PI系统说明.docx

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PI系统说明

OSIsoftllc.

OSIsoftPI实时数据平台

12/2/2013

1.技术规格参数

1.1PI实时数据平台概述

PI实时数据平台采用开放式体系结构设计。

PI实时数据平台可支持服务器复制结构，多台数据库服务器组成服务器集群，无论集群中的任一成员服务器故障不可用时，其他成员服务器均保存了完整的数据和可访问性，不影响业务中断。

PI数据采集子系统支持冗余功能，每一个接口采集单元都可以为集合服务器缓存数据。

PI数据标签（位号）能反映过程数据的全部特性，能定义煤炭行业所具有的所有数据类型，如整数，实数，字符串和数位（digital）等；其数据精度、采样频率及安全等级均能各自定义或者批量定义；压缩数据的数据精度和压缩比均能按照应用要求进行不同的设置，压缩数据的标准偏差也能任意设置；对参数精确性要求较高参数的以及对二次计算结果有较大影响的过程参数，无论是实时数据还是历史数据不宜进行数据压缩，以保证计算结果的准确性以及对生产过程实施指导的有效性。

PI实时数据平台单台实时数据库服务器数据存储能力可达25万事件/秒，数据访问能力可达800万事件/秒。

本系统具备自诊断和自恢复的功能，能够收集和监视与数据库系统相关IT设备的性能以及网络通讯状况等，拥有极高的可靠性。

PI系统在实时数据平台领域是知名品牌并且应用广泛，集团化应用很成熟，在国内集团单机10万点以上用户不少于100家，国外单机50万点以上用户不少于10家。

1.2PI系统数据采集

PI系统能采集各类实时数据，手工输入数据，手持设备数据，并实现与关系数据库资源共享。

超过450种标准接口保证数据传输的稳定、可靠和有效。

系统具有严格的权限控制机制，对每个采集测点的安全可以设定级别，只有经授权合法的用户才能访问相应级别的数据。

PI数据采集接口软件可以在服务器上运行，也可以在接口设备上运行。

数据采集接口软件具备自动测点同步功能，当数据源中测点进行操作后，如：

删除、编辑或创建等，接口软件能够自动或手动将数据源的测点同步到PI服务器上，以保证数据测点的一致性，便于系统维护。

数据采集周期可根据实际情况分别订制，支持毫秒级采集。

PI数据采集接口软件具有智能故障恢复机制，包括自动缓充和接口冗余，从而保证数据安全性和可用性。

1.3PI系统数据存储

PI服务器能提供历史数据的在线、离线备份和恢复功能。

数据在线备份不影响系统的运行性能。

数据库采用旋转门压缩算法，以及用户可对压缩偏差任意设置。

在保证数据精度的基础上具有高效的数据压缩能力。

历史数据存储的压缩率能够满足1万模拟量标签在精度不低于0.01条件下年数据存储空间不大于10G，开关量标签点数据压缩率不高于模拟标签点。

存储到历史库中的数据，经过多次存取，不发生任何数据精度损失。

这种有效有效的压缩方式能保证实时信息和计算、分析结果数据的保存时间能达到5年以上。

1.4PI系统数据管理

PI系统能提供高效的高级计算引擎功能，支持数据的二次计算能力，同时对服务器性能不造成影响。

系统支持数据的回放，并具有高效的数据检索速度。

PI数据标签定义煤炭行业所有数据类型，反映过程数据的全部属性，能单独或者批量进行标签组态；系统能提供数据标签在线维护功能，包括创建、更新、删除、查询数据标签点。

用户能使用结构化查询语言（StructuredQueryLanguage，简称SQL）查询服务器信息、数据标签属性以及实时数据库平台数据、二次计算数据和统计数据等。

PI系统支持基于角色的用户权限管理，用户只能在相应的授权范围内管理或使用数据系统；具有运行管理功能、审计功能和日志功能；具有阻止计算机病毒入侵的严格措施，以及防止由于操作失误等人为因素造成的破坏数据库系统的容错能力。

1.5PI系统数据客户端应用

PI系统支持标准的C/S结构和B/S结构；提供规范的ODBC/JDBC/OLEDB等数据接口；还有和其他信息管理应用系统（如ERP/EAM等）的标准接口；支持组件对象模型技术（包括微软的DCOM、COM、COM+以及JAVA的CORBA）、支持以API或者SDK的方式提供函数调用接口；内嵌VBA及VisualC++等主流开发工具，支持SQLSELECT子集。

PI系统提供一系列具有组件技术的、易学易用的基本客户端软件，主要包括绘图功能软件、动态显示和数据更新软件、棒状图和趋势图生成和显示软件，多数据库数据浏览软件、Web发布工具等。

