PI 实时数据库系统

FUJIAN DIAN LI YU DIANG ONG第28卷第2期2008年6月IS S N 1006-0170CN 35-1174/TMPI 实时数据库在福建电网WAMS 的应用研究陈雪净郭其秀（福建电力调度通信中心，福建福州350003）摘要：为建设福建电网广域测量系统，对数据规模进行了分析；针对系统海量和快速数据处理能力的需求，对PI 实时动态数据库的特性进行分析；研究利用PI 实时数据库提升福建电网WAM S 整体性能的方案。

关键词：广域测量系统（WAM S ）；PI 实时数据库；SCADA 系统；网络通信流量；历史库存储容量中图分类号：TM73文献标识码：B文章编号：1006-0170（2008）02-0030-041引言广域测量系统（Wide-Area M easurement System,WAM S ）的出现，给大规模互联电网的运行和控制提供了新视角，一定程度上缓解了大规模互联电网动态监视、分析与控制的困难。

WAM S 的外部基本单元为基于全球定位系统（Glo bal Positioning System,GPS ）的同步相量测量单元（Phaso r M easurement Unit ，PM U ）和连接各PM U 的实时通信网络，其核心是中心数据站及其上的应用。

借助高速计算机和高速通信网络，在同一参考时间框架下，高精度捕捉大规模互联电网的实时动态数据，再通过主站软件对电力系统动态行为进行监视、分析并最终实现协调控制。

与传统的监控与数据采集（Superviso ry Control and Data Acquisition ，SCADA ）系统相比，WAM S 采集和处理的是高密度带时标的数据，因此，需有高效的实时数据库对数据进行处理，以确保动态数据监测功能的实现。

国内之所以通常采用传统的关系数据库（如Oracle ）作为动态信息的历史数据库，是由于EM S 系统中的商用数据库一直是关系数据库，且尚未发现更适用于PM U 动态数据的商用数据库。

钢铁企业PI实时数据库的应用部伟利【摘要】为了打造国内领先、国际一流的钢铁企业,实施信息化势在必行,处于信息化一、二级和三级系统之间的PI实时数据库系统,更加侧重于对底层重要参数和生产实绩数据的实时采集、跟踪,将其存储于统一的数据仓库中,供管理和技术人员监控、指挥生产,并为决策层提供准确的数据依据和支撑.【期刊名称】《数字技术与应用》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】2页(P122-123)【关键词】PI实时数据库;信息化;PI应用;PI接口【作者】部伟利【作者单位】河北钢铁集团唐钢微尔自动化公司,河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TP311.13在科技、信息化高度发达的当今世界,企业要想在市场竞争中立于不败之地,就必须提高自身的市场竞争能力和整体管理水平,而实施信息化就是一个最好的选择。

钢铁企业实施信息化,普遍采用以SAP为核心的五层架构模式。

本文所讲述的PI实时数据库系统就是一个处于二级系统和三级系统之间的独立系统,它将一、二级系统采集到的生产数据实时、准确地传送到各个三级系统当中,为上级提供准确的数据保障与支撑。

Plant Information System 简称PI实时数据库系统,是由美国OSI Software公司开发一款基于C/S结构,集实时采集生产现场的数据与设备参数、监控画面、存储数据等诸多功能于一体的系统。

如图1所示。

3.1 整体实施方案PI接口机通过API、OPC等接口程序,从一、二级PLC、DCS工程师站上采集底层实时数据,输送到双机服务器,经运算处理至三级系统,此过程仅是单向操作,即只上传并不允许三级系统将回写数据进PI系统。

3.2 PI接口机与底层控制系统的接口PI接口机主要是采集炼焦、炼铁、钢轧和动力能源中各条主要生产线上的生产过程参数和设备运行状态数据。

首先从一级控制系统直接取数来说,它可以分为以下几种情况：①一级控制系统使用的是西门子的WINCC或者是AB的RSLinx,由于二者都有OPC Server模块,所以PI与他们的接口可以采用在接口机上直接安装PI-API和PI-OPC软件,并且安装双网卡的形式来实施;②一级控制系统使用的是WonderWear公司的InTouch,则在PI接口机上除了要安装PI-API以外,还要安装PI-WonderWear InTouch接口,此接口包括了为连接InTouch系统而定制的OSI通用接口,它通过InTouch数据库外部连接软件开发包IDEA SDK在InTouch数据库与PI归档文件之间传输数据,它运行在微软的NT系统之上,支持PI与InTouch之间的双向输入输出;③一级控制系统使用组态王软件,则在PI接口机上除了要安装PI-API以外,还要安装一个二次开发的UDP收包程序,从工作站上收到报文分析后写入PI服务器中; 其次说从二级系统的SQL Server数据库中取数,PI接口机需要安装PI-API、SQL Server 2000客户端和一个为此数据库编写的接口软件,并配置参数,此接口直接从外部数据库中取得数据。

第５７卷　第１期２０２１年１月石　油　化　工　自　动　化ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＩＮＰＥＴＲＯ ＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹＶｏｌ．５７，Ｎｏ．１Ｊａｎ，２０２１稿件收到日期：２０２００７１８，修改稿收到日期：２０２０１０１０。

作者简介：占叶勇（１９８９—），男，浙江绍兴人，２０１５年毕业于浙江工业大学化学工程与技术专业，获硕士学位，现就职于浙江恒逸石化有限公司，从事石油化工信息化智能化工作，任主任工程师。

ＰＩ实时数据库在石化企业的应用占叶勇，朱浙军，徐江军，侯斌，李飞燕（浙江恒逸石化有限公司，浙江杭州３１２０００）摘要：以ＰＩ实时数据库在石化企业中的应用为例，从数据网的建立、系统范围、接口及系统集成、功能模块、系统安全策略、数据处理方面介绍了ＰＩ实时数据库的建设。

