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OPC Data Acquisition and Integration for a Major Northern China Municipal SCADA System

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OPC Data Acquisition and Integration for a Major Northern China Municipal SCADA System

Introduction

The customer is a major state-owned utility operator based in Northern China, responsible for delivering essential services such as natural gas, water supply, and district heating across a large urban region. To efficiently manage these critical services, the company established a centralized SCADA system for remote monitoring and management of distributed assets.

As part of their digital transformation initiative, the customer launched this project to enhance the acquisition, integration, and utilization of industrial data from their Honeywell DCS (Experion PKS system). The key goals included: secure and reliable OPC data collection, local data storage, and synchronization of data to a remote Oracle database to support enterprise-level monitoring and analysis.

Project Requirements

The customer outlined the following primary requirements:

  • Collect all types of OPC DA, HDA, and A&E data from the Honeywell Experion PKS system
  • Support OPC server redundancy to ensure continuous and reliable data acquisition
  • Eliminate communication instability risks posed by DCOM
  • Establish a cost-effective local historical database
  • Securely and reliably transmit historical data from the local database to a remote Oracle relational database

Key Challenges

Complexity of A&E Data Collection

Alarm & Event (A&E) data plays a critical role in alarm management, compliance reporting, and operational analysis. However, very few off-the-shelf tools can fully collect A&E data and transmit it in its native format to third-party systems such as historians, MES platforms, or alarm management tools—making this a technically challenging task.

Limitations of Honeywell’s Redundancy Module

While the Honeywell DCS system includes a basic redundancy module, it does not support OPC HDA and A&E protocols, which limits the system’s ability to collect redundant data across all OPC types.

Risks Posed by DCOM Communication

OPC Classic relies on DCOM for communication, which can cause issues such as complex firewall configurations, authentication difficulties, and unstable network connections. These problems are particularly evident in complex SCADA network environments.

Dual-Path Data Storage Requirements

The customer needed rapid access to historical data locally for operations and maintenance, while also requiring synchronization to a remote Oracle relational database. This introduced higher demands for data consistency, security, and transmission stability.

Implementation of Matrikon OPC Solution

To address the above challenges, Matrikon delivered a fully integrated OPC data solution. The components work together seamlessly as outlined below:

Secure and Stable Communication with OPC UA Tunneller

All OPC Classic communication is routed through the OPC UA Tunneller, replacing DCOM with a secure, firewall-friendly, and platform-independent communication mechanism. This ensures high reliability and stability across network environments.

Data Collection and Redundancy via Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB)

Data (OPC DA, HDA, A&E) is collected from redundant Honeywell Experion PKS OPC servers.
Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB) enables automatic and seamless failover to the backup server in case the primary server fails, ensuring continuous and reliable data collection across all supported protocols.

Local Data Storage Using OPC Desktop Historian (ODH)

Collected data is centrally stored in OPC Desktop Historian (ODH):

Data Synchronization to Oracle via History Link and OPC Server for GDA

Historical data in the local ODH is processed and transmitted through History Link (HL) and OPC Server for GDA to the remote Oracle relational database. This process ensures consistent data formatting and timestamps to meet enterprise-level analytics and application requirements.

Conclusion

By deploying Matrikon’s integrated OPC solution, the customer successfully established a modern, scalable, and highly reliable data infrastructure that fully met their SCADA system project requirements. Key achievements include:

  • Comprehensive and stable collection of OPC DA, HDA, and A&E data—including the complex AE event data
  • Redundancy management across all OPC protocols to ensure continuous data acquisition from critical systems
  • Elimination of DCOM-related communication risks, improving data transmission security and reliability across networks
  • Dual-path data flow architecture balancing operational efficiency with enterprise-level analytics needs

This project significantly improved the customer’s operational continuity and data visibility, laying a strong foundation for future smart utility initiatives and digital transformation.

For similar requirements or to learn more about the products mentioned above, please feel free to contact us at: [email protected].