PI系统还提供Excel报表插件，可以方便地在Excel中提取给定标签点和时间区间的当前值、历史值、最大值、最小值、平均值、积分值等统计值。

同时提供支持VBA开发的SDK软件包，以方便用户在EXCEL环境中基于VBA对数据库产品进行二次开发。

基于WEB方面，用户可根据自身需求选择不同客户端。

PI系统提供用于WEB发布的ActiveX控件，用于显示用户制作的流程图画面和实时/历史曲线。

另外，PI系统提供基于微软SharePoint或SAP门户网站的实时网络组件，允许用户通过WEB浏览方式实时查看系统流程图，在线Excel报表，测点实时数据和历史数据及其相关趋势图等等。

1.6PI系统资产管理框架

PI系统能够整合来自不同数据源的数据，包括异构实时数据库数据、关系型数据（MSSQL，Oracle，DB2等）和其他类型的数据，统一命名规则，提高检索效率。

用户可根据资产设备情况，以树形结构对资产相关数据进行组织并建模，将具体设备及流程与PI服务器中的位号或外部数据库相关联，对数据进行最有效的可视化分析。

对整合到分析框架下的关键数据，PI能进行条件报警通知功能设置，并且能够采取电子邮件、手机短信等多种传送通道将各种通知发送到正确的目的地，同时对于需要多个部门进行确认的事件，可通过消息群发功能，实现逐级报警通知给多组人员。

2.技术优势

2.1长期在线数据存储及管理

数据采集和存储应保持原有的时间间隔、精度，而不考虑将来如何应用。

过去，许多产品用大量的归纳数据来减少数据存储的空间。

这样做有两个原因，第一，减少存储所需空间，第二，存储的数据与某一批产品有关。

OSIsoft软件的PI存储了生产过程中的所有信息，例如，一个工艺量变化很快，我们认为这点的数据需要以微小的时间隔来存储，PI采用的压缩技术可以在很短的时间内存储数千点的数据，而不需要大量的磁盘空间。

“旋转门”专利压缩技术由OSIsoft软件公司开发，保证了从PI的历史数据库中取出的数据满足该点所要求的精度。

2.2平台运行环境

∙MicrosoftWindows:

Server2000（SP4,x86）,Server2003and2003R2（x86,x64）,XPProSP2,Server2008（x86,x64,R2x64）

2.3扩充性与优越的性能

单一个PI服务器可容纳2100万点，具备高速数据采集及数据存取。

PI服务器的容量配置灵活，从数千点的小系统到几十万点大系统，等等。

每台PI服务器都可同时与一个或多个现场控制系统连接，并可读/写几乎任何实时设备或数据库。

PI可以被用来在多个不同控制厂商的产品之间传送数据信息。

这种灵活的，功能强大的结构为实时信息系统结构设计的优化提供了极大的自由度。

PI支持的用户数没有限制，只要安装PI服务器软件的机器性能以及网络性能允许，客户端用户数没有限制。

2.4应用系統易开发

OSIsoft软件公司投入了大量的人力和物力用于PI系统的客户端开发，使之完全兼容Windows的平台,其客户端产品已获得微软认证。

同时OSIsoft软件公司也开发出支持ActiveX和OLE自动化的软件。

PI系统也同样支持微软新的基于目标的文件结构技术。

ProcessBook和Datalink模块与Windows的最新平台完全兼容，ActiveX，OLE（目标链接和嵌入）微软的ActiveX提供了程序和程序中的目标相互交互的结构。

应用ActiveX自动化技术，程序可提供公用的接口给其目标进行处理。

该技术是被设计用于直接操作其他程序中的目标。

在电子表格中，目标代表着单元和工作表。

在其他应用中，目标可以是文字块、下拉菜单块等。

在ProcessBook模块中，目标是显示画面、画面上所画的趋势和线、数据项以及ProcessBook本身。

目标处理方法是指在那些目标上可进行的动作。

每种类型的目标将有不同的处理方法的列表。

比方说，EXCEL电子表的单元或单元序列有计算、清除、空值、数值等处理方法。

计算和消除是对单元的处理，空值和数值处理是将单元中的信息进行获取。

2.5开放的数据接口

OSIsoft提供超过450种与不同控制系统的标准接口，接口软件成熟稳定并具冗余和数据队列功能。

接口冗余与数据库集群相结合，形成鲁棒式数据采集，多接口能同时向多数据库传输数据和缓存数据，实现真正无缝连接。

PI数据采集接口软件具有智能故障恢复机制，包括自动缓充和接口冗余，确保PI数据库中数据的完整性，提高系统高可靠性。

PI SQL子系统 允许用户应用标准的 ANSI SQL 访问 PI 数据库，它在 PI 数据库 和关系型数据库之间架起一道桥 , 使得两种数据库可以相互使用而不用复制数据 库。