数据整合平台集成了ＤＣＳ，ＰＬＣ，ＳＩＳ，ＦＧＳ，ＳＣＡＤＡ等底层控制系统数据，以及ＬＩＭＳ系统数据，从而使企业决策人员、运行管理人员、生产执行人员准确地掌握生产装置动态。

同时通过ＡＰＩ接口向ＭＥＳ，ＡＭＳ，ＥＲＰ等上层管理系统提供数据，可进一步对企业的数据进行分析处理，为企业的节能降耗提供有力的支持。

关键词：ＰＩ实时数据库；接口；集成；数据中图分类号：ＴＰ２７４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００７７３２４（２０２１）０１００５９０４犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳犘犐犚犲犪犾 狋犻犿犲犇犪狋犪犫犪狊犲犻狀犘犲狋狉狅犮犺犲犿犻犮犪犾犈狀狋犲狉狆狉犻狊犲狊ＺｈａｎＹｅｙｏｎｇ，ＺｈｕＺｈｅｊｕｎ，ＸｕＪｉａｎｇｊｕｎ，ＨｏｕＢｉｎｇ，ＬｉＦｅｉｙａｎ（ＺｈｅｊｉａｎｇＨｅｎｇｙｉＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，３１２０００，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋狊：ＴａｋｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰＩｒｅａｌ ｔｉｍｅｄａｔａｂａｓｅｉｎｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓａｓａｃａｓｅ，ｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＰＩｒｅａｌ ｔｉｍｅｄａｔａｂａｓｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｄａｔａｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｓｙｓｔｅｍｓｃｏｐｅ，ｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｓｙｓｔｅｍｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｏｄｕｌｅ，ｓｙｓｔｅｍｓｅｃｕｒｉｔｙｓｔｒａｔｅｇｙａｎｄｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．ＴｈｅｄａｔａｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｉｎｔｅｇｒａｔｅｓＤＣＳ，ＰＬＣ，ＳＩＳ，ＦＧＳ，ＳＣＡＤＡａｎｄｏｔｈｅｒｂｏｔｔｏｍｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｄａｔａ，ａｓｗｅｌｌａｓＬＩＭＳｓｙｓｔｅｍｄａｔａ，ｓｏｔｈａｔｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｄｅｃｉｓｉｏｎ ｍａｋｅｒｓ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｒｓ，ａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｘｅｃｕｔｉｖｅｓｃａｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｄａｔａｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄｔｏｔｈｅｕｐｐｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｓｕｃｈａｓＭＥＳ，ＡＭＳ，ＥＲＰｔｈｒｏｕｇｈＡＰＩｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｆｕｒｔｈｅｒａｎａｌｙｚｅａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｄａｔａ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｔｒｏｎｇｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ＰＩｒｅａｌ ｔｉｍｅｄａｔａｂａｓｅ；ｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ｄａｔａ ＰＩ实时数据库［１３］是流程工业智能工厂体系结构中的一个重要组成部分，作为面向工业过程的软件平台，该数据库不仅承担着过程数据的集成任务，而且还支持控制层和过程监控层的许多应用［４］。

基于 PI 数据库的风电场实时监控系统应用研究王韬【摘要】This paper introduces in depth the composition and characters of the PI (Plant Information)database system (PI system server end, PI client-end software)as well as the difference between it and relational database.With respect to the characteristics of the PI system,this paper presents a scheme of unique encoding of measuring point.On that base,it expounds a deployment scheme for remote centralized monitoring system for wind farm based on PI database,as well as specific implementation of key technologies in the system construction such as dataacquisition,exchange and storage,fan control,substation control,data calculation,delivery and display.That can be used for reference in the construction of the remote monitoring system of wind farms.%介绍了PI （Plant Information System）数据库系统构成（PI系统服务器端、PI客户端软件）和系统特点，以及与关系数据库的区别，针对PI系统特点，提出了测点编码唯一性方案。

PI实时数据库在发电企业中的应用2010-12-29 14:42:33 作者：孙钦丽来源：浙江浙能钱清发电有限责任公司浏览次数：276将底层控制系统与上层管理信息系统联系起来是过程企业信息集成的必然要求，作为两者之间的桥梁，PI实时数据库广泛应用于电力，化工等行业，它在第一时间将生产系统的数据传递到业务系统，使检修人员可以即使发现问题迅速响应，管理人员也可以根据历史趋势全面掌握设备的运行情况。

我公司是具有两台机组的火力发电厂，PI系统的实施为信息管理系统提供了大量有价值的数据，缩短了上到公司领导下到检修人员与生产现场的距离，节省了人力，提高了效率。

关键词：发电企业，实时数据库，管控一体，科学发展一、实施背景随着信息化的发展，发电企业普遍引入了计算机管理系统，并开发了相应的MIS系统，在企业范围内实现计算机管理，旨在实现全方位的信息化管理方案。

但是发电企业在信息化管理方面普遍存在着信息孤岛多、数据利用率低等问题。

最突出的表现就是由于安全性的限制，生产控制系统中的数据不能直接传递到上层管理信息系统中，不能真正做到及时、全面的信息管理。

而引入PI(Plant Information)实时数据库通过搭建一个企业级数据平台，实现管理控制一体化，可解决信息化存在的主要问题，从而为发电企业信息化建设提供指导意义。

二、关于PI系统PI是OSI软件公司开发的大型实时/历史数据库系统，是企业实施ERP工程中必备的基础平台。

PI实时数据库是真正的时间序列数据库，具有强大的数据收集和管理功能，以数据原型长期在线存储存储，成为整个企业可靠的公共数据源；它具有良好的开放性以及多样化成熟接口，能很好实现企业管理和设备控制一体化；它采用专利的压缩算法，占用磁盘空间小，响应速度快；它分布式的采集接口机上的数据，完美地解决了公司信息处理中存在的不足，弥补了公司管理上的空缺。

