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摘 要　大唐洛陽熱電廠（以下簡稱洛熱）廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（以下簡稱SIS）可以為電廠企業(yè)管理決策層提供真實(shí)、可靠的生產(chǎn)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，為市場運(yùn)作下的發(fā)電企業(yè)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。本文針對洛熱SIS系統(tǒng)的實(shí)施情況，主要從SIS系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)、系統(tǒng)構(gòu)架、所要達(dá)到的功能及目的進(jìn)行探討。

關(guān)鍵字　SIS系統(tǒng)、目標(biāo)、功能、應(yīng)用、方案
1．SIS系統(tǒng)概貌
廠級(jí)監(jiān)控信息網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息管理的核心，該系統(tǒng)對生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視的同時(shí)分析計(jì)算工礦設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和性能，從而得出生產(chǎn)設(shè)備最佳的運(yùn)行性能參數(shù)和經(jīng)濟(jì)的負(fù)荷調(diào)度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的潛在的問題。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器是SIS系統(tǒng)的主要組成部分，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是完成系統(tǒng)軟件功能的重要基礎(chǔ)。

建立SIS系統(tǒng)最終目的是完成過程控制的監(jiān)視、控制、及性能計(jì)算功能，系統(tǒng)和應(yīng)用軟件為系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)提供的強(qiáng)有力的支持。
洛熱廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（簡稱SIS：Supervisory Information System）是一套以洛熱生產(chǎn)過程中所涉及的各種控制、監(jiān)測、計(jì)量等系統(tǒng)為基礎(chǔ)，集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、加工、顯示、存儲(chǔ)為一體的完整解決方案。其目的是為了更好地實(shí)現(xiàn)洛熱安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提升電廠的整體效益和在未來競價(jià)上網(wǎng)中的競爭優(yōu)勢。

洛熱廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（以下簡稱SIS）可以為電廠企業(yè)管理決策層提供真實(shí)、可靠的生產(chǎn)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，為市場運(yùn)作下的發(fā)電企業(yè)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。SIS所管理的數(shù)據(jù)很多都是與電廠生產(chǎn)成本和報(bào)價(jià)信息相關(guān)的重要基礎(chǔ)資料。從管理的角度來看，SIS首先為電廠的安全穩(wěn)發(fā)、控制企業(yè)成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)力提供了真實(shí)而重要的現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)又能高效、準(zhǔn)確地保存企業(yè)生產(chǎn)的大量珍貴的歷史數(shù)據(jù)。配合先進(jìn)、科學(xué)、有效數(shù)據(jù)發(fā)掘工具，精確、專業(yè)的計(jì)算分析模型，SIS所保存和管理的歷史數(shù)據(jù)將成為企業(yè)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的寶貴資源。

2．系統(tǒng)遵循原則
2.1安全可靠性
系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行是每一個(gè)成熟應(yīng)用系統(tǒng)最基本的要求， 對自動(dòng)化程度很高的洛熱來說，運(yùn)行的安全可靠性尤為重要。

系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上采用冗余工業(yè)以太網(wǎng)，歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器從硬件和軟件兩方面實(shí)現(xiàn)冗余，工作站及接口機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)冗余。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為雙網(wǎng)絡(luò)。實(shí)時(shí)服務(wù)器、操作員站、工程師站、接口站等均采用3COM專用服務(wù)器10/100MB自適用網(wǎng)卡。

2.2抗干擾性
電力工業(yè)現(xiàn)場通常有電氣信號(hào)，噪音，灰塵等因素的影響，為避免影響SIS系統(tǒng)信號(hào)的傳輸，設(shè)備的正常工作，工業(yè)以太網(wǎng)采用了光纖通信，信號(hào)電纜采用屏蔽雙絞線，交換機(jī)采用專業(yè)的優(yōu)質(zhì)交換機(jī)。電氣設(shè)備全部可靠接地，軟件采取了各種自診斷措施，等等，有效地防止大氣過電壓、電磁波、無線電和靜電等干擾侵入系統(tǒng)內(nèi)部，以免造成系統(tǒng)設(shè)備的損壞和誤動(dòng)作。

2.3實(shí)時(shí)性
本SIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)采用的是1000MB工業(yè)以太網(wǎng)，遠(yuǎn)距離通訊采用的是光纖通訊。監(jiān)測軟件與各系統(tǒng)的接口通訊程序采用目前流行的OPC接口方式及專用驅(qū)動(dòng)包，可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)采集現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

2.4易操作、維護(hù)性
人機(jī)界面方便、美觀、實(shí)用，操作簡便實(shí)用。

2.5兼容、開放性
SIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)，軟、硬件均采用成熟的且經(jīng)過廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。具有良好的兼容性和開放性，保證了系統(tǒng)的互連性、優(yōu)化運(yùn)行、升級(jí)改造時(shí)的良好移植性和軟件的二次開發(fā)功能。

