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摘 要　大唐洛陽熱電廠（以下簡稱洛熱）廠級監(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、可靠的生產(chǎn)實時和歷史數(shù)據(jù)，為市場運作下的發(fā)電企業(yè)提供科學、準確的生產(chǎn)經(jīng)濟性指標。本文針對洛熱SIS系統(tǒng)的實施情況，主要從SIS系統(tǒng)建設的目標、系統(tǒng)構(gòu)架、所要達到的功能及目的進行探討。

關鍵字　SIS系統(tǒng)、目標、功能、應用、方案
1．SIS系統(tǒng)概貌
廠級監(jiān)控信息網(wǎng)是實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)實時信息管理的核心，該系統(tǒng)對生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)進行監(jiān)視的同時分析計算工礦設備的運行參數(shù)和性能，從而得出生產(chǎn)設備最佳的運行性能參數(shù)和經(jīng)濟的負荷調(diào)度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的潛在的問題。網(wǎng)絡平臺和實時數(shù)據(jù)服務器是SIS系統(tǒng)的主要組成部分，系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺是完成系統(tǒng)軟件功能的重要基礎。

建立SIS系統(tǒng)最終目的是完成過程控制的監(jiān)視、控制、及性能計算功能，系統(tǒng)和應用軟件為系統(tǒng)功能的實現(xiàn)提供的強有力的支持。
洛熱廠級監(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、計量等系統(tǒng)為基礎，集實時數(shù)據(jù)采集、加工、顯示、存儲為一體的完整解決方案。其目的是為了更好地實現(xiàn)洛熱安全、經(jīng)濟運行，提升電廠的整體效益和在未來競價上網(wǎng)中的競爭優(yōu)勢。

洛熱廠級監(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、可靠的生產(chǎn)實時和歷史數(shù)據(jù)，為市場運作下的發(fā)電企業(yè)提供科學、準確的生產(chǎn)經(jīng)濟性指標。SIS所管理的數(shù)據(jù)很多都是與電廠生產(chǎn)成本和報價信息相關的重要基礎資料。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)力提供了真實而重要的現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，同時又能高效、準確地保存企業(yè)生產(chǎn)的大量珍貴的歷史數(shù)據(jù)。配合先進、科學、有效數(shù)據(jù)發(fā)掘工具，精確、專業(yè)的計算分析模型，SIS所保存和管理的歷史數(shù)據(jù)將成為企業(yè)安全、經(jīng)濟運行的寶貴資源。

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

系統(tǒng)在網(wǎng)絡上采用冗余工業(yè)以太網(wǎng)，歷史數(shù)據(jù)庫服務器從硬件和軟件兩方面實現(xiàn)冗余，工作站及接口機網(wǎng)絡平臺冗余。網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)為雙網(wǎng)絡。實時服務器、操作員站、工程師站、接口站等均采用3COM專用服務器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，噪音，灰塵等因素的影響，為避免影響SIS系統(tǒng)信號的傳輸，設備的正常工作，工業(yè)以太網(wǎng)采用了光纖通信，信號電纜采用屏蔽雙絞線，交換機采用專業(yè)的優(yōu)質(zhì)交換機。電氣設備全部可靠接地，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)設備的損壞和誤動作。

2.3實時性
本SIS系統(tǒng)網(wǎng)絡主干網(wǎng)采用的是1000MB工業(yè)以太網(wǎng)，遠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)動包，可以實現(xiàn)秒級采集現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)。

2.4易操作、維護性
人機界面方便、美觀、實用，操作簡便實用。

2.5兼容、開放性
SIS系統(tǒng)網(wǎng)絡采用以太網(wǎng)，軟、硬件均采用成熟的且經(jīng)過廣泛應用的產(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)化運行、升級改造時的良好移植性和軟件的二次開發(fā)功能。

3．洛熱SIS系統(tǒng)的目標和所要實現(xiàn)的功能
大唐洛陽熱電廠作為一個百萬機組電廠，特別注重電廠的信息化建設，對SIS系統(tǒng)建設有較高的要求。