用户也可选择PIDataAccess提供的ODBC,OLEDB，OPCDA/HDA/UA，WebServices和JDBC等方式读写服务器数据。

2.6与ERP系统集成

系统具有企业整合闸道，提供与SAPPM或IBMMaximo等企业资产管理系统（EAM）接口。

用户可以方便的对实时、历史数据进行挖掘和利用。

PI系统不仅提供丰富完善的和下层控制系统的接口，也通过PIDataAccess对上层应用系统提供充分支持。

2.7支持WEB发布

PI-ActiveView提供以WEB方式浏览全厂的生产实时数据，作为一个ActiveX控件，将工厂实时数据与国际互联网紧密的结合起来，实现了在Internet/Intranet环境下进行信息发布、趋势分析等多项功能。

通过PIWebParts在微软sharepoint或者SAP门户展现实时数据。

系统具备和客户未来集中管理平台的接口提供包括数据库存取、告警集成、界面集成、单点登录的标准接口。

2.8形式多样的告警方式

报警服务模块可对PI系统中任何一个工位号进行报警条件设置，如：

高限报警、低限报警、偏差报警或ROC（数值大小变化率）报警。

这些报警可送到PI系统中的事件档案中，用户可以筛选和查看报警条件。

系统需具备短消息报警、电脑语音报警等多种方式，可根据级别设定报警方式；报警发生时系统界面可自动跟踪；报警具有详细的检索查询器及报表生成工具；具有确认过程，可录入处理意见和结果；具有精确定位能力。

2.9强大的报表自定义功能

PI PE（Performance Equation ）模块提供了各种函数及逻辑计算功能或用户自定义复杂的计算公式 ，用户仅通过自定义算法用简单的代数算式就可计算无法直接从控制系统中取得的数据，如正确的温度等。

该软件包计算结果可以通过自定义“软位号”的方式直接存入数据档案。

用户也可将自己开发的 VB 或 VisualStudio2005 程序与此模块链结使用无需进行二次开发实现自定义报表。

2.10客户端工具简单易使用

PI系统提供一系列具有组件技术的、易学易用的基本客户端软件，包括人机界面软件，Excel报表插件，和基于WEB发布的实时网页部件。

由于系统在MS-Windows系统下执行，具有操作方便的特征，能显示说明数据来源的叙述，以及在趋势图中出现测点的历史数据。

此外，经由实时网页部件的的转换功能，能将已经制作完成的流程图画面转换成浏览器能读取的画面，通过网络即能随时随地掌握实时资讯的功能。

3.产品遵循的质量、技术标准

PI系统完全兼容Windows安全标准，利用WindowsSSPI-basedKerberos技术保证系统和数据在网络中的安全性。

4.对外接口

OSIsoft软件公司作为独立的第三方软件供应商，目前可以提供超过450种与不同控制系统的标准接口；PI系统提供支持工业标准的数据通信接口如OPC，Modbus，以及以文本txt方式传送数据的UFL（Universal）接口。

PI系统也提供服务器之间数据传输的PItoPI接口，以及专为中国物理网闸（ChinaNetworkIsolator）设计的CNI接口。

PIDataAccess模块允许用户以ODBC,OLEDB，OPCDA/HDA/UA，WebServices和JDBC等方式读写服务器数据。

PI-ODBC（OpenDatabaseConnectivity），“PI开放数据互联”使得PI数据库和普通的关系数据库能进行数据交换，是一种基于SQL（StructuredQueryLanguage）的数据接口，关系数据库用户可通过ODBC标准用SQL语言查询PI中数据。

PIWebServices和JDBC使得PI数据库能不受平台限制与下层控制系统和上层应用系统交换数据。

PIOPCDA/HDA/UA允许用户以OPCServer的方式读取PIServer的数据。

接口软件成熟稳定并具冗余和数据队列功能。

接口冗余与数据库集群相结合，形成鲁棒式数据采集，多接口能同时向多数据库传输数据和缓存数据，实现真正无缝连接。

数据展示系统的数据库子系统接口程序，具备数据展示系统与数据采集机之间联机网络监视功能，如果数据展示系统发生宕机或联机网络断线时，接口程序采集来的数据按时间先后依次写入接口缓存文件并暂时驻留在接口节点中；故障解除后，接口与PI服务器重新建立连接，把接口缓存文件中的数据按时间顺序依次补入PI数据库。

接口缓存机制确保了PI数据库中数据的完整性，提高了系统高可靠性。

5.技术培训与技术服务

OSIsoft在质保期内向采购人提供7×24小时全天候的原厂商技术支持服务，包括电话，邮件，以及必要情况下现场支持。

OSIsoft可派遣原厂工程师使用专用教材提供高水平的产品培训，并且以中文授课。

通过系统的产品培训，保证用户能独立地管理、维护和配置系统，以便整个系统能够正常、安全地运行。

保证最终用户能够高效率低成本地完成工作。

培训计划包括但不限于以下内容：

培训对象：

系统管理、维护、开发人员。

培训内容：

每种产品的安装、调试、配置、运行维护和故障排除的培训；企业服务总线技术培训；企业服务总线基础知识和高级应用培训；企业服务总线的应用和技巧培训；企业服务总线的配置和二次开发培训等。