3．洛熱SIS系統(tǒng)的目標(biāo)和所要實(shí)現(xiàn)的功能
大唐洛陽熱電廠作為一個(gè)百萬機(jī)組電廠，特別注重電廠的信息化建設(shè)，對SIS系統(tǒng)建設(shè)有較高的要求。

3．1系統(tǒng)功能
廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)(包括其硬件和各種應(yīng)用軟件)作為面向生產(chǎn)過程的信息系統(tǒng)，每臺(tái)單元機(jī)組DCS以及由需方提供的其它控制系統(tǒng)將與SIS進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程信息共享，為全廠生產(chǎn)過程的運(yùn)行和管理提供決策依據(jù)。SIS系統(tǒng)還按照需方要求的方式向廠級(jí)管理信息系統(tǒng)(MIS)提供其所需的生產(chǎn)過程信息。

電廠SIS系統(tǒng)基本功能：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與管理，全廠生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，廠級(jí)性能計(jì)算和分析
電廠SIS系統(tǒng)擴(kuò)展功能：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視

3.1.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與管理
系統(tǒng)對全廠實(shí)時(shí)信息進(jìn)行統(tǒng)一管理和分析顯示，它將各種形式的電廠信息集中在一個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫中，一方面在適宜的時(shí)候?qū)⒄_的信息送到有關(guān)人員，一方面可支持性能計(jì)算、電廠負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度等其它一系列更高級(jí)的基礎(chǔ)軟件模塊，它擔(dān)當(dāng)控制與管理之間的過度和連接作用，是整個(gè) IT 系統(tǒng)的核心基本系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含以下內(nèi)容；
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)
實(shí)時(shí)信息統(tǒng)計(jì)分析
實(shí)時(shí)信息查詢
實(shí)時(shí)畫面的組態(tài)和編輯
與單元機(jī)組分散控制系統(tǒng)（DCS）的數(shù)據(jù)通訊
與輔助車間（水系統(tǒng)、灰系統(tǒng)和煤系統(tǒng)）、汽機(jī)管理（TDM）等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊
與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（NCS）的雙向數(shù)據(jù)通訊

3.1.2實(shí)現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程監(jiān)控
通過采集電廠各生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)根據(jù)SIS的網(wǎng)絡(luò)的需要并按照企業(yè)信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送有關(guān)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)存入企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫中。服務(wù)器上的實(shí)時(shí)圖形、表格或曲線顯示應(yīng)用程序直接從企業(yè)管理平臺(tái)獲取，歷史曲線或數(shù)據(jù)顯示應(yīng)用程序從企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫中獲取，監(jiān)控站的用戶通過通用的客戶端監(jiān)視系統(tǒng)畫面，對各生產(chǎn)流程進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)視和查詢。對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理以形成全廠生產(chǎn)報(bào)表和生產(chǎn)成本，并根據(jù)現(xiàn)有各機(jī)組的運(yùn)行工況對電網(wǎng)的負(fù)荷要求進(jìn)行經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配，同時(shí)對當(dāng)前機(jī)組運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合的經(jīng)濟(jì)評估，從而形成改善運(yùn)行措施的操作指導(dǎo)并反饋到各機(jī)組的DCS進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行建立全廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，以滿足MIS或生產(chǎn)管理部門快速、高效地對過程收據(jù)進(jìn)行采集、查詢和處理的要求。

3.1.3廠級(jí)性能計(jì)算和分析
進(jìn)行廠級(jí)性能計(jì)算和對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，給運(yùn)行人員提供運(yùn)行操作指導(dǎo)，SIS完成廠級(jí)性能計(jì)算、分析和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷調(diào)度等為MIS的商業(yè)化運(yùn)營提供成本核算依據(jù)和數(shù)據(jù)。
a.用廠級(jí)性能計(jì)算和分析應(yīng)用軟件，提供在線計(jì)算的能力，以計(jì)算整個(gè)電廠的各種效率（鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組及其輔助系統(tǒng)等）、損耗（煤、水、電、熱耗等）及性能參數(shù)等，這些計(jì)算值及各種中間計(jì)算值都有打印記錄并能在顯示器上顯示，大部分的計(jì)算采用輸入數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。
b. 所有的計(jì)算均有數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查，若計(jì)算所用的任何一點(diǎn)輸入數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題，都會(huì)告知有關(guān)人員并中斷計(jì)算。若采用存儲(chǔ)的某一常數(shù)來替代這一故障數(shù)據(jù)，則可繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算。如采用替代數(shù)據(jù)時(shí)，打印出的計(jì)算結(jié)果上有注明。
c. 性能計(jì)算有判別機(jī)組運(yùn)行狀況是否穩(wěn)定的功能，使性能計(jì)算對運(yùn)行有指導(dǎo)意義。在變負(fù)荷運(yùn)行期間，性能計(jì)算根據(jù)穩(wěn)定工況的計(jì)算值，標(biāo)上不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
d. 系統(tǒng)還具有多種手段，以確定測量誤差對性能計(jì)算結(jié)果的影響。同時(shí)，還具有對不正確的測量結(jié)果進(jìn)行定量分析和指明改進(jìn)測量儀表的功能，從而大為提高性能計(jì)算的精度。