三、实施过程：3.1 网络拓扑的构架：为确保生产控制系统的稳定安全运行，避免病毒攻击，根据国家电监会二次安全系统防护“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的原则，确定整体的安全防护方案，具体拓扑图如图一。

PI实时数据库在大唐韩城第二发电公司SIS系统中的应用【摘要】实时数据库是构成sis系统的数据整合平台。

本文结合大唐韩城第二发电有限责任公司sis系统的建设，介绍了pi实时数据库系统的功能和特点，并阐述了pi实时数据库在sis项目中的具体应用与实践。

【关键词】实时数据库；厂级监控信息系统；sis0.前言韩二根据自身发展的需要，在二期工程2×600mw火电机组中采用西安热工院研制开发的厂级实时监控信息系统（简称sis）。

目前，sis系统已经成功地投入商业运行，不仅解决了全厂生产实时数据的有效存储、管理、分析等问题，而且为机组的安全性、经济性运行模式和科学合理的决策支持提供了一定的依据。

1.韩二sis系统实施方案1.1系统网络结构韩二sis系统网络采用1000mbps光纤主干网，网络结构为冗余星型拓扑结构。

系统中，核心交换机cisco system catalyst 4503采用千兆端口连接，与主、备数据库服务器、过程管理计算分析站和防病毒服务器均采用六类双绞线连接。

分布在外围的辅网接口机及1、2、3、4号dcs接口机均通过网络与冗余的数据采集交换机相连，每台配置三块网卡，可实现通讯故障的自动切换。

大大提高了数据的安全性、可靠性及完整性。

1.2系统硬件配置及功能（1）核心交换机cisco system catalyst 4503配备4个1000base-t gbic端口，9个1000base-sx端口，36个10/100base-t 端口。

（2）数据库服务器与磁盘阵列的连接采用全冗余方案，其中数据库服务器采用ibm 3650，配双intel xeon 700mhz处理器，1g ram,安装实时数据库pi。

磁盘阵列采用type 1726-hc4 ibm ds3400，内装7块146.8g scsi硬盘，采用raid5技术以提高数据库系统的容错性。

（3）性能计算分析站采用ibm system x3650，运行性能计算分析软件、能损计算分析软件、负荷优化分配软件及数据统计管理软件。

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２ ０ 年第 ６期 ０６
赵 冠军 ，等 ：Ｐ 实时数 据库在金 华 电网安全控 制 中的应用 Ｉ
４ ５
１ 、特殊 临 时方 式也 制 作 成 断 面控 制 ，作 为 电 网安 全 运 行 监 视 控 制 的一 种 手 段 ，同 时 作 为
金华 电 网随着 现代 电网发展 步伐 已进入 到 超高压 、大容量 的时代 ，同时 也遇 到 了部分 主
设 备重载 、超载等 影 响电网安 全 、稳 定运行 的
实 时 监 视 、变 压 器 超 限 报 警 、线 路 超 越 限报 警 、变 压 器 和线 路 的 Ｎ一１ 分析 等集 中在 一个 应 用 中 ，同时 自动生 成每 天需要 上报 的报 表 和 统 计 ，减 轻 调 度 值 班 员 的压 力 。 通 过 这 一 应 用 ，将 上述需 求 在各 个模块 中加 以实 现 ，而且 每 个模 块 由监视 （ 括 图形 监视 和实 时报 警 ） 包 、 报 表统计 、分析 推理 组成 ，而且相 互 间可 以链
１ Ｐ Ｉ实 时 数 据 库 在 金 华 电 网 安 全 控
制 中的应 用
针 对 供 电企 业 电 网运 行 的需 要 ，通 对 联 络 线 潮 流 进 行 控 ｒｃｓ 制 ，通 过 闪烁 对 机 组 的调 整 提供 辅 助 控 制 策
的应用 ，将 金华 电 网安全 、稳 定监视 与控制 需 要 的 内容进 行整合 。如 ： Ｅ常 工作 中遇到 的断 ｔ 面控 制 、事 故情况 下 的负荷控 制 、电 网低频减
电企业应用 Ｈ 的创新思路 ，对今后 利用 Ｈ 实时数据库提 出了建议 。 关键词 ：供 电企业 ；Ｐ 实时／ Ｉ 历史数据库 ；生产应用 ；电网安全控制
中 圈分 类号 ：Ｔ ３ １ １ ８Ｐ Ｔ ３ Ｐ １ ．３ Ｉ Ｍ７ ２ 文 献标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１０ ０ ７—１ ８ （０ ６ ０ ８ １ ２ ０ ）６—０ ４ ０ ４—０ ２