为中国北方某大型市政SCADA系统实现OPC数据采集与集成

引言

该客户是一家位于中国北方的大型国有公用事业运营商,主要负责为广阔的城市区域提供天然气、供水和集中供热等基础民生服务。为了高效管理这些关键业务,客户建立了一个集中化的SCADA系统,用于远程监控和管理分布式资产。

在推进数字化转型的过程中,客户企业启动了本项目,旨在提升对Honeywell DCS(Experion PKS系统)中工业数据的采集、整合与应用能力,具体目标包括:实现安全可靠的OPC数据采集、本地数据存储,以及向远程Oracle数据库同步数据,以支持企业级的监控与分析需求。

项目需求

客户对解决方案提出了以下主要要求:

  1. 从Honeywell Experion PKS系统中采集OPC DA、HDA、A&E全部类型数据
  2. 实现OPC服务器冗余支持,确保数据采集的连续性与可靠性
  3. 消除DCOM带来的通信不稳定风险
  4. 在本地建立经济高效的历史数据库
  5. 将本地历史数据库里面的历史数据安全、可靠地传输到远程Oracle关系型数据库

主要挑战

A&E数据采集的复杂性

A&E(报警与事件)数据在报警管理、合规报告和运营分析中具有重要作用。但在现有市场中,几乎没有现成的工具能够完整采集A&E数据并保持其原始格式传输到第三方系统(如历史数据库、MES或报警管理平台),技术难度极高。

Honeywell系统冗余模块的局限性

尽管Honeywell DCS系统内置了基础冗余模块,但并不支持OPC HDA和A&E协议,无法满足客户对全数据类型冗余采集的需求。

DCOM通信带来的风险

OPC Classic依赖于DCOM进行通信,容易引发防火墙配置复杂、域认证困难、网络通信不稳定等问题,尤其在复杂的SCADA网络环境下影响更为明显。

本地与远程双路径存储需求

客户需要在本地快速访问历史数据以支持运维工作,同时还要将数据同步到远程Oracle关系型数据库,对数据一致性、安全性和传输稳定性提出了更高要求。

Matrikon OPC解决方案的实施

针对以上挑战,Matrikon提供了一套高度集成的OPC数据整合方案,各组件之间紧密协作,数据流动路径如下:

通过OPC UA Tunneller保障通信安全与稳定

所有OPC Classic通信流量通过OPC UA Tunneller传输,替代DCOM,提供安全、易于穿越防火墙、平台无关的通信机制,确保网络环境下的高可靠性和稳定性。

使用Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB) 实现数据采集与冗余

从Honeywell Experion PKS系统的冗余OPC服务器中采集OPC DA、HDA、A&E数据。
Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB) 确保在主服务器故障时,数据采集能自动无缝切换到备份服务器,实现各协议数据的连续可靠采集。

使用OPC Desktop Historian (ODH) 进行本地数据存储

采集到的数据统一存储至OPC Desktop Historian (ODH):

  • OPC DA数据直接存储
  • OPC HDA数据通过OPC History Link采集
  • OPC AE数据通过OPC Data Manager(ODM)采集(需转换成DA格式后存储)

通过OPC History Link和OPC Server for GDA将历史数据同步到Oracle数据库

本地ODH中的历史数据,通过History Link (HL) 和OPC Server for GDA进行处理和传输,安全高效地同步到远程Oracle关系型数据库,确保数据格式和时间戳的一致性,满足后续企业级分析与应用需求。

结论

通过部署Matrikon的集成式OPC解决方案,客户成功构建了一套现代化、可扩展且高度可靠的数据基础架构,全面满足了其SCADA系统的项目需求。主要成效包括:

  • 全面、稳定地采集OPC DA、HDA、A&E全部类型数据,包括处理复杂的AE事件数据
  • 实现各OPC协议下的冗余管理,确保关键系统数据的连续采集
  • 消除DCOM相关通信风险,提升跨网络数据传输的安全性与可靠性
  • 建立本地与远程双路径数据流动架构,兼顾运维效率与企业级数据分析需求

此次项目不仅大幅提升了客户的运营连续性与数据可见性,也为其未来智慧公用事业建设和数字化转型奠定了坚实基础。

如果您有类似的需求,或想进一步了解上述产品信息,请随时通过以下方式与我们联系:[email protected]

