淺談電廠SIS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及應(yīng)用問題

龐軍玲

[摘要]電廠SIS系統(tǒng)能夠有效的對電力企業(yè)的安全生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控，通過采用合理的數(shù)據(jù)處理方式，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)的高效傳輸，對SIS系統(tǒng)在電廠信息化管理系統(tǒng)中的定位和系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行分析，探究了SIS系統(tǒng)架構(gòu)的基本功能和要求，并提出了系統(tǒng)架構(gòu)、實(shí)施的建議和策略。

[關(guān)鍵詞]SIS系統(tǒng)；系統(tǒng)架構(gòu)；應(yīng)用

[中圖分類號]C931.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0141-02

電場監(jiān)控信息系統(tǒng)是對電廠企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時的檢測、優(yōu)化控制與生產(chǎn)管理的電力生產(chǎn)自動化管理系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r的對電廠的安全生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析，以實(shí)現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化調(diào)度和控制，保證企業(yè)生產(chǎn)的安全性、穩(wěn)定性。能夠?qū)﹄姀S生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、處理和分析，為電力的工作人員提供數(shù)據(jù)分析和決策支持提供依據(jù)，為實(shí)現(xiàn)電廠安全生產(chǎn)的信息化管理提供科學(xué)的、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)分析和支持。

一、SIS監(jiān)控信息系統(tǒng)在電廠中的定位

電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）是一個電力自動化生產(chǎn)管理的系統(tǒng)，能夠有效的實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的實(shí)時化管理和控制，能夠有效的對復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，根據(jù)系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)，及時的對電力生產(chǎn)進(jìn)行分析，判斷電廠安全生產(chǎn)是否會出現(xiàn)問題。SIS系統(tǒng)能夠有效的解決系統(tǒng)收集的復(fù)雜數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用了高性能的數(shù)據(jù)庫，解決了系統(tǒng)數(shù)據(jù)難以長期儲存的問題，SIS系統(tǒng)在整個電力生產(chǎn)企業(yè)建立了一個統(tǒng)一的軟件開發(fā)管理平臺和通用的數(shù)據(jù)庫管理平臺，是建立在DCS網(wǎng)絡(luò)和MIS網(wǎng)絡(luò)之間的信息監(jiān)控管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速存儲、能夠及時的對電廠生產(chǎn)過程中的實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和處理，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性比較好。SIS的系統(tǒng)在整個電廠的設(shè)置如圖1所示。

在圖1中，DCS系統(tǒng)主要是對發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化控制，能夠有效的對發(fā)電機(jī)的工作情況進(jìn)行控制，安全性能高，實(shí)時性能強(qiáng)，但是DCS系統(tǒng)的存儲數(shù)據(jù)的能力比較差，系統(tǒng)的接口能力較差。SIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)的精度比較高，數(shù)據(jù)庫的容量比較高，檢索數(shù)據(jù)的效率和性能比較好，靈活性強(qiáng)，對不同數(shù)據(jù)的接口和拓展能力較好，在電廠的安全生產(chǎn)管理上具有明顯的優(yōu)勢。

SIS系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的管理主要是針對電廠的生產(chǎn)過程，對數(shù)據(jù)管理的要求比較高，MIS系統(tǒng)主要是信息的數(shù)據(jù)，主要是從企業(yè)的安全性能考慮，在對整個電廠管理的過程中，為保證電廠工作數(shù)據(jù)的單向性，就需要在MIS和DCS之間進(jìn)行有效的隔離。

二、SIS監(jiān)控信息系統(tǒng)的體系架構(gòu)

1、SIS監(jiān)控信息系統(tǒng)的構(gòu)成要素。監(jiān)控信息系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對電廠生產(chǎn)管理的實(shí)時監(jiān)控，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳遞給MIS系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電廠自動化管理控制一體化管理。在架構(gòu)SIS信息監(jiān)控系統(tǒng)時，要對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的考慮，要能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控實(shí)時數(shù)據(jù)存儲、處理和分析，解決系統(tǒng)在進(jìn)行互連時的兼容性和系統(tǒng)的安全問題，保證軟件系統(tǒng)接口形式和監(jiān)控系統(tǒng)相一致，方便SIS監(jiān)控數(shù)據(jù)的有效傳輸。

（1）SIS監(jiān)控信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。根據(jù)電廠安全生產(chǎn)的需要，監(jiān)控信息系統(tǒng)在設(shè)計和功能上能夠滿足電廠安全生產(chǎn)的要求，要結(jié)合整個電廠安全生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體的規(guī)劃，SIS監(jiān)控系統(tǒng)一般采用分布式數(shù)據(jù)存儲設(shè)計，這樣整個監(jiān)控系統(tǒng)就分為上下兩層，下層作為SIS的數(shù)據(jù)接口，上層做SIS的具體應(yīng)用層，并系統(tǒng)的服務(wù)器相連，整個系統(tǒng)架構(gòu)中，要求保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B通性和開發(fā)性，便于分布式數(shù)據(jù)的存儲和控制管理。

