調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)在唐鋼煉鐵部的研究與應(yīng)用

吳海燕，于鳳浩

（河鋼集團(tuán)唐鋼公司信息自動(dòng)化部，唐山 063000）

1 設(shè)計(jì)原則

1.1 總體原則

（1）標(biāo)準(zhǔn)化原則。唐鋼煉鐵部調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使用現(xiàn)有的已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)，以保證技術(shù)上的先進(jìn)性和可擴(kuò)展性。

（2）先進(jìn)性原則。為了讓企業(yè)能夠可持續(xù)的發(fā)展，唐鋼煉鐵部調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)要具有前瞻性和先進(jìn)性，以保證在將來(lái)較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)軟件能夠緊跟行業(yè)的發(fā)展需要進(jìn)行擴(kuò)展，支持企業(yè)不斷發(fā)展。

（3）靈活性原則。隨著公司業(yè)務(wù)的發(fā)展和變化，系統(tǒng)靈活性對(duì)業(yè)務(wù)變化的適應(yīng)主要包括兩個(gè)方面：一個(gè)是業(yè)務(wù)需求的變化，另一個(gè)是業(yè)務(wù)量的變化。

1.2 設(shè)計(jì)原則

（1）程序設(shè)計(jì)合理，具備良好的可擴(kuò)展性、可重用性。

（2）程序界面友好，具備良好的可操作性。

（3）程序采用主流開發(fā)平臺(tái)和中間件，具備良好的可維護(hù)性。

1.3 配置原則

（1）硬件配置原則。充分利用現(xiàn)有的硬件和網(wǎng)絡(luò)資源，使硬件設(shè)備能充分地得到利用；充分考慮主機(jī)的處理能力、I/O 能力及擴(kuò)展能力；

（2）軟件配置原則。根據(jù)系統(tǒng)的功能需求、容量和速度要求來(lái)確定系統(tǒng)的軟件和配置；為降低總體擁有成本，軟件選擇及配置上應(yīng)考慮到將來(lái)能順利地將系統(tǒng)融入到企業(yè)的統(tǒng)一信息化中。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示：

（1）用戶交互層。用戶交互層是鐵前調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)為與用戶溝通提供的通道。該層主要以JSP 頁(yè)面與用戶進(jìn)行交互，該層應(yīng)用當(dāng)前主流的前臺(tái)框架模型MVC 進(jìn)行搭建。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

（2）頁(yè)面操作層。提供給用戶使用的實(shí)際功能，交互層傳遞過(guò)來(lái)的用戶請(qǐng)求都有該層進(jìn)行功能分析及轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。

（3）應(yīng)用服務(wù)層。應(yīng)用服務(wù)層是鐵前調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)為支撐業(yè)務(wù)提供的核心服務(wù)部件。該層服務(wù)主要為調(diào)度監(jiān)控用戶提供質(zhì)量分析、生產(chǎn)參數(shù)監(jiān)控、高爐燒結(jié)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等邏輯分析服務(wù)。

（4）數(shù)據(jù)服務(wù)層。數(shù)據(jù)服務(wù)層是鐵前調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口。該層不僅對(duì)應(yīng)用服務(wù)層提供了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的服務(wù)，是承接實(shí)際業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)控制層。

（5）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。數(shù)據(jù)資源層是鐵前調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源。該層提供必須的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)支持，并與其他數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)據(jù)庫(kù)（鐵前dss 數(shù)據(jù)庫(kù)、PI 數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)等）傳遞信息。

2.2 功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

鐵前調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)不僅包括生產(chǎn)監(jiān)控、質(zhì)量分析、業(yè)務(wù)操作核心業(yè)務(wù)功能，也包括用戶管理、數(shù)據(jù)同步接口和系統(tǒng)日志等輔助功能。該系統(tǒng)主要面對(duì)生產(chǎn)調(diào)度管理層，數(shù)據(jù)源來(lái)自底層生產(chǎn)工藝參數(shù)數(shù)據(jù)及現(xiàn)有各三級(jí)ERP 生產(chǎn)系統(tǒng)，為生產(chǎn)監(jiān)控提供必要手段。

