134231992第三章系统软件开发方案2.1 系统软件功能简介图3-1调控中心功能结构图系统客户端采用浏览器形式,在浏览器地址栏输入系统安装的Web服务器地址o系统实现以下主要功能： 能够实时监控生产过程关键工艺及设备运行参数； 对关键工艺参数具备故障诊断和实时报警； 能够监控生产操作现场（工业视频）； 实时分

11、段运算输油系统运行状况，防盗及实施优化运行； 实时进行输气系统优化运行； 监控气井的生产状况； 能够实时监控车辆的运行状况，并提供导航功能 生成关键工艺参数的记录； 实时监控民用气供气状况； 生成能耗运行曲线和经济运行曲线； 生成生产任务及能耗日报表、月报表、年报表； 能够实时监控各站库电气运行状况。3. 2系统软件开发平台系统软件的BS结构采用VS.NET2008作为开发平台。它是一种全新的可视化开发环境，是基于XML(可扩展标记性语言)和SoAP(简单对象访问协议)的新型信息交换平台，更是面向未来的企业级的开发平台。.NET框架图见图3-1。图3-2.NET技术实现框架图如上图所示，由顶至

12、下各层分别描述如下：编程语言：VisualStudio.NET提供了四个与公共语言运行时(CLR)兼容的语言：VisualBasic.NET、VisualC+.NET、VisualC#.NET和VisualJ#.NETo这四种编程语言全都使用相同的集成开发环境(IDE),该环境允许它们共享工具并有助于创建混合语言解决方案。针对调控中心系统采用C#编程语言。公共语言规范：CLS定义为一组规则，所有.NET语言都应该遵循此规则才能创建与其他语言可互操作的应用程序，但要注意的是为了使各语言可以互操作，只能使用CLS所列出的功能对象，这些功能统称为与CLS兼容的功能。用户界面：ASP.NET和Wind

13、owsForms以IE浏览器页面和标准WindOWS界面向用户提供Ul操作接口。数据访问ADO.NET和XML：ADO.NET被设计成为遵循一般的更没有面向数据库缺陷的数据库访问准则，ADO.NET搜集了所有的和数据访问有关的类，这些类由一些数据容器对象组成，这项对象具有一般的数据处理能力。基类库：BaseClassLibrary为.NET开发人员提供了统一的、面向对象的、分层的和可扩展的类库集(API)o目前，C+开发人员使用Microsoft基础类，而Java开发人员使用Windows基础类。框架统一了这些完全不同的模型并且为VisualBasic和JSCriPt程序员同样提供了对类库的访

14、问。通过创建跨所有编程语言的公共API集，公共语言运行库使得跨语言继承、错误处理和调试成为可能。从JSCriPt到C+的所有编程语言具有对框架的相似访问，开发人员可以自由选择它们要使用的语言。公共语言运行时:CLR提供一个公共上下文来执行所有的.NET组件，而不考虑具体的编写语言。CLR管理代码运行时的方方面面，包括提供内存管理，安全的运行环境，以及访问底层操作系统服务。因为CLR管理着代码行为的这些方面，所以针对CLR的代码被称为托管代码。CLR提供了足够强的语言互操作能力，允许组件在开发和运行时高度交互。这是因为CLR基于一个严格的类型系统，.NET所有的语言都必须遵守该类型系统一一每个.

15、NET语言的所有构造（如类、接口、结构和基本类型）都必须编译成CLR兼容类型操作系统支撑：Windows和Com+Services为整个.NET环境提供各种系统硬件和软将的支持。.NET具有以下新特性：令一致的编程模式；今简化的编程模式；令运行于多个平台；令支持多语言的综合；令自动资源管理；令一致的出错处理方式；令安全性；令XML和SoAP的引入；令全新的编程语言C#；3.3数据安全性解决方案数据流程包括输入、传输、存储、输出4个阶段。在每一个阶段都必须保证数据的安全，数据安全性解决方案流程图如下：图3-3数据安全性解决方案流程图令数据输入阶段，系统软件采用用户权限认证、数据合法性、有效性检查的方法，确保数据输入的安全，用户权限检查流程如下图：令数据传输阶段，系统采用光纤介质，避免强工业环境下的信号干扰。令数据存储阶段，系统软件数据库采用安全性极高的MSSq