社 ，９ ４ １９．
［３ 王 亮。 ８ 高炉 出铁 场 尘 源捕 集 方 法 和措 施 ［］ 炼 铁 ， Ｊ．
２ ０ ２ （ ） ２ － ０ ０ ４， ３ ２ ： ５ ３ ．
Ｅ３ 王福军． 算流体动力学分析一Ｃ Ｄ 软件 原理与应用 １ 计 Ｆ
［ 责任编辑、 校对 ： 王
悦］
Ｈ ｉ ｈ－ ｔ ｍ ｐｅ ａ ｕ ｅ Ｈ ｅ ｔＳ ｕ ｃ ｕ ｅ Ｆｉ ｌ ＆ ｇ － ｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｏ ｒ ｅ Ｐｌ ｍ ｅ ｄ
［］ 林洪桦． ５ 剔除异常数据的稳健性处理方法［］ 中国计 Ｊ．
量学院学报 ，０ ４ １ （） ２－４ ２ ０ ，５ １ ：０２ ．
［］ 洪慧 ， 中达． Ｉ ６ 林 Ｐ 数据库 及其信 息 交换技 术 在 电厂 中 应用 ［ ． Ｊ 电力 自动化设备 ， ０ ，５３ ： —３ ］ ２ ５２ （）６ ６． ０ ０
Ｅ ． Ｍ３ 北京 ： 清华大学出版社 ，０４ ２０． Ｅ３ 徐进 ， ２ 葛满初． 固两相流动的数值计算 ［］工程热 物 气 Ｊ．
理 学 报 ，９ ８ １ （ ） ２３２ ６ １９ ，９ ２ ：３ －３ ．
源上部接受罩作为排 除室 内余热的罩子形式 ， 在此
基础上通过采用数值模拟的方法对流场规律进行深
②例外报告测试在接 口机执行 ； 当数据通过例外 ③ 报告测试时， 当前数据和前一个数据会被报告 。 例如针对表 １ 中的原始数据分析。
作者简 介 ： 徐光辉 （９５ ， ， １７ 一）男 河南巩义 人 ， ， 助教 硕士研究生 ， 事计算机软件及数据库研究 。 从
６ ８
表 原 始 温 度 监 测 数 据
出版社 ，０ ０ ２１．
况下 ， 排风罩安放高度在 ０ ６ ＿ｍ 范围内是较为 ． ～１７

的有损 压缩 ， 只提 取重 要 数 据 。在 历 史 数据 查 询 时 通 过 数据插 值快 速解 压缩 。
实时 数据 的产 生具 有 周 期性 和波 动性 特 点 ， 而 每 次磁 盘操 作都 需要 花 费较 长 的 时 间 ， 要对 磁 盘 须 访 问进 行优 化 。Ｐ 数 据 库 设 置 了事 件 队列 和归 档 Ｉ 缓 存 区 。经 过压 缩算 法过 滤后 的实 时数据 被保存 在
业 中的应用优 化 。
１ Ｐ 系统 的 结 构 特 点 Ｉ
Ｐ 系统 可 以实现 Ｃ Ｓ和 Ｂ Ｓ结构 配 置 ， 括接 Ｉ ／ ／ 包 口机 、 服务器 和客 户端三 层 。
１ １ 接 口机 ．
图 １ Ｐ 系统 的数 据 流 图 Ｉ
Ｆ ｇ １ Ｄ ｔ ｏ ｆＰ ｙ ｔ ｍ ｉ． ａ ａ ｆ ｗ ｏ Ｉｓ ｓｅ ｌ
从 Ｐ 实时 数 据 库 的 特 点 和 结 构 入 手 ， Ｉ 分析 了 Ｐ 在 供 电 企 业 的 应 用 构 架 ； 后 针 对 目前 实时 信 息 集 成 模 式 中 Ｉ 之 存在 的 重 复 开 发 、 放 性 差 等 弊 端 ， 数 据 模 型 和数 据 库 访 问 两 个 方 面探 讨 了 Ｐ 与 Ｉ Ｃ １７ 开 从 Ｉ Ｅ ６９ ０的 结 合 。 出 了 提 实施 方案 。该 方案 符 合 电 力信 息 集成 的发 展 趋 势 ， 有 可 行 性 。 具
（ 浙江大学电气工程学院 ， 江 杭 州 ３０ ２ ） 浙 １０ ７
摘 要 ： 实时 数 据 库 是 实 现供 电 企 业 管 控 一 体 化 的 桥 梁 。Ｐ Ｉ系统 是 商品 化 的 实 时 数 据 库 应 用 平 台 ， 响 应 速 在
度、 可靠性 、 容量等方￣－ 有极大优势。将 Ｐ ｇ ． － Ｉ系统和 电力行业应用 紧密联 系起 来 ， 用好 Ｐ 系统关键 。首先 是 Ｉ

PI调研建议（补充）1 PI的定位和认识1.1 PI和关系型数据库的简要比较PI和关系型商用数据库如Oracle、SQLServer等属于两种不同的数据库领域范畴，有着不同的系统定位和应用范畴。

●关系型数据库是二维表结构，重点用于存储和处理关系型数据和事务，适用范围较广。

现有一般软件都基于关系型数据库实现数据存储和访问。

●PI数据库的设计结构面向用于存储和获取带时标的实时/历史数据，并且有针对性的设计了过滤和压缩算法，同时提供了对高速数据读写的有效支持。

因此，PI系统能够对生产过程进行快速存储和回放，特别适合各类实时生产环境。

1.2 对PI的看法PI是一种文件型实时/历史数据库，它适用于存储时间序列性的数据。

并且，OSI公司也提供了非常丰富的开发支持工具，希望将PI打造成为一个分布式企业级实时数据集成应用平台。

从技术角度来看，文件型实时数据库是一个技术进入门槛较低的产品行业，但如何在同类系统中把文件型实时数据库做大做强则是一个巨大的挑战。

目前PI处于文件型实时数据库产品领域的国际领先水平。

同时针对电力行业需求特点做了部分针对性的开发完善。

2 PI在WAMS的应用2.1 PI适用于WAMS系统考虑到WAMS系统的数据时间序列性特点和海量数据存储需求，文件型实时数据库非常适用于WAMS系统。

从调研情况来看，使用商用关系型数据库如Oracle等存储PMU数据存在两大不足：●数据存储空间需求过高，数据读取速度太慢。

●系统运行中存在数据丢失现象。

关系型数据库用于存储带时标数据时，为保证系统效率，数据库结构设计为同一时间序列的数据存储在同一条记录中，这样在存储PMU数据时，由于数据质量和通道等原因，在某个数据延迟到达较长时间后，会导致整条记录被丢弃。