培训要求：

被培训人能够熟练的掌握培训的所有内容。

培训地点包括集中培训和现场培训。

集中培训：

地点由采购人指定。

按有关考试培训（含国际认证）的要求安排课程。

对于本技术规范书中列出的每种产品，均应提供总共500人*10工作日的集中培训。

现场培训：

对于本技术规范书中列出的每种产品，均应提供总共500人*5工作日的现场培训。

6.系统质保期

OSIsoft提供了软件信赖计划（SRP），用于保护和提升客户对PI系统的投资。

所有购买PI系统产品的用户均可获得1年的SRP。

SRP涵盖的内容包括：

∙OSIsoft分布在美国、加拿大、巴西、澳大利亚、新加坡、日本以及德国等地的多家办事处将全天候运营。

我们的PI系统专家小组将通过覆盖全球的电话、电子邮件以及网络等个性化的服务方式提供全天候（英语）技术支持。

技术工程师会直接接听您的来电，并为您提供全程服务。

技术支持部门的32位开发人员将轮流为您服务，直到帮您解决问题为止。

技术支持工程师小组的9名工程师将起辅助作用，为您提供进一步支持。

必要时也会引荐其他开发人员，共同为您解决问题。

∙另外，我们还设立了中文普通话技术支持专线，每周周一至周五上午9点到下午6点为中文普通话客户

提供技术支持服务。

如果客户不在中国，请拨打电话

+862123278686，国内用户只须拨打即可。

∙OSIsoft聘请的所有一线员工以及大多数现场服务工程师都至少具备相关技术专业的四年本科学位。

我们鼓励技术支持和现场服务工程师成为微软认证专家，并且大多数工程师已完成微软认证过程。

我们将尽一切努力在客户呼入的几分钟内接听其中90%的来电。

其中包括回复因所有支持人员未能接听而转接到语音信箱的来电。

此外，技术支持小组力争实现50%的一次呼叫解决率，争取在一个工作日内处理完80%的来电求助或咨询。

这些目标已经基本实现。

另外，我们保证将在接到来电及收到电子邮件的四小时内予以回复。

∙访问OSIsoft的支持网站，该网站提供了最新的产品文档、发行说明、产品发布、修补程序以及相关警告信息，帮助用户增强对于核心产品的认识、了解产品新功能，以及帮助其解决技术问题。

∙OSIsoft还提供了OSIsoft技术支持网站的RSS源。

OSIsoft的RSS源将发送有关网站上的新软件发布信息以及支持公告。

通过这种便捷的方式，您无需记住定期访问我们的网站，即可了解最新的产品信息或bug通知。

∙实时更新具有主要增强功能的已安装产品，为用户增加价值，同时确保用户始终采

用和掌握不断扩展和变化的技术。

通常情况下，主要版本每隔18个月发布一次。

我们的产品均使用独立模块进行开发。

对于一个包含影响到多个产品的新功能和特性的新软件版本，我们争取同时发布。

增量型软件增强功能将根据需要发布，或随时发布。

我们的技术支持网站上提供了当前开发计划的完整列表，网址为。

∙培训网络研讨会是一系列实时的“示范”网络研讨会，旨在帮您从系统中获得更多价值。

这些网络研讨会均已录制完毕，您以后可以访问下载观看。

7.业绩

OSIsoft作为实时数据平台的行业领军厂商，在全球范围内有超过14,000客户，遍布于110多个国家。

30年的产品历史保证超过50%的财富500强制造型企业拥有稳定的实时数据和信息。

在中国，集团客户也十分普遍，包括华电，大唐，国电，华能和中电投等五大电力集团都正在使用PI系统。

在煤炭以及金属矿采领域，包括力拓集团，皮博迪能源公司，美铝和加铝等全球大型企业都使用PI系统采集和监管实时数据。

具体客户实例包括：

∙中国石油

∙中国石化

∙中海油

∙国家电网

∙南方电网

∙中国国电集团公司总部及下属部分电厂

∙中国华能集团公司总部及下属部分电厂

∙中国大唐国际发电股份有限公司下属部分电厂

∙中国电力投资集团公司下属部分电厂

∙神华集团北京国华电力有限公司下属大部分电厂

∙浙江省能源投资有限公司及总部下属大部分电厂

∙内蒙古北方联合电力有限责任公司总部下属大部分电厂

∙华电国际电力股份公司总部及下属的大部分电厂

∙秦山第三核电公司

∙江苏核电有限公司

等等