基于互聯(lián)網(wǎng)的電廠熱工巡檢系統(tǒng)研究

車震海，郭 南，梁新玉，劉義童

（沈陽工程學院自動化學院，遼寧 沈陽 110136）

當前國內電廠的運行數(shù)據(jù)全部集中在單元集中控制室中，現(xiàn)場檢修人員并不能實時獲得相關設備運行情況，這就很難保證現(xiàn)場操作的準確性，為電廠設備的穩(wěn)定運行埋下隱患。因此，電廠的智能化建設中需要一種基于互聯(lián)網(wǎng)的電廠熱工巡檢系統(tǒng)，通過手機等移動設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高電廠熱工檢修工作的效率。

1 電廠熱工巡檢概述及WinCC WebUX特點

1.1 電廠熱工巡檢概述

電廠熱工檢修主要職責是對就地測量儀表和執(zhí)行器等設備進行檢查和維護，是熱工技術人員的重要日常工作，檢修人員在就地工作時，需要知道相關設備的工作狀態(tài)和相關系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，目前這些信息只能通過手臺與集控運行人員溝通，嚴重影響了熱工檢修工作的效率。

建立依托互聯(lián)網(wǎng)的移動熱工巡檢系統(tǒng)，檢修人員可以使用手機等便攜移動設備，就地實時通過手機同計算機控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互訪問，西門子公司的WinCC WebUX插件為該系統(tǒng)提供了一種技術實現(xiàn)路徑。

1.2 WinCC WebUX特點

WinCC WebUX是WinCC V7.3組態(tài)軟件中的一個插件，提供了一套獨立于設備和瀏覽器的自動化系統(tǒng)操作員控制及監(jiān)視解決方案。WinCC畫面和支持的WinCC控件可以顯示在采用“HTML5”標準的Web瀏覽器中。

WinCC WebUX有如下幾個特點：

1）簡單性。WinCC WebUX是基于HTML5，獨立于網(wǎng)絡瀏覽器的版本，無需安裝客戶端，通過標準Web瀏覽器即可查看。

2）獨立性。著眼于零客戶端安裝和移動設備使用。

3）低運維成本。WebUX是一個監(jiān)視許可免費、低許可成本的選件，支持所有標準對象、窗口對象、管對象、最重要的線樣式、報警及趨勢控件。

2 基于WEBUX的電廠熱工巡檢系統(tǒng)設計

2.1 軟件系統(tǒng)安裝及配置

1)系統(tǒng)使用主流WIN7作為操作系統(tǒng)，要求安裝WIN7自帶的Internet信息服務和Microsoft Message Queue（MSMQ）服務器，如圖1所示。

圖1 WIN7安裝

2）安裝WINCC7.3版本，并選擇安裝WebUX插件。

3）打開WinCC WebUX Configuration manager組態(tài)工具，配置IIS網(wǎng)站，點擊應用組態(tài)按鈕。

4）進入控制面板，在管理工具下雙擊打開Internet信息服務（IIS）管理器，點擊WinCC WebUX，在server管理器中綁定本機的IP地址并確認，如圖2所示，此處IP地址192.168.1.115是系統(tǒng)根據(jù)當前使用的網(wǎng)絡自動給定的，設置的目的是在互聯(lián)網(wǎng)上提供一個信息發(fā)布站點。

圖2 網(wǎng)站綁定

5）進入WINCC，新建工程，通過畫面編輯器創(chuàng)建所需監(jiān)控畫面。

6）在項目管理器下打開用戶管理器，在用戶管理器中新建用戶USER1，在屬性中設置連接網(wǎng)絡用戶選項，給用戶USER1設定登錄密碼，選定WEBUX，選擇web起始畫面，選定網(wǎng)絡語言為中文，如圖3所示。