3.1.4設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視
SIS系統(tǒng)可根據(jù)采集到的工藝系統(tǒng)和設(shè)備熱工測量參數(shù)變化情況，借助系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測軟件等工具，自動(dòng)對一些設(shè)備進(jìn)行計(jì)算分析，將得出的信息反映到值長站和單元機(jī)組操作員站相應(yīng)的流程圖或畫面中。

4．硬件設(shè)備
4.1 SIS網(wǎng)絡(luò)
SIS系統(tǒng)采用1000Mbps的冗余以太網(wǎng)或其它開放性高速網(wǎng)絡(luò)作為信息傳遞和數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿襟w，主干網(wǎng)的通訊介質(zhì)和各下層控制系統(tǒng)到主干網(wǎng)的連接采用光纖。主干網(wǎng)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、主交換機(jī)模塊、通訊總線等設(shè)備冗余配置。

4.2控制網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備
SIS與下層控制網(wǎng)絡(luò)（DCS、煤、灰、水、脫硫DCS等）的數(shù)據(jù)接口設(shè)備是冗余的。這些接口設(shè)備對于下層控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的讀取不影響下層控制網(wǎng)絡(luò)的控制功能。SIS不能對下層控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修改、組態(tài)或?qū)に囘^程進(jìn)行直接控制，如有控制指令（如負(fù)荷分配等），則由值長站確認(rèn)后將指令發(fā)送至控制網(wǎng)絡(luò)操作員站，操作人員確認(rèn)后方可作用于控制系統(tǒng)。
具有極高的性能和可靠核心交換機(jī),是具有全對稱多處理器的硬件體系結(jié)構(gòu)的第三層路由器交換機(jī)，路由交換機(jī)具有IP優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)性能設(shè)計(jì)和優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)劃分功能,在同一個(gè)路由器交換機(jī)里有多個(gè)彼此獨(dú)立平等的處理器和網(wǎng)絡(luò)接口模塊,又通過多條負(fù)載均衡的獨(dú)立的并行總線互連,在任意一個(gè)處理器和網(wǎng)絡(luò)接口模塊出現(xiàn)故障時(shí)都不影響其它模塊,所有的功能部件(電源.系統(tǒng)總線.處理器模塊.網(wǎng)絡(luò)接口模塊等)均可熱插拔和冗余熱備.無論交換還是路由均具有相同的高性能支持基于策略的VLAN(虛擬網(wǎng)絡(luò))及802.1Q標(biāo)準(zhǔn),具有極抵的路由交換時(shí)延,基于策略的優(yōu)先級(jí)流量。IP廣播與RSVP支持,提供從10Mbps以太網(wǎng)技術(shù). 100Mbps Fast以太網(wǎng)技術(shù)到千兆位以太網(wǎng)技術(shù)三種不同速度的支持。

4.3過程實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器
過程實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器具有足夠的儲(chǔ)存容量和先進(jìn)的數(shù)據(jù)無損壓縮方式,過程實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器能保存所有生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和SIS系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析結(jié)果,使全廠的運(yùn)行經(jīng)營管理建立在統(tǒng)一的過程數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上。過程實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的配置具有功能強(qiáng)大.可用性強(qiáng).聯(lián)網(wǎng)性能好.伸縮性靈活,可靠性高等特點(diǎn),并采用無損壓縮方式,以保證歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一致沒有誤差，進(jìn)而保證SIS計(jì)算、故障診斷等的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)論
目前，SIS系統(tǒng)充分考慮了現(xiàn)場的實(shí)際情況，將多個(gè)不同的系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起，并具有一定的開放性和進(jìn)一步開發(fā)利用的擴(kuò)展性。而大唐洛陽熱電廠利用優(yōu)勢核心技術(shù)，深刻理解本廠需求，正處于SIS的實(shí)施階段。該系統(tǒng)對于提高本廠運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性具有重要意義，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。目前，系統(tǒng)更深層次的功能應(yīng)用正在深入研制開發(fā)中，力求不斷完善，更好地滿足大唐洛陽熱電廠用戶的需求。

參考文獻(xiàn)
1． 高正平，余 剛，徐治皋，電廠廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)探討，電廠系統(tǒng)工程，Vol.19 No.4,