為中國北方某大型市政 SCADA 系統實現 OPC 數據擷取與整合 引言

本案例的客戶是一家位於中國北方的大型國有公用事業營運商,負責為廣大城市區域提供天然氣、自來水以及集中供熱等基礎民生服務。為了有效管理這些關鍵業務,客戶建立了一套集中化 SCADA 系統,以進行遠端監控與分散資產的管理。

在推動數位轉型的進程中,該公司啟動了本專案,目的是提升對 Honeywell DCS(Experion PKS 系統)中工業數據的擷取、整合與應用能力。具體目標包括:實現安全穩定的 OPC 數據擷取、本地數據儲存,以及與遠端 Oracle 資料庫的數據同步,以支援企業級的監控與分析需求。

專案需求

客戶對解決方案提出以下主要需求:

  • 從 Honeywell Experion PKS 系統中擷取 OPC DA、HDA 與 A&E 全類型數據
  • 支援 OPC 伺服器備援,以確保數據擷取的連續性與可靠性
  • 排除 DCOM 帶來的通訊不穩定風險
  • 建立具成本效益的本地歷史資料庫
  • 將本地歷史數據安全且穩定地傳輸至遠端 Oracle 關聯式資料庫

主要挑戰

A&E 數據擷取的技術複雜性

A&E(警報與事件)數據在警報管理、法規報告與營運分析中扮演關鍵角色。然而,目前市面上幾乎沒有能夠完整擷取 A&E 數據並保留其原始格式傳送至第三方系統(如歷史資料庫、MES 或警報管理平台)的標準工具,技術挑戰極高。

Honeywell 系統備援模組的限制

雖然 Honeywell DCS 系統內建了基本的備援模組,但並不支援 OPC HDA 與 A&E 協議,因此無法滿足客戶對全數據類型備援擷取的需求。

DCOM 通訊風險

OPC Classic 倚賴 DCOM 通訊,常引發防火牆設定困難、網域認證問題,以及網路不穩定等情況,在複雜的 SCADA 網路環境中尤其明顯。

本地與遠端雙通路儲存需求

客戶希望能在本地快速存取歷史數據以支援維運工作,同時也需將數據同步至遠端 Oracle 關聯式資料庫,因此對數據一致性、安全性與傳輸穩定性提出更高要求。

Matrikon OPC 解決方案的導入

針對上述挑戰,Matrikon 提供了一套高度整合的 OPC 數據解決方案,各模組協同運作,數據流程如下:

以 OPC UA Tunneller 提供安全穩定的通訊

所有 OPC Classic 通訊流量皆透過 OPC UA Tunneller 傳輸,取代 DCOM,提供安全、容易穿越防火牆、跨平台的通訊方式,確保在網路環境下依然維持高穩定性與可靠性。

使用 Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB) 進行數據擷取與備援切換

從 Honeywell Experion PKS 系統中的備援 OPC 伺服器擷取 OPC DA、HDA 與 A&E 數據。
Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB) 可確保在主伺服器故障時,自動無縫切換至備援伺服器,確保各協議下的數據持續穩定地被擷取。

利用 OPC Desktop Historian (ODH) 進行本地資料儲存

所擷取的數據統一儲存至 OPC Desktop Historian (ODH):

  • OPC DA 數據直接儲存
  • OPC HDA 數據透過 OPC History Link 擷取
  • OPC AE 數據透過 OPC Data Manager(ODM)轉換為 DA 格式後進行儲存

透過 History Link 與 OPC Server for GDA 將歷史數據同步至 Oracle

本地 ODH 中的歷史數據經由 History Link(HL)與 OPC Server for GDA 處理後,安全且高效地同步至遠端 Oracle 關聯式資料庫,確保數據格式與時間戳一致,滿足後續企業級分析與應用需求。

結語

透過導入 Matrikon 的整合式 OPC 解決方案,客戶成功打造出一套現代化、可擴展且高度可靠的數據基礎架構,全面滿足其 SCADA 系統的各項需求。主要成果包括:

  • 穩定擷取 OPC DA、HDA 與 A&E 全類型數據,包含處理複雜的 AE 事件數據
  • 實現 OPC 各協議下的備援管理,保障關鍵系統數據連續性
  • 排除 DCOM 通訊風險,提升跨網路數據傳輸的安全性與穩定性
  • 建立本地與遠端雙通路數據流程架構,兼顧現場運維與企業級數據應用

本專案顯著提升了客戶的營運持續性與數據可視化能力,亦為未來智慧公用事業的建設與數位轉型奠定了堅實基礎。

若您有類似需求,或想進一步了解上述產品資訊,歡迎隨時聯絡我們:[email protected]

中国北部の大手自治体SCADAシステム向けOPCデータ収集および統合事例

本プロジェクトのクライアントは、中国北部に拠点を置く大手国有公益事業者であり、広範囲な都市地域に対して、都市ガス、上水道、地域暖房などの基盤サービスを提供しています。これらの重要なサービスを効率的に管理するため、同社は分散資産を遠隔監視・制御するための集中型SCADAシステムを構築しました。

デジタル変革の一環として、同社はHoneywell DCS(Experion PKSシステム)からの産業データの収集・統合・活用能力を強化することを目的に本プロジェクトを開始しました。主な目標は、OPCデータの安全かつ信頼性の高い収集、ローカルへの履歴データ保存、ならびにデータを遠隔地のOracleデータベースに同期することで、企業レベルの監視・分析ニーズに対応することです。

プロジェクト要件

クライアントからは、以下の主要要件が提示されました:

  • Honeywell Experion PKSシステムから、OPC DA、HDA、A&Eの全データタイプを収集
  • OPCサーバーの冗長構成に対応し、データ収集の継続性・信頼性を確保
  • DCOMによる通信の不安定性リスクを解消
  • コスト効率に優れたローカル履歴データベースの構築
  • ローカルデータベースから、履歴データを安全・確実に遠隔Oracleデータベースへ送信

主な課題

A&Eデータの収集に関する技術的複雑さ

A&E(アラーム&イベント)データは、アラーム管理、コンプライアンス報告、運用分析において重要な役割を果たします。しかし、市場にはこの種のデータを完全に収集し、元のフォーマットのまま他システム(履歴データベース、MES、アラーム管理ツールなど)に転送できる製品はほとんど存在せず、高度な技術が求められます。

Honeywellシステムの冗長モジュールの制限

Honeywell DCSには基本的な冗長機能が搭載されていますが、OPC HDAおよびA&Eプロトコルには対応しておらず、すべてのデータタイプに対する冗長収集ニーズには対応できません。

DCOM通信のリスク

OPC ClassicはDCOMに依存しており、ファイアウォール設定の複雑さ、認証の問題、ネットワークの不安定性など、多くの課題が生じやすく、特に複雑なSCADAネットワーク環境においてその影響が顕著です。

ローカル&リモートのデュアルストレージ要件

クライアントは、現場での運用保守を支援するためにローカルでの迅速な履歴データアクセスを必要とする一方で、同じデータを企業レベルの分析目的でリモートOracleデータベースへ同期する必要もあり、データの一貫性、安全性、安定性が厳しく求められました。

Matrikon OPCソリューションの導入

これらの課題に対し、Matrikonは高度に統合されたOPCデータ統合ソリューションを提供しました。各コンポーネントが密接に連携し、以下のようにデータが流れます:

OPC UA Tunnellerによる安全かつ安定した通信の確保

すべてのOPC Classic通信はOPC UA Tunnellerを通じて行われ、DCOMを置き換えることで、ファイアウォールを越えやすく、プラットフォーム非依存で、セキュアかつ高信頼性な通信が実現されました。

Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB) によるデータ収集と冗長対応

Honeywell Experion PKSの冗長構成OPCサーバーからOPC DA、HDA、A&Eデータを収集。Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB) により、プライマリサーバーに障害が発生しても、自動でシームレスにバックアップサーバーへ切り替えられ、すべてのプロトコルでのデータ継続収集が保証されます。