圖3 用戶管理設置

7）使用手機等移動設備中的IE瀏覽器訪問WinCC站點。

激活WinCC項目后，打開IE瀏覽器，以HTTPS的方式訪問發(fā)布的IP站點，在彈出的登陸對話框中輸入用戶名和密碼，IE瀏覽器中顯示的即為WinCC的WEBUX的站點信息，圖4為用戶登錄系統(tǒng)的流程圖。

圖4 系統(tǒng)登陸流程

2.2 電廠熱工巡檢系統(tǒng)設計及仿真運行效果

1）根據(jù)熱工檢修工作的需要在WinCC圖像編輯器中繪制所需要發(fā)布的監(jiān)控畫面，也可以直接使用集控運行員使用的監(jiān)控畫面。

2）根據(jù)熱工檢修工作的需要設置不同的用戶和權限，每個熱工用戶只能看到特定的畫面，權限為僅監(jiān)視。

3）以電廠鍋爐燃料系統(tǒng)中的磨煤機A控制系統(tǒng)為例，繪制并運行相應的監(jiān)控畫面，如圖5所示。

圖5中畫出了燃料系統(tǒng)中磨煤機A及其輔機，包括原煤斗、給煤機、磨煤機、一次風、密封風、燃燒器等，還顯示出相關的溫度、壓力、流量等測點信息和控制閥的開度情況，這些信息均來自系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫。

圖5 WinCC運行畫面

4）在手機瀏覽器中輸入 IP地址 https∶//192.168.1.115，在彈出的登錄界面中輸入用戶名和密碼，可以看到同樣的監(jiān)控畫面，如圖6所示。

5）監(jiān)控畫面以動態(tài)圖形的形式反映了磨煤機A控制系統(tǒng)中各設備的運行狀態(tài)和相關的運行指令，數(shù)據(jù)豐富、形象直觀。

6）使用手機等便攜移動設備可使就地熱工檢修人員實時掌握熱力系統(tǒng)運行狀態(tài)，快速排查故障設備和事故原因，同時高級技術人員可以通過Web異地遠程監(jiān)控該巡檢過程，對現(xiàn)場操作人員判斷不清或者無法處理的技術問題，利用遠程監(jiān)控的數(shù)據(jù)進行判斷并回饋給現(xiàn)場操作人員。

圖6 手機顯示畫面

2.3 問題及改進

1）WebUX不可以執(zhí)行腳本及動態(tài)對話框，在現(xiàn)場情況下，WebUX發(fā)布的項目更多的是顯示實時數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)曲線，這對現(xiàn)場熱工檢修人員來說已經夠用。

2）WebUX是西門子公司W(wǎng)INCC7.3下的插件，WINCC廣泛使用在各種工業(yè)企業(yè)，可與多種型號PLC和DCS配合，構成監(jiān)控一體化系統(tǒng)。

3）WebUX最多可以設置100個可登錄用戶，對大多數(shù)工業(yè)應用也是夠用的。因為集控運行員擁有最高管理權限，所以為防止數(shù)據(jù)沖突，通常WebUX的用戶權限設置成僅監(jiān)視，不能操作?？梢愿鶕?jù)熱工點檢的要求，給不同的檢修人員設置不同的權限和可訪問的范圍。

3 結語

基于互聯(lián)網(wǎng)的熱工巡檢系統(tǒng)支持手機等移動設備實時訪問工廠數(shù)據(jù)庫，通過可視化監(jiān)控畫面實時掌握現(xiàn)場設備運行狀態(tài)及相關數(shù)據(jù)，可以大大提高電廠熱工檢修工作的效率。該系統(tǒng)可以依托現(xiàn)有的廠區(qū)局域網(wǎng)，具有良好的簡單性、設備獨立性和較低的運行成本等優(yōu)點，在未來工業(yè)自動化領域將擁有更多的發(fā)展。此次研究的基于互聯(lián)網(wǎng)的熱工巡檢系統(tǒng)，對電廠熱工巡檢的工作方式可以擴展到其它工業(yè)生產過程中。