PI数据库仅使用PC服务器，且硬盘占用空间较小。

而目前南瑞科技等开发商往往使用小型机存储Oracle数据库，因此使用PI数据库的节省的硬件投资可以抵消高出的软件费用。

户权限等。
注意事项
03
在安装和配置过程中，注意遵循最佳实践，并确保遵循安全标
准。
案例三：PI系统的日常维护与管理
维护任务
定期检查系统性能、备份数据、更新软件和修复漏洞等。
管理职责
监控系统运行状况、处理用户问题和提供技术支持，确保系统的 稳定性和可用性。
应对策略
在遇到问题时，及时采取措施解决问题，并记录问题和解决方案， 以便未来参考。
PI系统扩展的方法与步骤
确定扩展需求
01 明确企业需要扩展的PI系统的
功能、规模和性能要求。
设计扩展方案
02 根据需求设计扩展方案，包括
硬件和软件的配置、网络架构 和安全策略等。
采购与部署
03 采购所需的硬件和软件资源，
并进行部署安装，确保系统的 正常运行。
数据迁移与集成
04 将原有系统中的数据迁移到新
提升决策水平
PI系统提供的数据分析和 可视化功能，能够帮助企 业做出更科学、更准确的 决策，提高决策水平。
PI系统的历史与发展
起源
PI系统起源于20世纪80年代的工 业自动化领域，最初是为了解决
数据采集和监控的问题。
发展历程
随着计算机技术和网络技术的不 断发展，PI系统逐渐完善并扩展 到更多的工业领域，支持更多的
PI系统管理员培训
目录
• PI系统概述 • PI系统管理员的职责与要求 • PI系统的安装与配置 • PI系统的日常维护与管理 • PI系统的升级与扩展 • PI系统管理员培训案例分享
01
PI系统概述
PI系统的定义与特点
定义
PI系统是一种实时数据处理系统 ，主要用于收集、处理、存储和 展示工业自动化数据，为生产和 管理提供决策支持。

中国石油化工股份有限公司长岭分公司
基于实时数据Βιβλιοθήκη PI的企业实时监控2、实时数据库为炼化企业管控一体化提供数据支撑
实时数据库系统通过将各种过程数据的整合，为生产过 程监控、先进控制、在线优化等提供平台，也为MES提供 基础数据。实时数据库的信息主要来自DCS、PLC、以及其 它自动计量仪表，也可以集成LIMS数据，或通过手工录入、 掌上设备等输入离线关键数据。实时数据库提供了方便查 询工厂数据和先进控制数据的平台，企业计划人员、运行 管理人员、生产执行人员可以通过图形化界面对实时数据 库访问，及时掌握生产装置动态。
大制硫DCS
一空循环RTU
小加氢RTU
连续重整DCS
动力厂RTU
芳烃RTU
催化剂RTU
罐区PLC： 王垅坡罐区 二垅罐区 芳烃罐区
中国石油化工股份有限公司长岭分公司
基于实时数据库PI的企业实时监控
4、典型应用 4.2.实时计量网络系统
系统主要功能：
① 实时数据采集：集成炼厂DCS系统、PLC系统、RTU数据采集系统的 数据并进行整理。
关键字：实时数据库、PI、实时监控
中国石油化工股份有限公司长岭分公司
基于实时数据库PI的企业实时监控
目录
1. 前言 2. 实时数据库为炼
化企业管控一体 化提供数据支撑 3. 关键技术
5. 结束语
4. 典型应用
① 装置工况实时监控 ② 实时计量网络系统 ③ DCS装置重要工艺参数合格率、平稳
率考核系统 ④ 装置DCS“自控率”实时统计考核系统 ⑤ APC投用率实时监控 ⑥ 机房温湿度实时监控 ⑦ 实时环保信息管理系统
基于实时数据库PI的企业实时监控
2、实时数据库为炼化企业管控一体化提供数据支撑

PI数据库及其在SIS系统中的应用
朱成东
【期刊名称】《电世界》
【年(卷),期】2013(054)012
【摘要】实时监控信息系统（SIS，Supervisory Information System）的核心部分是实时数据库系统。

作为实时数据库的一种，PI数据库由于先进的旋转门压缩数据技术及运行稳定的特点，目前在国内拥有较大的市场占有率。

SIS的重要组成部分是实时数据库系统与现场设备之间的接口。

【总页数】2页(P12-13)
【作者】朱成东
【作者单位】甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司动力厂,735100,嘉峪关
【正文语种】中文
【相关文献】
1.PI数据库在调控一体化中的深入应用 [J], 施超
2.PI数据库系统在无功电压管理中的应用 [J], 蔡振华;李丰伟;王亦勤;张振宇
3.PI数据库技术在变电运行报表中的应用 [J], 张文军;周起明
4.PI数据库在电网信息化中的应用 [J], 张崇忠
5.PI数据库在生产信息采集系统中的应用 [J], 袁绪彪
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２ 主 要 设 计 思 路
“ 州市 区 供 电分 局 配 网 实 时 监 察 ” 项 湖
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２０ 年 第 ６期 ０６
浙 江 电 力
３ ９
目的研 究 与 开发 主要 源 于 生 产 实 际 中遇 到 的
问题 。
（ ） Ｐｏｅｓ ｏｋ自带 的 Ｖ Ａ开 发 环境 实 ４用 ｒ ｓ ｏ ｃ Ｂ Ｂ
台风 、雷雨 等 自然灾 害会 严 重 影 响 ｌ Ｖ Ｏｋ
配 网线 路 安 全 运行 ，每 年 雷 雨 和 台 风 引 起 的 １ Ｖ线路 故 障通 常 占有很 大 比例 。在这 种 环 Ｏｋ 境 下 ，运行 管理人员 要想及 时得 到线路 跳 闸的 信 息有 ２ 个途 径 ，～ 是通过 询 问供 电营业所 的
存 工 厂所有 的生 产数 据 ，满足 快速 、高效地 进 行 数据 采集 、存 储 和显示 的要 求 。 目前 全世 界 已经 有 ４０ ０多 个 电力 企 业 用 户 在 使 用 Ｐ 系 ０ Ｉ 统 ，包括 美 国的 Ｄ ｋＥ ｅ ｙ ｕ ｅ ｎｒ ，英 国 的 国家 电力 ｇ 公 司 （ ａ ｏａ Ｐ ｗ ｒ ，加 拿 大 的 Ｂ ｙｒ ｅ等 Ｎ ｔ ｎｌ ｏ ｅ） ｉ ＣＨ ｄ ｄ ｏ
每 年 雷 雨 和 台 风 引 起 的 １ Ｖ配 网 线 路 Ｏｋ 故 障 占有 很 大 比例 ，如 果 能 及 时 掌 握 线 路 故 障情 况 ，做 好 抢 修 准 备 ，能 大 大 提 高 故 障 抢 修 效 率 ，降低 可 能 因抢 修 工 作 安 排 仓 促 引 起 的安 全 问题 ，提 高 故 障抢 修 能 力 。但 依 靠 现 有 的 Ｓ Ａ Ａ系 统 ，无 法 及 时 掌握 配 网 １ Ｖ ＣＤ ０ｋ 线 路 开关跳 闸信 息 。 在 充 分 研 究 Ｐ 所 提 供 的 ２种 编 辑 工 具 Ｉ

