燃气轮机运行数据分析系统

 1.17版于2008年8月27日发布!

屏幕截图, Linux操作系统

屏幕截图, Windows操作系统

1.1 系统结构

系统采用基于服务的体系结构,特点有:

• 将每种功能实现为一个服务模块,所有的分析算法全部在服务器方运行
• 所有的统计和查询都基于机组的启动/停机循环
• 单个功能模块的修改既不影响系统其他模块的工作,也不需要修改客户端
• 可以随用户需要的增加,增加新的服务模块
• 客户端和服务之间采用指令方式传递信息,新增功能只要增加指令.

1.2 系统功能 见屏幕截图说明

燃气轮机历史数据采集系统

 3.86 版于2008年9月3日发布!

屏幕截图, Linux操作系统

屏幕截图, Windows操作系统

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1.简单介绍

    本产品目前运行在上海闸电燃气轮机发电厂(以下简称闸电燃机电厂)，24小时不间断采集4台美国通用电气公司生产的 10万 KW 燃气轮机发电机MARK V控制系统的运行状态数据，该机组是目前国内单机容量较大的燃气轮机发电机.

    闸电燃机电厂以前装备的与MARK V涡轮控制系统配套的历史数据采集记录装置使用的是原美国数字设备公司DEC 生产的 VAX微型工作站，并使用盒式磁带机作为永久数据存储设备。由于设备使用期较长，目前硬件已无法使用， 而DEC公司也已被美国康柏电脑公司在1998年1月份以96亿美元的价格收购，随后在2001年美国惠普公司以250亿美元收购了康柏。从技术趋势上看，DEC的VAX 机及配套的VMS操作系统曾经在20世纪70年代末和80年代中期流行一时，但随着UNIX和WINDOWS操作系统的兴起已逐步被淘汰。GE公司的MARK VI 燃机控制系统就完全废弃了VMS而采用WINDOWS NT操作系统。

      整个系统由两个程序组成，Leiosoft Gas Turbine Communicator用作数据采集，Leiosoft Gas Turbine Historian 用作数据查询和系统设置。

     本产品在通讯方式上同时支持以太网MODBUS和串口MODBUS, 在网络方式下最快采集/存储速率为60MS,串口方式下最快速率为178MS.

1.1 系统结构

1.1.1 以太网通讯方式

   闸电燃机电厂使用三个网络,两个HMI服务器.  Leiosoft  数据采集工作站通过PDH以太网与GE HMI服务器通讯，使用MODBUS 通讯协议.由于MODBUS 协议本身不支持时间戳，从HMI 服务器发来的信息都没有时间标志，因此必须确保数据采集工作站的时间精准，为此系统使用一台GPS 同步时钟授时装置.

1.1.2 串口通讯方式

   这是闸电燃机电厂在没有使用HMI时的通讯方式.  Leiosoft  数据采集工作站通过4个RS 232串口直接与MARK V 控制系统接口通讯，使用MODBUS 通讯协议.

   本系统支持部分机组使用HMI网络,部分机组使用串口的混合通讯方式.

1.2 历史数据采集系统实现的功能

• 数据采集和处理功能 包括：对模拟量、状态量和计算量 以及SOE事件顺序记录等的处理
• 人机联系功能 包括：系统管理功能，事件和数据查询操作功能，所有人机操作均采用图形用户界面
• 报表功能 系统可根据用户指定的时段、采样点形成报表并打印
• 系统时钟同步功能 用卫星全球定位系统GPS的时间信号保证系统内时钟准确
• 事件报警处理功能 该功能指遥信报警、事故报警、越限报警死区处理、报警恢复

1.3 历史数据采集系统技术特点

1.3.1 数据采集的实时性和准确性

   由于MARK V 系统的采样点数据量多， 数据本身没有时间标志，保证数据的实时、准确、可靠是系统成功的关键。为此， 本采集系统使用下列技术来达到目的:

[实时数据库]

  系统以一个嵌入式实时数据库作为数据处理的核心，该数据库驻留在系统内存中，支持SQL语句。通讯线程收到数据后只是将数据存入内存数据库，然后立即返回执行下一次通讯。系统有一个历史数据存储线程周期性地将数据从实时数据库转存入位于磁盘上的历史数据库中。因此，系统可以非常快地完成每个采样点的数据收集工作， 而将费时的磁盘存储操作单独地、与通讯并行地完成.

