一、 引言

      上海白龍港污水處理廠位于浦東新區合慶鄉東側長江岸邊，該處已建白龍港預處理廠，新廠擴建位于預處理廠北側長江邊，總用地面積120Km2。主要包括市中心區、閔行區及浦東新區，這些地區部分為合流制，部分為分流制。白龍港污水處理廠二期項目規模較大，總投資22億元人民幣，規模為172萬m3/d,服務面積271.7km2，人口355.76萬，白龍港污水廠近期處理水量為120萬m3/d,遠期處理水量為210萬m3/d。項目建成后將成為中國規模最大、亞洲領先的污水處理廠，排放水質可達到國家二級排放標準，被住房和城鄉建設部列為全國環保示范工程。

二、 項目要求

       白龍港污水處理廠二期項目要整合一期的系統，工程點數多達16000點以上，報警點多達5000點、需要保存歷史數據的監測點也多達8000點以上，對監控系統的數據采集的實時性和存儲能力有較高的要求。白龍港污水處理廠一期歷史數據存儲采用的是關系數據庫SQL Server，隨著數據量的不斷增大，SQL Server存儲和查詢的性能顯著下降，已經不能滿足客戶需求。

      針對以上特點，白龍港污水處理廠二期項目需要重新對歷史數據庫進行選型，所選數據庫必須是采用分布式結構以充分發揮各個計算機的效率，同時必須要有非常強“吞吐量”和數據高度壓縮的數據存儲方式。同時系統設計必須符合工業標準的“開放”體系，使系統易于擴充和升級。經過深入調研和測試，該項目最終選用北京亞控的工業數據庫產品KingHistorian作為新的歷史數據庫。

三、  歷史數據管理系統解決方案

1. 1.      項目特點

• 數據源豐富

      該項目中共有16個AB PLC，組態軟件采用的是與PLC同一廠家的產品RSVIEW，也就是說工業數據庫KingHistorian的數據來源并非是同一廠家的組態軟件，而是RSVIEW，這就要求各平臺軟件之間必須相互合作、配合默契。工業實時數據庫KingHistorian的數據采集器采用標準接口方式從RSVIEW中獲取數據，數據連續性強，為后期分析打下了堅實的基礎。

• 數據量大

      該項目需要進行歷史數據存儲的變量點數達8000多點，同時對數據的存儲頻率要求很高，普通變量要求30秒鐘記錄一個數據，對于數據精度要求較高的變量，例如“瞬時流量”，要求10秒鐘記錄一次。所存儲的數據包括各監測點水質數據、瞬時流量、累計流量，提升泵、閘門、污泥泵、刮泥機、攪拌機、鼓風機等各設備電壓、電流、功率、耗電量，各設備啟停時間、啟停次數、累計運行時間、故障次數等。

• 數據緩存

      該項目也需要對長期的大量的連續數據進行分析，短則數日，長則數月，對數據的連續性要求較高，如果發生數據丟失的現象將會影響到統計分析出來的結果，因此在此項目中采用了數據緩存技術，即各數據在向服務器的工業實時數據庫傳送的過程中如果網絡發生異常，數據將會緩存在本地磁盤中，緩存的容量及時間可以由用戶自由設定。當網絡重新恢復后，緩存數據重新被傳送，在工業實時數據庫中數據始終是連續的。

1. 2.      項目方案

      本系統是由亞控科技的工業軟件應用平臺、PLC為核心并采用交換機、路由器等現代化網絡設備構成的一個分布式計算機監控系統。整個系統按功能劃分為采集系統（King IOServer）、數據存儲系統（King Historian）和客戶端監控系統（King Client）三大部分。

      King IOServer：主要負責與現場的PLC進行數據交互，確保數據準確及時的被采集，確保控制命令準確無誤的被傳送到PLC中，以確保整個控制過程的正常實施。

      King Historian：主要負責向客戶端提供實時數據和歷史數據存儲壓縮，并還要及時的響應客戶端的數據查詢等要求。

      King Client：以圖形化的方式控制及監視水廠的各種工況，為操作人員提供友好人機界面，同時通過Internet/Intranet，實現對控制系統的一定權限內的查詢和控制。

圖1 系統結構圖

四、結束語

      迄今為止，本項目已穩定運行一年多時間，工業庫中存儲的歷史數據已達幾億條記錄。查詢測試：使用歷史曲線控件查詢16個瞬時流量歷史數據，查詢時間范圍為半年，返回記錄條數為800多萬條，耗時不到兩分鐘（其中包括：數據庫響應時間+網絡傳輸時間+磁盤響應時間）。

      通過所存儲的歷史數據，可以方便的統計出生產運營中所消耗的電量、藥量成本，生成生產運營日、月、年報表。通過設備對啟停、累計運行時間、故障次數的分析，可以方便的進行設備維護和故障分析，提高了設備的工作效率和利用率。