3．1系統(tǒng)功能
廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)(包括其硬件和各種應用軟件)作為面向生產(chǎn)過程的信息系統(tǒng)，每臺單元機組DCS以及由需方提供的其它控制系統(tǒng)將與SIS進行聯(lián)網(wǎng)，以實現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程信息共享，為全廠生產(chǎn)過程的運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：實時數(shù)據(jù)處理與管理，全廠生產(chǎn)過程實時監(jiān)控，廠級性能計算和分析
電廠SIS系統(tǒng)擴展功能：設備狀態(tài)監(jiān)視

3.1.1實時數(shù)據(jù)處理與管理
系統(tǒng)對全廠實時信息進行統(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功能強大的數(shù)據(jù)庫中，一方面在適宜的時候?qū)⒄_的信息送到有關人員，一方面可支持性能計算、電廠負荷優(yōu)化調(diào)度等其它一系列更高級的基礎軟件模塊，它擔當控制與管理之間的過度和連接作用，是整個 IT 系統(tǒng)的核心基本系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含以下內(nèi)容；
實時數(shù)據(jù)的管理和維護
實時信息統(tǒng)計分析
實時信息查詢
實時畫面的組態(tài)和編輯
與單元機組分散控制系統(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)）、汽機管理（TDM）等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊
與網(wǎng)絡控制系統(tǒng)（NCS）的雙向數(shù)據(jù)通訊

3.1.2實現(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)絡的需要并按照企業(yè)信息系統(tǒng)標準發(fā)送有關實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時將數(shù)據(jù)存入企業(yè)級數(shù)據(jù)庫中。服務器上的實時圖形、表格或曲線顯示應用程序直接從企業(yè)管理平臺獲取，歷史曲線或數(shù)據(jù)顯示應用程序從企業(yè)級數(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)流程進行統(tǒng)一的監(jiān)視和查詢。對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行綜合處理以形成全廠生產(chǎn)報表和生產(chǎn)成本，并根據(jù)現(xiàn)有各機組的運行工況對電網(wǎng)的負荷要求進行經(jīng)濟負荷分配，同時對當前機組運行狀況進行綜合的經(jīng)濟評估，從而形成改善運行措施的操作指導并反饋到各機組的DCS進行優(yōu)化運行建立全廠實時數(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)進行采集、查詢和處理的要求。

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

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

4．硬件設備
4.1 SIS網(wǎng)絡
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)庫服務器、主交換機模塊、通訊總線等設備冗余配置。

4.2控制網(wǎng)絡接口設備
SIS與下層控制網(wǎng)絡（DCS、煤、灰、水、脫硫DCS等）的數(shù)據(jù)接口設備是冗余的。這些接口設備對于下層控制網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的讀取不影響下層控制網(wǎng)絡的控制功能。SIS不能對下層控制網(wǎng)絡進行修改、組態(tài)或?qū)に囘^程進行直接控制，如有控制指令（如負荷分配等），則由值長站確認后將指令發(fā)送至控制網(wǎng)絡操作員站，操作人員確認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,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，路由交換機具有IP優(yōu)化的網(wǎng)絡性能設計和優(yōu)秀的網(wǎng)絡劃分功能,在同一個路由器交換機里有多個彼此獨立平等的處理器和網(wǎng)絡接口模塊,又通過多條負載均衡的獨立的并行總線互連,在任意一個處理器和網(wǎng)絡接口模塊出現(xiàn)故障時都不影響其它模塊,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)及802.1Q標準,具有極抵的路由交換時延,基于策略的優(yōu)先級流量。IP廣播與RSVP支持,提供從10Mbps以太網(wǎng)技術. 100Mbps Fast以太網(wǎng)技術到千兆位以太網(wǎng)技術三種不同速度的支持。

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

5 結(jié)論
目前，SIS系統(tǒng)充分考慮了現(xiàn)場的實際情況，將多個不同的系統(tǒng)有機的結(jié)合在一起，并具有一定的開放性和進一步開發(fā)利用的擴展性。而大唐洛陽熱電廠利用優(yōu)勢核心技術，深刻理解本廠需求，正處于SIS的實施階段。該系統(tǒng)對于提高本廠運行安全性、經(jīng)濟性具有重要意義，具有廣闊的推廣應用前景。目前，系統(tǒng)更深層次的功能應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
1． 高正平，余 剛，徐治皋，電廠廠級監(jiān)控系統(tǒng)探討，電廠系統(tǒng)工程，Vol.19 No.4,