[模拟量根据重要性和变化频度由用户设定采样频度]

  MODBUS协议是一种问答式通讯协议，MARK V 控制系统不会主动向数据采集系统周期性地发送某测点的数据。 本系统利用这一特点，根据采样点的重要性和变化频度将数据点分为一类和二类，对一类数据和二类数据使用不同的询问频度。当用户在图形化的表格界面上输入某采样点的信息时，可以指定该点的等级.

[多线程并发数据采集]

  本系统同时采集4台燃机的数据，采集时使用多线程技术4台同时并行进行，而不是轮流一台接一台进行。  在闸电燃机项目中,把采样点分成不同级别，我们的系统实现了持续以60MS(HMI 网络通讯方式)/178MS(串口通讯方式)的间隔采集和存储1525个采样点.

[采用LINUX 软件RAID功能]

  可以将8个300GB的硬盘组合成RAID0模式,从而在支持2400GB(对于6台机组可以保存4年数据)的同时,还获得了数倍于单个硬盘的读写速度提升.

1.3.2 开放式系统

系统具有高度开放的特点，体现在:

[软件方面]

• 采样点高度可自定义 用户可在系统投产后任何时候增加、修改、删除测点信息和参数.
•  动态报表查询和生成 用户可任选机组/时段/测点来指定报表内容.
• 历史数据库是支持SQL标准的网络关系数据库  不同于常见的只能从磁盘本地访问的ACCESS数据库，本系统使用网络型关系数据库POSTGRESQL 8.1，用户可通过其他系统对历史数据自行开发利用。 系统提供消息通知机制,每当有新的采样点数据到达时,可以立即广播给其它的应用程序.
•  跨平台可移植性 系统使用C++语言和STL标准模板库作为开发工具，同一套源代码可同时运行在WINDOWS、UNIX 和LINUX 操作系统上。用户可以任选一种操作系统。本系统缺省使用LINUX作为运行平台， 因为其快速、稳定可靠、对病毒天生免疫而且没有版权问题

[硬件方面]

  系统使用标准工控机作为主机，使用大容量硬盘作为存储设备，所有的硬件设备都不受某个生产厂家的限制，再不会出现类似DEC被收购后其硬件无处维修替换的事情.

  在硬盘写满以后,系统支持用户更换新硬盘, 换下来的硬盘可以在另一台安装有数据库服务器软件的机器上提供历史数据查询功能.

开放的软硬件体系使得本系统具备良好的扩展能力，增加新的机组后只须增加一个网卡或RS 232口便可对其进行采集，软件根本无须改动.
1.3.3 图形用户界面支持皮肤主题

从2.00版开始,本系统采用 GTK+ 2.6 ( http://www.gtk.org ) 作为界面开发工具, 感谢这个强大美观的工具库, 现在我们可以使用同一套源代码支持多国语言/国际化(i18n), 要支持一种新的语言,我们只须编辑一个.po文件就可以了,这只是快速简单的工作;让我们的用户可以自行选择程序的观感, 同时在Windows 和Linux 操作系统上使用他们喜欢的Linux X Window 界面主题.

1.3.4 具体性能

• 一套装置能对4台燃机进行数据采集，4台燃机的数据采集同时进行

• 对每台燃机的采样点能支持大于500点，四台支持大于2000点, 软件对此不设限制.

• 模拟量采样分辨率小于100 ms, 报警及系统事件信号分辨率小于62毫秒(HMI网络通信方式)

• 历史数据至少保存1年,最多可以支持8个硬盘合成的软件磁盘阵列(至少4年).

• 为保证数据采集的时间精度，用卫星全球定位系统GPS同步时钟

• 能对MARK V的模拟量、开关量等任何控制数据库中的信号进行采集

• 能进行SOE记录处理

• 整个系统是开放式的

• 能任意增加、删除对MARK V中任何一个信号的采集

• 能对保存的任何时段的采样信号进行查询，并能做成报表进行打印

• 报表既能做表格形式，也能做线形和棒状的图形报表

• 选用的软件是正版的，如操作系统、数据库、编程软件等，该系统的全部软件的使用权归业主所有

• 选用的硬件主机是工控机，带软驱和光驱，CRT选用17寸液晶显示

1.4 系统组成

[主要硬件组成]

• 采用台湾产高性能的工控机为硬件平台

• 采用台湾产高速智能多串口扩充卡

• 采用高精度GPS同步时钟

[主要软件组成]

• 采用LINUX2.6 （缺省）或WINDOWS2000为软件平台

• 采用GNU C++ （缺省）或 Visual C++ 等面向对象的编程技术

• 采用嵌入式实时SQL数据库技术作为数据处理的核心

• 采用符合SQL2003标准的POSTGRES SQL数据库作为历史数据库

[主要功能模块]

• 数采 通信模块:负责数据发送和接收

• 协议处理模块:负责数据MODBUS规约处理

• 数据库操作模块:负责实时数据库和历史数据库交换,以及消息广播.

