楊龍 杜鑫 陳明明 王敏

摘 要：本文介紹了萊鋼通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的能源管理與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)（簡稱EMS系統(tǒng)）。主要對事務(wù)存儲過程在EMS中的應(yīng)用作了闡述，并用實(shí)例說明了利用存儲過程簡單化解決復(fù)雜事務(wù)問題，提高系統(tǒng)分析處理速度和安全性的技術(shù)，提高軟件開發(fā)水平。

關(guān)鍵詞：事務(wù)存儲過程；能源管理；信息化

前言

根據(jù)《鋼鐵企業(yè)能源管理中心建設(shè)實(shí)施方案》 （工信部節(jié)[2009]365號） 、 《關(guān)于發(fā)布〈鋼鐵企業(yè)能源管控信息系統(tǒng)建設(shè)指導(dǎo)意見〉的通知》 （鋼協(xié)[2010]128 號）文件要求，為加快推進(jìn)工業(yè)化和信息化融合，加大節(jié)能技術(shù)改造力度，對能源生產(chǎn)、輸配和消耗實(shí)施動態(tài)監(jiān)控和管理，改進(jìn)和優(yōu)化能源平衡，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能降耗，萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司決定建設(shè)符合萊鋼特色的能源管理中心。

數(shù)據(jù)作為整個(gè)系統(tǒng)的重要因素，在后期的能源平衡分析、報(bào)表、決策支持都起到至關(guān)重要的作用。但是如何能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性、穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，是系統(tǒng)實(shí)施過程中一個(gè)亟待解決的問題。

1 原有的解決辦法

通常系統(tǒng)開發(fā)人員多是通過定時(shí)器或者線程控制去進(jìn)行采集數(shù)據(jù)與分析數(shù)據(jù)，并將分析后的結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行保存，一旦采集的點(diǎn)多，數(shù)據(jù)量大，并發(fā)性處理將會影響到系統(tǒng)的。一旦一些處理機(jī)制沒有處理得當(dāng)，會出現(xiàn)部分采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)無法上傳，造成數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性下降，質(zhì)量不高等現(xiàn)象。如果關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集不上來，可能會造成能源平衡分析的延后，甚至無法準(zhǔn)確的提供領(lǐng)導(dǎo)決策的依據(jù)，造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

2 技術(shù)準(zhǔn)備

現(xiàn)代軟件的設(shè)計(jì)倡導(dǎo)將用戶界面、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)相分離的設(shè)計(jì)原則。這樣便于對程序功能維護(hù)和移植。考慮到存儲過程具有以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）減少網(wǎng)絡(luò)通信量。調(diào)用一個(gè)行數(shù)不多的存儲過程與直接調(diào)用SQL語句的網(wǎng)絡(luò)通信量可能不會有很大的差別，可是如果存儲過程包含上百行SQL語句，那么其性能絕對比一條一條的調(diào)用SQL語句要高得多。

（2）執(zhí)行速度更快。有兩個(gè)原因：首先，在存儲過程創(chuàng)建的時(shí)候，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)對其進(jìn)行了一次解析和優(yōu)化。其次，存儲過程一旦執(zhí)行，在內(nèi)存中就會保留一份這個(gè)存儲過程，這樣下次再執(zhí)行同樣的存儲過程時(shí)，可以從內(nèi)存中直接調(diào)用。

（3）更強(qiáng)的適應(yīng)性：由于存儲過程對數(shù)據(jù)庫的訪問是通過存儲過程來進(jìn)行的，因此數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員可以在不改動存儲過程接口的情況下對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行任何改動，而這些改動不會對應(yīng)用程序造成影響。

（4）布式工作：應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫的編碼工作可以分別獨(dú)立進(jìn)行，而不會相互壓制。

因此決定采用存儲過程的方式對采集上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析匯總，并將分析匯總后的數(shù)據(jù)及時(shí)寫入數(shù)據(jù)庫里，為后期的平衡分析、報(bào)表等提供有力的依據(jù)。

3 存儲過程在EMS中的應(yīng)用

了解到存儲過程的優(yōu)點(diǎn)，針對目前系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理的現(xiàn)狀，我們將設(shè)計(jì)思路分兩部分：

一部分將老的能源管理系統(tǒng)中采集上來的數(shù)據(jù)通過分解拆包，保存在EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，主要針對現(xiàn)場正在生產(chǎn)，不宜進(jìn)行更換的儀表（主要是支持RS-485通訊標(biāo)準(zhǔn)的二次儀表），為EMS系統(tǒng)做補(bǔ)充使用，同時(shí)對于一些比較重要的采集點(diǎn)，可能既有二次表又有PLC等采集的，我們將EMS與老能源管理系統(tǒng)進(jìn)行比對，給能源計(jì)量包括決策者一個(gè)數(shù)據(jù)比對分析使用。

具體的處理方法是：

（1）在數(shù)據(jù)緩存服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建t_gzzybdz表，存放的是需要采集的能源管理系統(tǒng)點(diǎn)的地址編號；