OPC Desktop Historian (ODH) を使用したローカルデータ保存

収集したデータは、以下の形でOPC Desktop Historian (ODH) に保存されます:

  • OPC DAデータは直接保存
  • OPC HDAデータはOPC History Linkを通じて取得
  • OPC A&EデータはOPC Data Manager(ODM)によりDA形式へ変換後に保存

History LinkとOPC Server for GDA によるOracleへのデータ同期

ODH内の履歴データは、History Link(HL)およびOPC Server for GDA を通じて処理・送信され、フォーマットおよびタイムスタンプの整合性を保ったまま、遠隔地のOracle関係データベースへ安全かつ効率的に同期されます。

結論

Matrikonの統合型OPCソリューションの導入により、クライアントはモダンで拡張性が高く、信頼性に優れたデータ基盤を構築し、SCADAシステムの全要件を満たすことができました。主な成果は以下の通りです:

  • OPC DA、HDA、A&Eの全データタイプを包括的かつ安定的に収集(AEイベントの複雑な処理にも対応)
  • 各OPCプロトコルにおける冗長化対応により、重要システムのデータ連続性を確保
  • DCOMに起因する通信リスクを排除し、ネットワーク間データ伝送の信頼性と安全性を向上
  • ローカルとリモートを両立するデュアルストレージアーキテクチャにより、現場運用と企業分析の両立を実現

本プロジェクトは、クライアントの運用継続性およびデータ可視性を大幅に向上させ、今後のスマート公共インフラ構築およびデジタル変革の基盤を築くものとなりました。

同様の課題をお持ちの方、または本ソリューションの詳細をご希望の方は、どうぞお気軽にご連絡ください:[email protected]

중국 북부 대형 지자체 SCADA 시스템을 위한 OPC 데이터 수집 및 통합 사례

본 프로젝트의 고객사는 중국 북부에 위치한 대형 국영 공공서비스 기업으로, 도시 전역에 걸쳐 도시가스, 상수도, 지역 난방 등 필수 생활 서비스를 제공하고 있습니다. 이러한 핵심 인프라를 효율적으로 운영하기 위해 고객사는 분산된 자산을 원격으로 모니터링하고 관리할 수 있는 중앙 집중형 SCADA 시스템을 구축하였습니다.

디지털 전환을 추진하는 과정에서, 고객사는 Honeywell DCS(Experion PKS 시스템)에서 발생하는 산업 데이터를 보다 효과적으로 수집, 통합 및 활용하기 위해 본 프로젝트를 시작했습니다. 주요 목표는 OPC 데이터를 안정적이고 안전하게 수집하고, 로컬 저장소에 보관한 후, 해당 데이터를 원격 Oracle 데이터베이스로 동기화하여 기업 차원의 분석 및 모니터링에 활용하는 것입니다.

프로젝트 요구 사항

고객사는 다음과 같은 주요 요구 사항을 제시하였습니다:

  • Honeywell Experion PKS 시스템에서 OPC DA, HDA, A&E 데이터 전 유형을 수집할 것
  • OPC 서버 이중화(레던던시)를 지원하여 데이터 수집의 연속성과 안정성 확보
  • DCOM 기반 통신의 불안정성 제거
  • 비용 효율적인 로컬 이력 데이터베이스 구축
  • 로컬 이력 데이터를 원격 Oracle 관계형 데이터베이스로 안전하게 전송

주요 과제

A&E 데이터 수집의 복잡성

A&E(알람 및 이벤트) 데이터는 알람 관리, 규제 보고, 운영 분석에 필수적인 요소입니다. 그러나 시장에는 이 데이터를 원본 형식 그대로 완전하게 수집하여 히스토리안, MES 또는 알람 관리 시스템 등 제3자 시스템으로 전송할 수 있는 솔루션이 거의 없어, 기술적 난이도가 매우 높습니다.

Honeywell 시스템의 레던던시 모듈 한계

Honeywell DCS는 기본적인 이중화 모듈을 제공하지만, OPC HDA 및 A&E 프로토콜을 지원하지 않아, 고객의 전 데이터 유형 수집 요구를 충족시키지 못합니다.

