6页 钢铁企业数据集成平台设计方案
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第３４卷 第８期
Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．８
重 庆 理 工 大 学 学 报（自然科学）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）
２０２０年８月
Ａｕｇ．２０２０
收稿日期：２０１９－１０－２３
基金项目：重庆市科技局技术创新与应用发展专项
作者简介：张伟，男，硕士，高级工程师，主要从事计算机软件设计与开发、网络设计与应用等方面工作，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｗｒｓｒ
＠１６３．ｃｏｍ。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０２０．０８．０２６
本文引用格式：张伟，黄慈，张宇，等．钢铁企业生产过程数据集成平台研究与开发［Ｊ］．重庆理工大学学报（自然科学），２０２０，３４（８）：１８４
－１８９．
Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＺＨＡＮＧＷｅｉ，ＨＵＡＮＧＣｉ，ＺＨＡＮＧＹｕ，ｅｔａｌ．ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＤａｔａＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＰｌａｔｆｏｒｍｆｏｒＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
Ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２０２０，３４（８）：１８４－１８９．
钢铁企业生产过程数据集成平台研究与开发
张 伟，黄 慈，张 宇，于目奎
（中冶赛迪重庆信息技术有限公司，重庆 ４０１１２２）
摘 要：为了提升企业跨产线、跨系统的数据管理和应用能力，在分析行业数据组织现状的
基础上，设计和开发了一种面向钢铁生产过程数据处理的数据集成平台软件系统，通过提供数
据标准化、数据采集、数据预处理、数据存储、数据可视化和数据服务等功能，帮助钢铁企业实现
生产数据的集中管理与应用，支撑钢铁企业数据中心和行业数据中心的建设，有助于促进以数
据为基础的应用创新。平台已在国内多个钢铁厂集中管控项目中应用，在数据的规范化组织方
面发挥了核心价值。
关 键 词：数据管理；数据集成；数据标准化；数据采集；数据中心
中图分类号：Ｆ４２６．３１ 文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－８４２５（２０２０）０８－０１８４－０６
ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＤａｔａＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＰｌａｔｆｏｒｍ
ｆｏｒＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ
ＺＨＡＮＧＷｅｉ，ＨＵＡＮＧＣｉ，ＺＨＡＮＧＹｕ，ＹＵＭｕｋｕｉ
（ＣＩＳＤＩＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１１２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄａｔａｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙａｃｒｏｓｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｓａｎｄ
ｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｄａｔａｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｉｒｏｎａｎｄｓｔｅｅｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍ ｐｒｏｖｉｄｅｓｄａｔａｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ，ｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ｄａｔａｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｄａｔａ
ｓｔｏｒａｇｅ，ｄａｔａｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｄａｔａａｃｃｅｓｓ，ｅｔｃ．Ｉｔｈｅｌｐｓｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｔｈｅｄａｔａｔｏｇｅｔｈｅｒａｎｄ
ｄｅｖｅｌｏｐａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎａｄａｔａｃｅｎｔｅｒ．Ｉｔｐｒｏｍｏｔｅｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｄａｔａｂｙ
ｍａｋｉｎｇｄａｔａｅａｓｙｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ
，ｑｕｅｒｙａｎｄａｃｃｅｓｓ．Ｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍｈａｓｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｉｎｍａｎｙｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ
ｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔｓｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｓｔｅｅｌｐｌａｎｔｓ，ａｎｄｈａｓｐｌａｙｅｄａｃｏｒｅｖａｌｕｅｉｎｔｈｅ
ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｄａｔａ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄａｔａｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｄａｔａｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ｄａｔａｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ；ｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ；ｄａｔａｃｅｎｔｅｒ
钢铁工业作为基础材料工业，为其他制造业、
建筑业及民用品生产提供主要金属原 材料，是国
家工业化发展的重要支撑［１］
。传统钢铁生产管理
和控制主要依赖经验和机理模型，技术发展 遭遇
瓶颈，效率和品质提升越来越难。通 过智能制造
助力钢铁冶金高质量发展是当前重 要技术驱动，
而以数据为基础推动行业创新和应用升级则是智
能制造的重要方向之一［２］
。
钢铁行业自动化和信息 化水平较高，系 统构
成复杂，其生产过程是典型的大数据生产过程［３］
，
并且钢铁工业数据蕴含了工 艺、控制、经验、供需
等巨大隐藏价值，建设统一数据平台将各产线、各
单元、各系统的数据聚起来、管 起来、用起来是 智
能制造的基础需求。
本文所述面向钢铁企业的统一数据集成平台
包括数据标准化、数据采集、数 据预处理、数据存
储、数据可视化和数据访问接口等多个模块，支持
私有云和公有云部署，可支撑建立钢铁企业 的数
据中心，以及基于公有云的行业数据中心，从而驱
动基于数据的创新应用开发。
１ 数据管理现状
钢铁行业生产过程复杂，数据来源多、格式和
协议多［４］
。Ｌ１（基 础 自 动 化 ）数 据 来 源 以 ＰＬＣ
（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、仪表为主，数据量
大，实 时 性高，最 快 可 达 毫 秒 级，通 常 以 Ｓｏｃｋｅｔ、
ＯＰＣ（ｏｂｊｅｃｔｌｉｎｋｉｎｇ ａｎｄ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ（ＯＬＥ）ｆｏｒ
ｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ）方式读取，以压缩文件的形式进行
存储，典型应用为德国 ｉｂａ软件，通常按照工序进
行配置，比 如：一 条 薄 板轧 线 在 加 热 炉、粗 轧、精
轧、卷取段分别配置服务器；Ｌ２（过 程 自 动 化 ）、
ＭＥＳ（ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｘｅｃｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）及 以 上 信 息
化系统数据多以 Ｏｒａｃｌｅ、Ｓｑｌｓｅｒｖｅｒ等关系数据库进
行数据存储和管理，相比 Ｌ１系统，数据量和 实时
性要求有所降低，为了保障数据读写效率，数据库
系统通过定期备份减少在线数据，数据交互 也以
数据库访问和 Ｓｏｃｋｅｔ电文为主。
当下钢铁生产数据规模在快速 增长的 同时，
在数据生产、管理和应用方面存在 一系列的严峻
问题，具体包括：
１）数据短期存储，大量丢弃
由于传统方式以单台计 算机、服务器 硬盘 介
质为主进行数据存储，一方面容量有限；另一方面
为保障在线数据的访问效率，数据通常被 定期进
行备份和转移，导致最终被丢弃或 者废弃的现象
严重。
２）数据分散，孤岛现象严重
长期以来，上下游产线之间系统独立，数据不
共享［５］
，甚至同一产线的不同单元之间数 据也因
分散而难以共享，比如 Ｌ１的数据文件分散在不同
的服务器中。同时不同服务商通常提供不同的数
据保存方式，也不愿意对第三方提供接口。
３）缺少数据规范，理解和复用成本高
钢铁产线设计和建设复杂，参与单位较多，各
个系统对数据的定义自成一体，新的应用集成和利
用已有数据难度极大［６］
，寻找和理解数据并二次应
用的成本高，导致数据看似存在其实可用性不高。
当前，钢铁企业及服务商逐渐 意识到数据管
理和应用 的 重 要性，开 始 探 索 通 过 Ｈａｄｏｏｐ、ＭＰＰ
集群等方式将分散的数据汇集起来，但是 依然没
有解决数据识别及复用的难题。国内外知名物联
网产品，包括中移物联网 ＯｎｅＮｅｔ、ＰＴＣＴｈｉｎｇＷｏｒｘ、
西门子 ＭｉｎｄＳｐｈｅｒｅ等，开始加强在工业领域的推
广应用，但是由于其着眼于面向所 有产业提供通
用组件和功能，缺少钢铁行业领域知识的沉淀，短
期内难以得到认可和产生价值。
本文所述数据集成平台面向钢铁行业细分市
场，以行业数据标准化为核心，在规范定义的基础
上提供数据采集、存储、处理和服 务等功能，最终
目标是实现数据的聚集和共享，让数据资产 化和
数据应用变得简单。
２ 总体架构设计
数据集成平台由数据标准化、数据采集、数据
管理和数据服务 ４个部分组成。总体架构如图 １
所示。
５８１
张 伟，等：钢铁企业生产过程数据集成平台研究与开发
摘要：
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第３４卷 第８期Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．８重庆理工大学学报（自然科学）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）２０２０年８月Ａｕｇ．２０２０ 收稿日期：２０１９－１０－２３基金项目：重庆市科技局技术创新与应用发展专项作者简介：张伟，男，硕士，高级工程师，主要从事计算机软件设计与开发、网络设计与应用等方面工作，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｗｒｓｒ＠１６３．ｃｏｍ。ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０２０．０８．０...
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