PI实时数据库炼油化工企业中的应用案例PI在石化领域的应用2009-10-13 17:18:10 阅读63 评论0 字号：大中小随着国家推进企业信息化力度不断加大，近几年来作为国民经济支柱产业的石油化工行业的信息化建设步伐明显加快。

用现代信息技术对传统企业进行技术改造，使之成为企业新的效益增长点，充分发挥投入产出效益“倍增器”的功能，已逐渐成为石化企业决策层的共识。

以镇海炼化公司为例，近几年以生产经营为中心，不断致力于加强企业底层信息化建设，新上的若干信息建设项目，投用后都取得了良好的效益。

企业信息化建设首先要抓好信息源头的建设工作，只有把源头信息工作做好了，把底层信息建设平台构筑坚实了，才能在这个基础上做好其他深层次应用的大文章，如数据调理、流程模拟、计划优化、生产调度优化、油品移动管理、ERP等。

类众多，如财务、销售、人事、采购等等，但是毫无疑问，生产数据是企业最主要的信息源头。

石油化工企业生产装置繁多，地域分布广，虽然大部分生产装置采用了DCS控制系统，但是各套DCS控制系统可能来自不同的DCS厂家，因此它们之间往往是互不连通的，这样就形成了一个个信息孤岛。

我们要提高企业的管理水平和应变能力，就要拉近管理层与操作层的距离，让生产装置的信息触手可及，这就必须打破上述信息孤岛的状况，而采用实时数据库技术是解决这个问题的一个有效途径。

镇海炼化公司这几年在实时数据库应用方面取得了一些新进展。

镇海炼化公司PI实时数据库系统结构镇海炼化公司在90年代初期就开始大规模引进DCS控制系统，经过近十年的建设，生产装置已大部分采用DCS控制系统，未采用DCS控制系统的装置也将在今后几年内分批改造完成。

大量采用DCS控制系统为集成生产数据打下了良好基础。

由于历史原因，公司引进DCS控制系统的情况与国内其他石化企业相类似，即DCS控制系统种类较杂，有Honeywell、Yokogawa、Foxboro、Moore等多家国外DCS供应商的产品以及国内浙大中控公司的300X系列DCS 产品，众多种类的接口连接给数据集成带来了一定的困难。