2.3 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

提供數(shù)據(jù)的可靠傳輸，解決不同軟硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中系統(tǒng)的通信問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

2.4 系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)圖

整個(gè)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用劃分為2大部分：定時(shí)告警監(jiān)控以及生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控。實(shí)時(shí)監(jiān)控通過(guò)接口獲取數(shù)據(jù)，并保存到調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心中。調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)從數(shù)據(jù)中心讀取數(shù)據(jù)，在界面上完成數(shù)據(jù)展示，包括用戶查詢、數(shù)據(jù)報(bào)表等。

2.5 服務(wù)器架構(gòu)

基于需求出發(fā)，我們?cè)谥鳈C(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定性需求和可擴(kuò)展性需求，選用滿足性能指標(biāo)要求并且具有一定擴(kuò)展能力的服務(wù)器來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)平臺(tái)。主機(jī)配置方案選用集中式設(shè)計(jì)方案，選用高性能服務(wù)器集中化部署方案。

3 系統(tǒng)功能

3.1 系統(tǒng)總體功能

（1）生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)監(jiān)控。

（2）出鐵信息（4座高爐）管理。

（3）倉(cāng)槽位管理。

（4）原燃料質(zhì)量監(jiān)控。

（5）調(diào)度記事。

（6）文件存檔。

（7）告警處理。

3.2 功能描述

（1）數(shù)據(jù)的Web 查詢與瀏覽。包括產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)監(jiān)控、出鐵信息（4座高爐）管理、倉(cāng)槽位管理、原燃料質(zhì)量監(jiān)控等，通過(guò)Web 頁(yè)面進(jìn)行查詢展示，滿足業(yè)務(wù)對(duì)覆蓋全廠數(shù)據(jù)的查詢需求。

（2）圖、表展示功能。對(duì)原料、質(zhì)量、生產(chǎn)實(shí)績(jī)、倉(cāng)槽位監(jiān)控等信息用圖表、曲線圖等形式直觀展示其實(shí)際變化情況。

（3）權(quán)限控制和管理。

使用數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理和發(fā)布系統(tǒng)的權(quán)限控制，采用基于數(shù)據(jù)源的控制方式，權(quán)限包括：瀏覽、變更報(bào)表、變更數(shù)據(jù)表、變更數(shù)據(jù)源、管理授權(quán)五個(gè)級(jí)別；查詢?yōu)g覽數(shù)據(jù)庫(kù)信息的權(quán)限控制。分為二個(gè)方面，一方面對(duì)信息條目的瀏覽權(quán)限的控制，同內(nèi)容管理系統(tǒng)中的其他權(quán)限完全一致；另一方面，對(duì)報(bào)表的訪問(wèn)權(quán)限的控制，既確定哪些用戶可以訪問(wèn)指定的報(bào)表；同時(shí)用戶權(quán)限管理還包括系統(tǒng)日志管理、最新消息、通知發(fā)布等功能項(xiàng)。

3.3 系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)與后續(xù)保障

（1）操作風(fēng)險(xiǎn)：按系統(tǒng)正常操作流程進(jìn)行操作，對(duì)于超級(jí)權(quán)限用戶應(yīng)限制、或監(jiān)控其操作動(dòng)作，以免造成數(shù)據(jù)丟失或惡意操作發(fā)生。

（2）后續(xù)保障：系統(tǒng)上線后，需相關(guān)單位相互配合，按照職責(zé)分工完成系統(tǒng)的相關(guān)管理工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的調(diào)度監(jiān)控管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，需要在長(zhǎng)期的煉鐵生產(chǎn)應(yīng)用中不斷的改進(jìn)和完善。鐵前調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，將以前只關(guān)注結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在既關(guān)注結(jié)果也關(guān)注過(guò)程，通過(guò)監(jiān)控生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，輔助調(diào)度更好的協(xié)調(diào)、指揮生產(chǎn)，從而將調(diào)度管理覆蓋生產(chǎn)各領(lǐng)域。