DCOM 통신의 위험성

OPC Classic은 DCOM을 기반으로 하는데, 이는 방화벽 설정이 복잡하고 도메인 인증 문제, 네트워크 불안정 등의 리스크를 동반합니다. 특히 복잡한 SCADA 네트워크 환경에서는 이러한 문제가 더욱 심각해집니다.

로컬 및 원격 이중 경로 데이터 저장 요구

고객은 현장 운영 지원을 위해 로컬에서 빠르게 이력 데이터를 조회할 수 있어야 하며, 동시에 해당 데이터를 원격의 Oracle 데이터베이스로 동기화하여 기업 차원의 분석에 활용할 수 있어야 합니다. 이에 따라 데이터의 일관성, 보안성, 전송 안정성에 대한 요구가 높습니다.

Matrikon OPC 솔루션 도입

위의 과제들을 해결하기 위해 Matrikon은 고도로 통합된 OPC 데이터 솔루션을 제공했습니다. 각 구성 요소는 유기적으로 연동되며 데이터 흐름은 다음과 같습니다:

OPC UA Tunneller를 통한 안정적이고 안전한 통신 제공

모든 OPC Classic 통신은 OPC UA Tunneller를 통해 이루어지며, 이는 DCOM을 대체하여 플랫폼 독립적이고 방화벽을 쉽게 통과할 수 있는 안전한 통신 메커니즘을 제공합니다. 이를 통해 복잡한 네트워크 환경에서도 높은 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있습니다.

Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB)를 통한 데이터 수집 및 이중화 구성

Honeywell Experion PKS 시스템의 이중화된 OPC 서버로부터 OPC DA, HDA, A&E 데이터를 수집합니다. Matrikon OPC Redundancy Broker (ORB)는 주 서버에 장애가 발생할 경우 자동으로 백업 서버로 전환하여 데이터 수집의 연속성을 보장합니다.

OPC Desktop Historian (ODH)를 활용한 로컬 데이터 저장

수집된 데이터는 OPC Desktop Historian (ODH) 에 다음과 같이 저장됩니다:

  • OPC DA 데이터는 직접 저장
  • OPC HDA 데이터는 OPC History Link를 통해 수집
  • OPC AE 데이터는 OPC Data Manager (ODM)를 통해 DA 형식으로 변환 후 저장

History Link와 OPC Server for GDA를 통해 Oracle로 이력 데이터 동기화

로컬 ODH에 저장된 이력 데이터는 History Link(HL)와 OPC Server for GDA를 통해 가공 및 전송되어, 데이터 형식과 타임스탬프의 일관성을 유지한 채 원격 Oracle 관계형 데이터베이스로 안전하고 효율적으로 동기화됩니다.

결론

Matrikon의 통합형 OPC 솔루션을 통해 고객사는 현대적이고 확장 가능하며 고신뢰성의 데이터 인프라를 성공적으로 구축하였습니다. 본 프로젝트는 SCADA 시스템이 요구한 모든 사항을 충족하였으며, 주요 성과는 다음과 같습니다:

  • OPC DA, HDA, A&E 등 전 데이터 유형을 안정적으로 수집, 복잡한 AE 이벤트 처리 포함
  • 전 프로토콜에 걸친 이중화 구성을 통해 핵심 시스템 데이터의 연속성 확보
  • DCOM 통신 문제 제거로 네트워크 간 데이터 전송의 안정성과 보안성 향상
  • 로컬 및 원격 간 이중 경로 데이터 흐름 아키텍처를 통해 현장 운영 효율성과 기업 분석 능력을 모두 충족

이번 프로젝트는 고객의 운영 연속성과 데이터 가시성을 대폭 향상시켰으며, 향후 스마트 공공 인프라 구축 및 디지털 전환을 위한 탄탄한 기반을 마련하였습니다.

비슷한 요구가 있으시거나 위 제품들에 대한 자세한 정보가 필요하신 경우, 언제든지 아래로 문의해 주십시오: [email protected].

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