第30卷 2008年1月 湖州师范学院学报Jo ur nal of Huzhou Teache rs College Vol.30J an.,2008基于PI 系统的配网运行管理3潘　望,沈丹勇,姚　瑛(湖州电力局,浙江湖州313000)摘　要:利用PI 实时数据库系统提供的实时监控和历史数据,有选择性地显示110kV 菱湖变主变的多项实时数据,并据此进行分析和统计,避免了因信息过多同时显示而造成的不良视觉效果,为配网生产一线人员、管理人员提供及时、准确的配网线路运行状况信息.通过对《110kV 菱湖变实时数据及功率因数和电压合格情况》的使用方法的介绍,对PI 系统在今后配网运行管理的开发进行论述.关键词:P I 2Proce ssBook ;10kV 线路负荷;选择性;油温;温升;功率因数;正向有功中图分类号:TM714文献标识码:A 文章编号:100921734(2008)S020154205PI 实时生产信息系统采用服务器/客户端分布式结构,即设置一台P I 实时数据库服务器.该服务器主要利用PI 汇总并储存所有监控装置搜集到的在线数据,并利用PI 系统将分散的信息资源集成起来,尤其是将管理系统和控制系统的信息有机地结合起来,形成真正意义上的全厂实时生产信息系统集成,监控点分布在各装置控制现场,生计、调度、科室和装接维运人员通过在与局域网相连的每个用户的PC 机上安装的PI 客户端软件来浏览PI 服务器中的生产数据,可以对整个线路的生产情况一目了然,资料人员通过PI 的Dat aLi nk 软件可以在Excel 中直接调用生产数据,能大大提高报表和数据计算的效率以及准确性.在管理层每个办公室的电脑上看到的生产数据与DCS 系统保持同步,几乎没有时间上的延时.P I 实时数据库平台建立后,基于该平台可以开发变电所和线路实时信息分析与运行优化系统,通过P I 将原始数据转换成信息,这些信息可以帮助管理者和操作员做出更好的决策,从而优化生产,提高效益,分析设备过去的运行状况,提供设备检修计划,最大限度地发挥设备潜力.通过该系统,可以有效地监督公用系统的运行状态,减少浪费,及时发现问题,避免大的隐患,促进企业的发展.1　P I 数据库简介PI 是实时数据库系统(Pla nt Information)的简称,是由美国OSI Soft ware 公司开发的一套商品化实时数据库平台.20世纪80年代初,OSI 公司开始开发PI (Plant Infor mat ion Syst em )系统,旨在建立大型的实时数据库,能够以数据原形的方式长期在线储存工厂所有的生产数据,满足快速、高效地进行数据采集、存储和显示的要求.Proce ss Book 是一个图形用户界面接口,用户可建立各类画面,包括:趋势图、图素、值、棒图和其他动态图形.Process Book 是P I 系统中两个主要的用户界面软件之一,目的是让用户建立自己的书,使用户有效的工作.用户可决定如何建立自己的书,标记章节用于划分过程段,热键按钮用于入画面或激活其他应用,并支持OD B C 、Act iveX 、Acti veX 描述(VBA )等微软最新的技术.PI 2Process Book 是一个客户端流程画面的在线组态和运行工具.以流程图和趋势图的方式组织和显示来自PI 实时数据库和关系数据库的数据,它与微软的Windows 标准完全兼容.其特点有以下几方面:3收稿日期225作者简介潘望,助理工程师,从事配电线路研究:2007122:.(1)提供记事本的操作环境;(2)支持普遍使用的网络协议(如TCP/IP ,D ECnet );(3)为用户提供一个图形界面,用户可在此建立或显示各种画面,如趋势图、流程图、棒图动态图形;(4)具有Window s 软件的缩放、拖曳等功能,有点搜索功能帮助用户查找所需的点;(5)自定义数据集(Data Set )可以让用户随时对任意数据进行加工处理和分析;(6)对用户的一些特殊需求可用此软件内嵌的VBA 作简单的编程来实现.该工具易学易用,并具有较强的伸缩性和功能扩展性;管理者使用该工具可以及时地掌握过程的变化,并实时地作出有关生产和管理方面的决策.PI 作为企业底层控制网络与上层管理信息系统连接的桥梁,在企业信息集成中扮演着特殊和重要的角色.P I 系统的建设和运用,旨在更好地运用和共享SCADA/EMS 、变电站综合自动化、在线检测、变电站电量采集、现场用电GR 等系统中的实时数据,为电网运行、技术、经营和行政管理等岗位的人员提供有力的统计和分析手段,有效地提高决策水平.2　安装说明和使用环境2.1　使用环境使用的机器要求:安装了processbook3.0.12.3;Pi sdk 可以正常连接pi 服务器;将电量数据类.dll 文件拷贝到使用的机器上,建议文件放到pi 程序安装目录pipc 中去.2.2　使用方法先用p rocessbook 打开一个pdi 文件进入vba 编辑器中,在菜单tool s 中选择ref ere nces 打开类加载对话框.然后指定要加载的类,这里就是指定刚才拷贝的电量数据类,dll ,确定即可.最后参照例子文件完成vba 程序.注:get ZYZVal ue ()是取某一时刻数据,get ZYZVal ues ()是取一段时间数据.类中方法的返回值定义:返回值0:服务器连接失败或为连接.返回值1:测点不存在或未找到.返回值2:时间输入不正确.返回值为空:电量数据不正确.取得某一时刻数据时返回一个字符串数据.取得一段时间数据时返回一个字符型数组,当数组最大纬度是1时返回的是错误信息.原有dll 类中的connect ion 方法名字有可能与office 系统自身的方法有相同引起的问题.现将connection 方法改名为piconnect io n ,当使用和功能与原先的方法相同时,只需将原来的方法名connection 写成piconnection 就可以了.3　开发应用思路灵活运用值图功能,可以结合多状态和电网接线图等对主变运行进行监视,包括主变的各个参数、油温等,还可以根据目前P I 数据库中电量的存储情况,实现功率因数和电压合格率以及高压线损的进一步分析.4　基本功能　市区供电分局菱湖变主变监视集中显现了V 菱湖变主变运行时的各类信息,并对主变上层油温进行监控和预警湖州市区供电分局配网监控系统见图通过点击地图区域进入各营业所5512008年 潘望,等:基于PI 系统的配网运行管理4.1110k .1..图1　湖州市区供电分局配网实时监控系统一般油浸式变压器的绝缘多采用A 级绝缘材料,其耐油温度为105℃.在国标中规定变压器使用条件最高气温为40℃,因此绕组的温升限值为105-40=65(℃).非强油循环冷却,顶层油温与绕组油温约差10℃,故顶层油温升为65-10=55(℃),顶层油温度为55+40=95(℃).故此次油温设定的提示温度为90℃,以及早进行处理动作.图2集中显现了110kV 菱湖变主变运行时的各类信息,并对主变上层油温进行监控和预警.图2　110kV 菱湖变主变运行时的各类信息当油温在90℃以下时,主变旁的提示圆圈显示为绿色;当油温在90℃及以上时,主变旁的提示圆圈显示为红色,并闪烁.通过点击链接分别进入下一级界面.　菱湖供电营业所功率因数和电压合格率情况功率因数是交流电路的重要技术数据之一功率因数的高低,对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有着十分重要的意义所谓功率因数,是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端651湖州师范学院学报 第30卷4.2..电压U 与其中电流I 之间的位相差的余弦.一般来说,在二端网络中,提高用电器的功率因数有两方面的意义:一是可以减小输电线路上的功率损失;二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力.功率因数过低,就要用较大的电流来保障用电器正常工作,与此同时,输电线路上输电电流增大,从而导致线路上焦耳热损耗增大.另外,在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降,都与用电器中的电流成正比,增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失.功率因数低,说明电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加线路供电损失.因此,供电部门对用户的功率因数有着一定的标准要求.提高功率因数时常用的方法就是在电感性电器两端并联静电电容器,这样将电感性电器所需的无功功率大部分转交由电容器共给,把交变磁场与电源的吞吐转为磁场与电容电场之间的吞吐,从而使发电机电源能量得到充分利用,所以说提高功率因数具有很大的经济意义.电压合格率是考核电能质量的重要指标之一.电压合格率是实际运行电压在允许电压偏差范围内累计运行时间与对应的总运行时间的百分比.电压合格率的高低直接影响到工矿企业的产品质量,严重时甚至影响设备的正常运转.进入夏季以来已发生多起因负荷过高而导致变压器烧损的故障.图3　110kV 菱湖变各条出线的实时数据、功率因数、电压合格情况图3集中显示了菱湖变各条出线的实时数据、功率因数、电压合格情况.实时数据能看出线路的当前情况,功率因数能看到每条线路的有功利用率,电压合格情况能看到母线电压是否合格,对电网安全、稳定运行密切相关的内容实行实时监视、分析,并当电压部能满足合格的时候能发生颜色变化给予报警提示.4.3　菱湖变各线路有功总电量统计和高压线损统计电量的物理意义为通过导体截面积的电荷数量,其等于电流乘于时间,是个累加值,所以通过电量来分析高压线损可以从另一个方面反映出自定时间段内的线损情况.目前数据库中电量的存储情况为每天的数据存在时刻按顺序存储了正向有功总值、正向有功峰值、正向有功平值、正向有功谷值、正向有功尖值、反向有功总值、反向有功峰值、反向有功平值、反向有功谷值、反向有功尖值、正向无功总值、正向无功峰值、正向无功平值、正向无功谷值、正向无功尖7512008年 潘望,等:基于PI 系统的配网运行管理pi :00:00:00值、反向无功总值、反向无功峰值、反向无功平值、反向无功谷值、反向无功尖值.注意:取得几天的数据时返回一个字符型数组,当数组最大纬度是1时返回的是错误信息.当数据中第几个值是空值时则表示对应的那一天数据有问题.图4　有功总电量统计和高压线损统计界面图4为有功总电量统计和高压线损统计界面.通过点击日历选取起始日期和终止日期,按照计算供电量再求总电量,计算出线损电量,最后得出高压线损率,并可导出EXCEL 文件进行客观分析.5　结语通过该项目,可以更加准确地了解主变的各个参数,并对主变的上层油温进行监控,指导日常的维护运行工作.在线路监控方面,运用多状态手段可以对数据进行筛选和预警提示.在统计方面,通过编程取得电量方面的数据.通过计算可以更客观地了解线损情况.目前,P I 实时数据库中接入的数据有限,P I 系统的配网应用研发还主要集中在变电所出口实时数据的应用上.被导入P I 系统中的10kV 数据只有调度SCADA/EMS 系统中所有的10kV 出线的相关数据(开关位置、电流、电压、有功、无功等).作为实时系统的统一平台,目前可接入系统较多,如用电现场管理与服务系统,简称“GR ”系统.尤其是监视配变的实时信息(电流、电压、有功、无功、油温等),在近日的迎峰度夏时期,有许多配变就因为未能及时地发现过载超容的情况而导致配变烧坏,造成了不小的损失.如导入PI 系统中,可以进行准确、及时的负荷预测和油温监控,一旦发现电流超高,负荷偏大,就能及时地更换容量更大的配变,减少配变损坏,避免不必要的损失.851湖州师范学院学报 第30卷。