• 人机界面模块:用于当地操作和维护

• 查询和报表模块:负责报表相关操作 　

• 打印及预览模块:打印/打印预览/页面设置

1.5 部分早期版本的资料

下载1.6版用户使用手册(HTML格式)

变电站监控系统

详细说明及屏幕截图

简单介绍

  本产品最初设计目的是用作一个电力馈线自动化网络的监控系统，控制18座10KV变电站和大约200台施耐德 Talus 200 I型 FTU 设备. 该项目位于上海西南郊.

  整个系统由三个程序组成，一个用于主结线图绘制和系统配置，一个用作通讯网关，另一个用作监控工作站。

特征

• 使用便捷. 全部绘图和配置工作可以通过鼠标点击完成。经过5分钟指导，一个新手可以做到在10分钟内完成一个有50条馈线的变电站的绘图和配置.
• 可靠. 除系统本身可靠外，缺省选用的 Linux 操作系统和 MYSQL 数据库都以可靠著称.
• 快速. 系统用驻留内存的SQL数据库作为实时数据处理的心脏.  
• 软件免维护. 
• 体系结构清晰明了.既没有其他同类产品那样成堆的后台守护进程,也没有神秘莫测的配置脚本.
• 可扩展. 全部系统配置工作可以由用户在任何时候自行完成。没有采样点容量限制。
• 同时支持问答式和循环式通讯协议。增加新的协议只需少量改动现有程序，对现有配置没有影响。
• 跨操作系统平台可移植。用同一套c++源代码支持 Linux/Unix/Windows .
• 支持多国语言的UNICODE标准.
• 通讯协议支持IEC60870-5-101, 部颁标准DL-634-97, 循环发送式的部颁标准DL-451-91.
• 支持True type 字体。使用内嵌的字体引擎处理True type 字体.
• 价廉物美。系统总体拥有成本的降低来源于低价位的硬件，免费使用的操作系统和数据库.   

安装需求

• 内核版本2.4以上的Linux 操作系统，或 Solaris 8 以上的SUN 系统，或Windows 2000.
• 500MHz 及以上的 Intel CPU, 或任何带sparc CPU 的SUN 工作站.
• 声卡.

Leiosoft Video Capture V2.0

详细说明及屏幕截图

简单介绍

    Leiosoft Video Capture (LVC) 是一个数字视频捕获软件, 可以用它作为安保监视和记录工具，来制作AVI格式的影片,  或者用来拍摄数字像片。

特征

• 同时在多文档窗口内显示多个视频输入流。 软件本身没有同时采集的视频设备个数的限制, 只要您的PC硬件能够支持。
• 同时记录多个视频输入流. 软件不限制记录的时间. 您可以为每一个视频设备设定不同的录像计划.
• 同时检测多个视频输入流的图象运动. 您可以为每路输入指定不同的检测门限。您可以为每路输入设定一组图象运动敏感区.
• 支持高速和低速图象捕捉模式，并可在检测到图象运动时自动切换到高速模式。
• 当检测到图像运动后, 您可以指定是否要拍摄快照, 开始AVI录象, 发出告警音响,或 执行指定的程序. 当图象运动停止后, 软件会将所有捕获的JPG图象和AVI影象打包压缩成一个ZIP文件。您可以指定是否EMAIL该文件，以及用FTP上传到文件服务器。如果当时没有可用的因特网连接，软件可以用您指定的拨号连接帐号建立连接，然后完成传输。
• 运动检测中的AVI录象独立于定时录象进行。
• 便捷灵活的配置方式. 您可以调节每路输入的视频特性，如对比度，亮度等。您可以为每路输入设定不同的捕获频率和格式。可以选择压缩编码器。
  
• 精巧实用。

安装需求

• Microsoft Windows 98/Me/2000/XP 操作系统.
• 500MHz or higher Intel CPU.
• 一个以上视频输入设备，具有 Microsoft Windows WDM 驱动程序 或 Video for Windows 驱动程序, 例如PC视频捕获卡或USB摄象机。.
• DirectX8.0 or later.
• DIVX 3.11 或以上的压缩编码驱动程序 (推荐使用，可选).

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