（2）從三臺不同的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集匯總保存在t_shuju表中；

（3）介質(zhì)為水和氣體的溫度、瞬時(shí)流量、壓力、差壓、累計(jì)值，介質(zhì)為電的正向峰平谷值、反向峰平谷值、正向有功、反向有功，正向無功，反向無功等數(shù)據(jù)通過橫向、縱向的拆分事務(wù)存儲過程的處理，上傳至EMS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。便于系統(tǒng)進(jìn)行平衡分析和報(bào)表等系統(tǒng)使用。

另外一部分是將kpware軟件采集了部分通過PLC上傳上來的數(shù)據(jù)，已經(jīng)保存在EMS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，我們也是通過配置好的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的對照關(guān)系，將每個(gè)采集周期（通常是300ms一次）數(shù)據(jù)經(jīng)過橫向、縱向的組合、打包、事務(wù)存儲過程的處理。

具體的處理方法是：

（1）在數(shù)據(jù)緩存服務(wù)器中設(shè)置t_cedian表，保存的是需要從EMS匯聚層采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)的Tag名稱；

（2）將通過Modbus 、DTU等方式采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行高位與低位的計(jì)算處理、消除部分噪聲數(shù)據(jù)處理、壓縮處理等三大事務(wù)存儲過程處理后，匯總至數(shù)據(jù)緩存服務(wù)器的t_ybztmp表，并對該表的數(shù)據(jù)進(jìn)行后期的挖掘處理，將最后的處理結(jié)果存放至數(shù)據(jù)服務(wù)器中，必要時(shí)進(jìn)行同期數(shù)據(jù)比較支持熱線生產(chǎn)、能源調(diào)配使用，為生產(chǎn)做決策依據(jù)。

代碼如下：

select distinct gzz，ybdz ，CONVERT（ varchar（19 ），@sj， 121），'1' ，dwmc， cdmc，jzmc ，CONVERT（ varchar（19 ），@sj， 121），isnull （lldwsd， ''），isnull （yldwsd， ''），isnull （llbz， ''），isnull （max（ case cdjz when '流量' then ItemValue end ），0） [流量] ，0，isnull（max （case cdjz when '壓力' then ItemValue end），0 ）[壓力] ，

isnull（max （case cdjz when '溫度' then ItemValue end），0 ）溫度，0 ，''，case rsj when 'EMS' then isnull（max （case cdjz when '累計(jì)流量高位' then ItemValue end），0 ）*100+isnull（max （case cdjz when '累計(jì)流量低位' then ItemValue end），0 ）else isnull（max （case cdjz when '累積流量' then ItemValue end），0 ） end [累積流量]，ybdz，''，CONVERT（ varchar（19 ），@sj， 121） from （select gzz，ybdz ，ItemTime， ItemState，dwmc ，cdmc， jzmc，lldwsd ，yldwsd， llbz，ItemValue ，cdjz，rsj from （select ROW_NUMBER（） OVER（ PARTITION BY ems.ItemName ORDER BY ems.ItemTime DESC）lev ，yb.gzz，yb.ybdz， ems.ItemTime ，ems.ItemState，yb.dwmc，

yb.cdmc ，yb.jzmc，yb .lldwsd， yb.yldwsd，yb.llbz，ems.ItemValue，cd.cdjz，rsj from NY_OPCITems_test ems， cedian cd ，yb where cd.cdmc =ems.ItemName and ems. ItemTime <= @sj and cd.lgnyw is not null and cd .lgnyw= CAST（yb .gzz as varchar（10 ））+'-'+ CAST（yb .ybdz as varchar （10）） ）as tempp WHERE LEV = 1 ） as ttt group by gzz，ybdz ，ItemState， dwmc，cdmc ，jzmc， lldwsd，yldwsd ，llbz，rsj order by gzz，ttt.ybdz

經(jīng)過用戶使用測算，采用存儲過程的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集能夠大大減少了數(shù)據(jù)的冗余，節(jié)省了磁盤空間。同時(shí)通過使用，一分鐘處理大約3800多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，16秒的時(shí)間即可完成三大并發(fā)事務(wù)存儲過程的處理，大大縮短了數(shù)據(jù)的處理時(shí)間，提高了系統(tǒng)的可用性和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的一致性。

5 結(jié)束語

通過本次應(yīng)用可以減少數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員的工作量，節(jié)約開發(fā)和管理的成本。通過數(shù)據(jù)庫的權(quán)限和用戶設(shè)定，提高數(shù)據(jù)的安全性，并且提供了高效的數(shù)據(jù)存取，穩(wěn)定的事務(wù)管理，降低網(wǎng)絡(luò)的通信量，提高了數(shù)據(jù)的質(zhì)量，保證了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)穩(wěn)定性，為萊鋼今后的生產(chǎn)提供了重要的能源數(shù)據(jù)支持。