ｋ ｏ ｅ ｇ ｆｌａ ａ ａｉｎ ｔ ｏ ｍｕ ａｅｒ ａ ｏ ａ ｌ ｎ ｌａ ｗｉ ｈｎ ｃ ｅ ｎ ｗｌ ｄ ｅ ｏ ｄ ｖ ｒ ｔｏ ｏ ｆｒ ｌｔ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ｏ － ｄ ｓ ｔ ｉｇ ｓ ｈ ｍｅ，ｍａ ｅｕ ｅ ｏ ｒｄ ｒ ｓ ｕ ｃ ｓｅ － ｏ ｉ ｏ ｃ ｋ ｓ ｆｇ ｉ ｅ ｏ ｒ ｅ ｌ ｆｃｉ ｅｙ ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｔｕ ｅ ｅ ｏ ｄ ｄ ｓｒｂ ｔｏ ． ｅ ｔ ｌ ｎ ｒ ｖ ｎ ｎ ｖ ｎ ｌ ａ ｉｔｉｕ ｉｎ ｖ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ＰＩｄ ｔ ｂ ｓ ａａ ａ ｅ；１ Ｖ；ｌ ａ ０ｋ ｏ ｄ；ｔａ ｓｅ ；ｓｍｕ ａｉｎ ｒ ｎ ｆ ｒ ｉ ｌｔｏ
１ 开 发 背 景
１１ 湖 州 电 网配 电 网管 理 现 状 ． 对 配 电 网运 行 人 员 来 说 。 速 了解 辖 区 内 １ 迅 Ｏ
ｋ Ｖ线 路 的 实 时 负 荷 情 况 对 合 理 安 排 工 作 、处 理
数据外 ，还可 以按使用者需要 的方 法加工处理需 要 的数 据 ，在 很 大程 度 上 能满 足使 用 者 特 有 的需 求 。尤 其 适 合 进 行 图形 和 拓 扑 操 作 ，在 系 统 中建
供线路负荷 的变化情况 ，这对合理安排热倒负荷 方案 、 有效利 用电网资源 ，避免负荷 分配不均有 重 要 的参 考 作 用 。
近 年 来 。随 着 湖 州 电 网 不 断 发 展 ，现 有 的 Ｓ ＡＤ Ｅ Ｃ Ａ／ ＭＳ系 统 已 逐 渐 无 法 满 足 工 作 的 需 要 ． 而 Ｓ Ａ Ａ／ ＭＳ系 统 由 于其 自身 的局 限性 ，仅 能 Ｃ Ｄ Ｅ 提 供 简 单 的 负 荷 查 询 ，没 有 联 络 拓 扑 数 据 ，无 法 实 现 更 高 级 的数 据 分 析 。