（2）實(shí)時數(shù)據(jù)庫的性能及要求。為了保證數(shù)據(jù)的安全傳輸和網(wǎng)絡(luò)通信的便捷性，系統(tǒng)采用C/S和B/S的混合架構(gòu)，在系統(tǒng)的服務(wù)中采用C/S結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的各個節(jié)點(diǎn)上采用B/S結(jié)構(gòu)。在電力生產(chǎn)的過程中，電力生產(chǎn)的數(shù)據(jù)都會以高頻率變化，產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)也在高速的發(fā)生變化著，產(chǎn)生的信息存儲量也就會很大，為了提高磁盤的存儲效率，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，完成數(shù)據(jù)的壓縮存儲。

（3）監(jiān)控信息系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的接口技術(shù)。根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)的要求，需要增加部分軟硬件，保證系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)庫的通信，一般采用分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，將前端的監(jiān)控信息進(jìn)行有機(jī)的存儲，一方面某個單個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，不會影響數(shù)據(jù)的采集，而分布式接口機(jī)方案則可以根據(jù)上下需要靈活選擇接口機(jī)軟硬件配置。

2、SIS監(jiān)控信息系統(tǒng)的功能組成

依據(jù)電廠生產(chǎn)安全監(jiān)控的基本要求和結(jié)構(gòu)，SIS信息安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)包含如下圖2所顯示的功能模塊。

（1）全廠數(shù)據(jù)的實(shí)時顯示與診斷功能。通過分布式數(shù)據(jù)存儲的功能，工作人員可以在任意一臺計算機(jī)上，查看電廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)的診斷功能，發(fā)現(xiàn)電廠生產(chǎn)中存在的安全隱患，及時的給出應(yīng)對的策略和方法。

（2）廠級性能計算和分析。通過SIS提供的自動分析系統(tǒng)，及時的對電廠生產(chǎn)的損耗、能耗、效率進(jìn)行分析，為安全工作管理人員提供電廠生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，便于工作人員及時的做出判斷和相應(yīng)的決策。

（3）全廠負(fù)荷優(yōu)化分配和調(diào)度。通過SIS的數(shù)據(jù)管理功能，監(jiān)控信息系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的要求，執(zhí)行管理人員發(fā)出的電網(wǎng)調(diào)度和生成調(diào)度指令，并結(jié)合電廠設(shè)備的運(yùn)行情況，對監(jiān)控的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和分析，實(shí)現(xiàn)對電廠生產(chǎn)負(fù)荷的優(yōu)化分配和調(diào)度，保證電廠的安全生產(chǎn)。

三、監(jiān)控信息系統(tǒng)的實(shí)施策略

SIS監(jiān)控信息系統(tǒng)是在電力信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計開發(fā)的，它需要與電力信息化的建設(shè)相一致，適合電力信息化的軟、硬件平臺和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以滿足監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成。

1、監(jiān)控信息系統(tǒng)的規(guī)模及選型。SIS監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計，要以軟件工程開發(fā)的思想為指導(dǎo)，首先要進(jìn)行需求分析，對電廠工作的數(shù)據(jù)情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，合理確定sIs系統(tǒng)的規(guī)模，既要能滿足當(dāng)前生產(chǎn)的需要，也要能夠滿足系統(tǒng)未來拓展的需要，合理的選擇系統(tǒng)開發(fā)中數(shù)據(jù)（B/S或者C/S）訪問方式，對系統(tǒng)整體性能進(jìn)行分析，能夠快速的提取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的壓縮性能、可拓展性能較好，保證不同數(shù)據(jù)接口之間能順暢通信，系統(tǒng)的安全性能高，兼容性和可移植性比較好。

2、過程數(shù)據(jù)點(diǎn)的選擇和分類。對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)要將進(jìn)行合理的選擇，因?yàn)楸O(jiān)測點(diǎn)的選擇直接影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲和調(diào)用，對于監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)量也有進(jìn)行合理的選擇，以減小系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，提高系統(tǒng)的利用率，對網(wǎng)絡(luò)不同數(shù)據(jù)監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：高監(jiān)控頻率的過程數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)要進(jìn)行實(shí)時的存儲，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的調(diào)度要達(dá)到秒級要求，并根據(jù)實(shí)際監(jiān)測的情況，建立安全生產(chǎn)預(yù)警機(jī)制，做好事件記錄，對于頻率低監(jiān)控的數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)的調(diào)度頻率級別要以小時計。

3、采用滾動開發(fā)的運(yùn)作方式。SIS信息監(jiān)控的數(shù)據(jù)量比較大，可以先建立實(shí)時的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理平臺，將電廠的主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)首先集成到實(shí)時數(shù)據(jù)庫的開發(fā)系統(tǒng)中，供電廠的生產(chǎn)車間和職能部門使用，然后逐步擴(kuò)大系統(tǒng)的使用范圍，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的模塊化處理、數(shù)據(jù)瀏覽、報警事件記錄、網(wǎng)絡(luò)性能計算、耗能分析、金色管理等相應(yīng)的功能，并逐步在整個電廠中進(jìn)行應(yīng)用。

四、結(jié)束語

在信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的條件下，電力企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電力生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化管理功能，為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控提供了便利條件，實(shí)現(xiàn)了電力SIS監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分布式存儲和處理，在整個企業(yè)生產(chǎn)的過程中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少企業(yè)生產(chǎn)的能耗，節(jié)約能源。

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