中国石油西部管线大数据平台

一、案例背景

       西部管道有限责任公司外连中亚、贯通东西、。在这条能源大道上，大功率的离心压缩机组共有151套，燃气轮机驱动的压缩机组有101套。特点是数量很多，且分散于各地，对平台的建设有着严格的要求。
       此项目中，数据采集的主要对象是霍尔果斯8台GE机组、轮南站场5台（4台R-R，1台GE）机组，并将数据存储在乌鲁木齐数据中心。

　　平台建设过程中，为实现燃驱压缩机组状态的预测及健康管理，工程师们依托人工智能、大数据等技术，保障了燃驱压缩机组的安全、平稳、经济、高效运行。

二、案例架构

数据源：

1）GE机组的数据接口：上位机以标准的modbus协议给出数据

2）RR机组的数据接口：上位机以wonderware自有的

DDE/SuiteLink通信协议给出数据

3）博华/东华的采集器：数据采集服务器以标准的OPC接口给出数据

数据通信：

1）ProcessGateway采集服务器和各个上位机之间用网线相连，为确保通信质量，部分网络区间采用了光纤通信

2）站场的服务器通过专网和乌鲁木齐中心数据库服务器连接

网络架构图

通信协议

       对于GE机组，以标准的modbus协议给出数据，数据网关通过简单配置即可采集数据。

       对于RR机组， 由于DDE是微软开发的一种动态数据交换通讯协议 ，可供 Windows环境中的应用程序彼此之间发送/接收数据与指令，但是DDE的缺点在于数据较多时通信效率低下，因此实际很少使用。

       Wonderware SuiteLink 是基于 TCP/IP 的协议。SuiteLink 专门设计用于满足类似数据完整性、高吞吐量以及方便诊断这样的工业需求场景，但SuiteLink是Wonderware 公司的专有协议，因此需要将SuiteLink转换成标准协议，这里采用了可将

OPC、DDE、 SuiteLink协议相互转换软件FSGateway。

通信方案

　　通过FSGateway转换而来的OPC Server,使用数据网关直接读数

       支撑层：在底层架构上，选择了ProcessGateway数采网关中的Modbus接口采集PLC，OPC接口采集HMI、RSLink和CHEM。将数据采集后，存入ProcessDB实时数据库，并提供了OPC接口让功能层来访问数据。

       功能层：功能层由中心实时数据库PI，关系数据库MySQL，及专业人员提供并配合优化的算法库构成。算法库中包含了传感器故障诊断、气路故障诊断、滑油系统诊断、振动诊断、性能预测、寿命管理、干气密封等。

       应用层：应用层中结合各种业主的需求，在应用窗口中将处理完的数据展现给各专业人员，如有报警可以及时得到处理。

　　系统架构图如下：其中可以看到，将采集到的振动信号发送给振动分析软件，再由振动分析软件判断是否报警。

三、实现功能

在数据中心中，针对13台燃驱压缩机组的具体型号、开展机组气路、振动、滑油的诊断和高温部件寿命管理及维护。

在设备管理中，统计与管理机组设备信息与历史故障信息，用于机组设备RCM分析以及可靠性指标管理，制定基于RCM的维修策略。

在智慧信号中，有着与型号无关的智能模型，其自主模型训练包含基于数据的异常检测与模型训练。

在智能报警中，有系统管理主界面，对全线机组报警信息进行统一管理，定制方便的报警规则，极大简化管理人员工作量。

还有寿命预测、滑油系统监测、振动监测及故障诊断、气路性能分析及故障诊断等模块。