中国国电环保产业集团公司
污水处理厂归档系统软件
技术方案
1.功能简介本归档软件系统通过以太网接口，自动连接现场运行的OPC服务器，读取污水处理过程中的各种实时数据，对数据进行实时分析、统计运算，并将此过程中取得的有效数据，分类存档到数据库中。
2.系统特点
实时读取现场运行数据。
对数据进行灵活的归档设置
灵活的数据展示功能（曲线、表格）
简单易学的操作界面
数据分析及报表输出
简单的安装及配置过程
数据备份完整，提取方便
系统可靠性高，故障恢复处理简单
3.系统总体结构
3.1结构图
3.2总体结构说明
中控室的服务器中，安装了WINCC组态软件系统，通过工业以太网连接了现场所有的PLC，用来采集现场数据，对现场设备进行控制，对现场仪表数据进行采集。现场数据中，有控制数据，如风机运行信号、水泵运行信号、电磁阀位置信号等；有运行实时数据，如进水口SS、进水口COD、进水口PH、出水口SS、进水口COD、进水口PH等等；有流量数据，如进水口流量、出水口流量等，流量数据需要进行累积，以方便数据管理和分析。
中控室的WINCC组态系统，提供OPC Server服务，通过内部以太网，提供OPC接口。本归档系统软件，建立OPC Client，向OPC Server申请数据链接，连接成功后，直接采集现场PLC数据，对需要归档的数据进行统计分析和归档、报表等操作。
4.归档系统软件功能模块
| 序号 | 名称 | 功能 |
| 1 |
OPC Client数据接口 |
提供OPCServer和归档系统的数据接口 |
| 2 |
历史数据库 |
数据库建库、维护、建表等 |
| 3 |
数据检索平台 |
提供人机界面，数据查询浏览等 |
| 4 |
管理平台 |
系统管理、变量管理、数据库管理、用户管理等 |
4.1 OPC Client数据接口功能
4.1.1寻找工作组或域中的指定OPCServer ，建立稳定的OPC Connection
4.1.2在指定的OPCServer 种，解析协议分析数据来源，查找和连接来源的OPC Group，并可以根据现场的仪表、可编程逻辑控制器、WINCC中的数据指向而调整OPC Group。
4.1.3根据中控数据采集需求，实时解析对应的OPC ITEM，解包对应的OPC数据，并将数据交换到历史数据库管理模块，和用作检索平台，显示运行时的实时数据。
4.2历史数据库开发
4.2.1采用微软的SQL Server2000大型数据库的数据存储归档系统，保证数据存储的可靠性及数据查询的快捷方便。
4.2.2将实际数据分类为分钟数据、小时数据、日数据、月数据、年数据5种周期存储格式。
4.2.3对数据的存储格式细化分类：做平均值、最大值、最小值、累计值、有效性（正常、校准、故障）5种处理。
4.2.4在数据存储过程中，保存最近7天的一分钟数据，保存最近3个月的一小时数据，保存最近2年的日数据，当天数据瞬时值可显示（15秒采集一次），月数据及年数据保存10年以上。
4.2.5数据备份周期为次月1日自动备份上月数据，并把历史数据存入指定位置，保证数据可靠。
4.2.6包括其在源系统中的变量名称、数据范围、显示曲线时的详细信息以及历史数据存储等其他功能在内，每一个数据点单独建立数据表，达到提高查询速度的目的。因为这些表是动态的，在监测使能的时候建立，在监测取消时，删除对应的表格。
4.2.7数据的存储容量为175200条，保证历史数据合理重现。
4.2.8数据存储两年以后，可以通过手动方式将数据备份到外置存储器。而且将备份数据保存至系统后，系统可以正常检索。
4.2.9数据存储时间节点按如下方式设置：1分钟数据为每15秒采集数据的平均值。1小时数据为1-60分采集数据的平均值。1天数据为当日早9:01至次日9:00，24小时的平均值。月数据为每月1日9:01至次月月1日9:00，日数据的平均值。年数据为每年1月1日9:01至次年1月1日9:00,365天（闰年为366天）数据的平均值。
4.2.10将升级的归档系统制作成安装包，当系统出现意外情况是，可以容易的重新安装归档软件，不丢失历史数据。
4.3 检索平台系统开发
4.3.1检索平台数据采集主要包括进/出水水量、进/出水水质（COD、SS、PH）、曝气产品参数（电流强度、导叶开度）、生化池溶解氧浓度、生化池污泥浓度、生化池PH、曝气管线空气流量、提升泵液位以及主要产品（提升泵、鼓风机、离心机）运行状态共9类数据，可根据用户需求增加或减少，变量总数上限为200项。
4.3.3.1通过点击按钮方式进入和退出数据归档画面。
4.3.3.2在同一曲线界面中做8条及以上不同颜色曲线显示。
绝对数值方式下，可以调整显示比例，以便将显示数据展示在相对中间的位置，而不是数据以最大值、最小值作为纵坐标的最大值和最小值，这样可以更的方便观察趋势，更容易进行数据比对。
4.3.3.4每条曲线段之间的显示采用折线图。游标移动时可显示各条曲线任意点的时间和对应数值。可按选择的时间段进行前后推移。
4.3.6可选择数据曲线和数据点列表两种查询方法。通过数据点的选择及时间条件的选择，将查询得到的数据以数据表格的方式显示在界面上。
4.4 管理平台系统开发
管理平台具有系统管理、变量管理、数据库管理、用户管理、数据采集、检索、显示等功能。
4.4.1管理平台数据采集包括剩余/回流污泥流量、离心机上泥流量、药泵絮凝剂上药流量、工艺过程中泥位、液位及液位差、离心机主要参数（转鼓电机转速、螺旋电机转速及转矩）、主要产品（粗/细格栅机、回流/剩余污泥泵、地下小鼓风机、刮泥机）运行状态等数据。并可以随时增加自控系统中现有但未采集项数据功能。
4.4.2通过登录用户名和密码登录系统，避免其他人误操作，保证安全性。管理员可以进行修改密码、新建用户、删除用户操作，并可指派管理权限和浏览权限。
4.4.4增加新的需要历史数据归档的数据点，数据点包括其基本信息，采集频率，是否立即启用归档功能，或者仅仅是配置到表中，是否需要开放给检索平台检索系统，或者仅做管理平台系统归档使用。
4.4.5可以在全部数据点的特定区间或全部时间段进行数据导出，导出所有的数据。并将所有一次导出的数据存在同一个文件中，不同数据点区分EXCEL不同的数据表。
4.4.6可以将数据有效性进行正常、校准、故障选择。
4.4.7设计数据备份自动备份功能，根据时间间隔选择进行自动和手动备份。
