实时数据采集与分析系统功能描述

  本系统的实现共包括五部分软件：实时数据采集与分析系统Web服务软件（用于B/S结构）、实时数据采集与分析系统客户端软件（用于C/S结构）、模拟图及报表组态、数据接收及优化、DCS网关
1 实时数据采集与分析系统Web服务软件
实时数据采集与分析系统Web服务软件是用于让用户进行Web浏览的软件系统，用于B/S（浏览器/服务器）结构，包括守护进程和在浏览器上运行的实时模拟图监测、历史曲线分析、报表查询和超限统计三部分功能。
1.1 实时模拟图监测
实时模拟图监测功能以系统模拟图的方式显示生产现场系统运行实际情况，实时观测生产现场的各项指标。数据的显示方式包括模拟量的实时数字显示，开关量的实时图形显示、实时棒图显示等，实时数据的列表式显示以及实时数据的计算结果显示等；当数据超过规定的限值时，系统可自动产生报警信息；
 

1.2 历史曲线分析
历史数据曲线功能可以观察某项指标某一睹时间的点值变化曲线及其报警线的显示，界面如下图：
 
可同时对比察看多条曲线，任意缩放曲线，快速定位和查看曲线在特定时间段的最大值和最小值。
1.3 报表和超限统计
报表查询功能实现企业的生产报表查询功能，包括日报查询和班报查询功能，报表的种类和样式由报表组态软件灵活设置。日报查询的界面如下：

超限统计功能可以查看任意区间内某设备超过报警限值运行的时间汇总信息；也可以查看设备某项指标的详细超限信息，包括各超限时间段的起始时间、结束时间、最大超限值等等。以下界面为超限汇总信息：

2 实时数据采集与分析系统客户端软件
实时数据采集与分析系统客户端软件即控制系统实时信息数据领导查询系统，用于C/S（客户机/服务器）结构，是面向最终用户的实时信息分析系统，包括实时模拟图监测、历史数据分析、报表查询三部分功能。
2.1 实时模拟图监测
实时模拟图监测功能以系统模拟图的方式显示生产现场系统运行实际情况，实时观测生产现场的各项指标。数据的显示方式包括模拟量的实时数字显示，开关量的实时图形显示、实时棒图显示等，实时数据的列表式显示以及实时数据的计算结果显示等；当数据超过规定的限值时，系统可自动产生报警信息；可自定义图形化按钮在各模拟图之间切换用户可以自定义实时数据的刷新速度以及各角色的访问权限，并可随时编辑各系统图的表现形式。界面如下图（实时模拟图的样式由模拟图组态软件设置）：

2.2 历史数据分析
 历史数据分析包括历史数据曲线和指标超限额运行时间统计两部分内容。
2.2.1史数据曲线
历史数据曲线功能可以观察某项指标某一天的点值变化曲线及其报警线的显示，界面如下图：

并可同时显示多条指标曲线，用来进行对比显示：
可以放大曲线的任意区域，查看曲线在各取点时间精确的点值信息：

可以查看图中各项指标曲线的报警限值，统计每项指标在给定时间段内的最大值、最小值及其各自的取值时间，浏览超过报警限额运行的时间点及其点值并进行汇总统计：
2.2.2限额运行时间统计
超限额运行时间统计功能可以查看任意区间内某项指标超过报警限值运行的时间累计情况，包括查询区间内各指标超过报警值上限、下限的时间以及时间的累计以及最大最小值情况。同时还可以实现所有重要指标的超限额运行时间统计报表，即某一区间内各指标的超限次数、超限时间累计、超过上限的最大值、低于下限的最小值等。界面如下：

3 报表查询
报表查询功能实现企业的生产报表查询功能，包括日报查询和班报查询功能，报表的种类和样式由报表组态软件灵活设置。日报查询的界面如下：

班报查询的界面如下：

3  模拟图及报表组态
 此软件实现实时系统模拟图及报表的组态定制功能。
3.1 实时模拟图组态
画面组态功能主要完成对DCS实时数据模拟图上需显示的DCS信息点及其显示位置、显示形式的定义，包括定义模拟量的实时数字显示、开关量的实时图形显示，实时数据的棒图显示、列表式显示等；并可定义各信息点的报警限值，实现报警显示，界面如下：

3.2 报表组态
此功能实现企业实时数据采集与分析系统报表的组态工作。用户可根据本企业的实际生产情况定制各类生产报表，灵活设置报表的样式，使报表的每列数据可以是DCS的某一项指标，也可以是某几项指标的运算表达式，并可在报表内进行计算、汇总等操作；报表相关联的指标数值的取值可有多种选择，可以是取值频率为每秒钟或每分钟的的平均值，也可以是每小时的瞬时值，界面如下：

4 实时数据接收优化系统
 数据接收系统是将DCS网关机传送上来的数据包进行处理、优化后，存入数据库，用以进行数据分析及向MIS系统中其他模块提供数据接口。可以根据DCS信息点的重要程度以及用户的需求，灵活定义存储数据的方式，包括取值频率为每秒钟、每分钟的平均值保存，取值频率为每分钟、每小时的瞬时值保存，以及超限额运行时间的保存等。系统采用CRC校验等多种方法保证数据的准确性；将所有数据在内存中计算来保证数据及时性；将计算好的数据每小时存入数据库一次来减少数据库负担。定义数据保存方式的界面如下：
 

5 DCS网关
此部分功能通过网关机连通企业的DCS网和MIS网。网关机采集到DCS网的数据后，以UDP数据包的方式广播发送到MIS网中。