信息技術(shù)在環(huán)保參數(shù)監(jiān)控管理優(yōu)化中的應(yīng)用

翟巖

摘?要： 環(huán)保管理日趨嚴謹?shù)漠斚?，如何使環(huán)保參數(shù)保持可控在控，向我國火電人發(fā)起了新的挑戰(zhàn)，運用信息技術(shù)替代人力進行環(huán)保閉環(huán)管理是當今環(huán)保管理優(yōu)化的必經(jīng)之路。

關(guān)鍵詞： 信息技術(shù);環(huán)保管理優(yōu)化

【中圖分類號】TD79?【文獻標識碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.41.020

2018年下半年以來，環(huán)保形勢日趨嚴峻，華電集團公司對下屬電廠的環(huán)保考核越來越嚴格。華電滕州公司依據(jù)華電集團公司外送合一的要求將上傳環(huán)保參數(shù)由DCS取數(shù)改為CEMS取數(shù)之后，在華電集團公司各單位環(huán)保參數(shù)有效率中多次出現(xiàn)排名較差的情況，面臨被華電集團公司考核的風險，亟需一套系統(tǒng)可以對外傳環(huán)保參數(shù)細化監(jiān)控，保障環(huán)保參數(shù)外傳及時、準確。

1?總體技術(shù)思路

環(huán)保參數(shù)外送合一改造之前，原有的環(huán)保參數(shù)信息傳遞流如下：

外送合一改造后，信息傳遞流如下：

上傳華電集團公司環(huán)保參數(shù)改為CEMS取數(shù)后，本地SIS系統(tǒng)中環(huán)保參數(shù)異常頻發(fā)，分析異常發(fā)生時的數(shù)據(jù)，DCS轉(zhuǎn)發(fā)CEMS數(shù)據(jù)到SIS過程中，由于DCS將CEMS原始值直接寫入SIS系統(tǒng)致使單點故障頻發(fā)。SIS系統(tǒng)存在三種異常表現(xiàn)：

1）寫入異常值，向浮點量字段寫入了字符串，如下所示：

>> PIarcmgr：：addevent failed，mode： 1 ptid： 151343 recid： 127452 status： [-11300] annotation not found in PIvalue

event time： 18-Mar-20 17：16：12 Value： DS_0_1023

2）寫入異常時間戳，寫入了過去或未來的時間，超出允許范圍，如下所示：

>> PIarcmgr：：addevent failed，mode： 1 ptid： 151352 recid： 127364 status： [-11077] Target time after archive end time

event time： 1-Apr-20 12：51：40.50099 Value： -2.125E-009

3）記錄不匹配，如下所示：

Read Record error or Record number mismatch

Status： [-15000] std：：istream：：get Failed - 9781 - 9781

Point ID： 151341?Record Number： 9781

Chain Record Number - Next： 584256 Prev： 0 Index： 0

后繼上級單位SIS系統(tǒng)由于其數(shù)據(jù)接口設(shè)計問題，即使本地SIS排除單點故障，仍停滯在故障點無法繼續(xù)讀取其后正常的數(shù)據(jù)，必須聯(lián)系上級單位SIS管理員手工重啟數(shù)據(jù)接口后方可恢復(fù)數(shù)據(jù)傳輸，導(dǎo)致長時間數(shù)據(jù)傳輸中斷。

由于上級單位SIS系統(tǒng)采用串接法，一旦發(fā)生異常導(dǎo)致各級SIS系統(tǒng)單點故障時，即使本地SIS系統(tǒng)已經(jīng)修復(fù)完成，仍必須逐級通知各SIS系統(tǒng)運維單位進行重啟接口。待逐級處理完畢之后，集團公司SIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)往往已經(jīng)異常較長時間。

綜合以上情況，團隊制訂了可行性較高的幾個方法以期改善環(huán)保數(shù)據(jù)傳輸率：

1）減少DCS發(fā)往本地SIS的異常值;

2）本地SIS越過技術(shù)服務(wù)中心SIS直接向集團公司SIS傳輸數(shù)據(jù);

3）對公司SIS數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，有故障及時報告處理;

4）對上級單位SIS數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，有故障及時報告處理;

5）對CEMS外送環(huán)保局數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，有故障即使報告處理;

6）實現(xiàn)發(fā)生異常時的自動處理。

根據(jù)提出的以上幾條改進方式，團隊設(shè)計了新的信息傳遞流，在較多環(huán)節(jié)增加了檢查反饋點，將原有的每級信息層發(fā)出數(shù)據(jù)不管的方式修正為向上級SIS系統(tǒng)、環(huán)保平臺等環(huán)環(huán)檢查的方式。

最終實現(xiàn)信息傳遞流如下：

2?技術(shù)原理

1）減少信息傳輸層級，減少了信息傳輸過程中的延遲和失真。

2）利用計算機技術(shù)實現(xiàn)了環(huán)保參數(shù)的閉環(huán)自動監(jiān)控，保證了環(huán)保參數(shù)的全天候在控，避免了原本完全采用人工瀏覽集團環(huán)保信息平臺來控制環(huán)保傳輸率導(dǎo)致的長時間段失控的問題。

3）使用PISDK、PIOLEDB構(gòu)建后端數(shù)據(jù)訪問接口，編寫軟件實現(xiàn)對公司、技術(shù)服務(wù)中心、集團等3套SIS平臺所用的PI數(shù)據(jù)庫中本公司環(huán)保參數(shù)的實時讀取、同時監(jiān)控。

4）“山東省重點企業(yè)自行監(jiān)測信息發(fā)布平臺網(wǎng)站”公示了公司廢氣廢水方面的環(huán)保數(shù)據(jù)，web頁面通過xhr技術(shù)實時刷新CEMS系統(tǒng)獲取的環(huán)保數(shù)據(jù)。編寫爬蟲程序，可將其數(shù)值及時取出，可選回寫本地PI數(shù)據(jù)庫或RDBMS。

5）編寫軟件程序，以一定的采樣率，對相應(yīng)環(huán)保測點的本地SIS數(shù)值、技術(shù)服務(wù)中心SIS數(shù)值、集團SIS數(shù)值、省環(huán)保廳公示數(shù)值進行比對，采用一套算法進行異常判定。該算法分為三種模式：其一為僅判定有效數(shù)據(jù)，通過讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)源最近時間戳，最近時間戳超出設(shè)定值判定為異常;最近時間戳正常的，判定最近設(shè)定時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)變化情況，若數(shù)據(jù)變化率低于設(shè)定值，則判定為異常。其二為比照數(shù)據(jù)法，將數(shù)據(jù)單點一定時間段內(nèi)數(shù)值存入數(shù)組，讀入技術(shù)服務(wù)中心側(cè)SIS、集團側(cè)SIS數(shù)值后，分別在該數(shù)組內(nèi)比照，在設(shè)定的近似度內(nèi)比中則判定為正常，否則判定為異常。其三為讀取集團側(cè)SIS系統(tǒng)異常計數(shù)，計數(shù)值超出設(shè)定值判定為異常。判定為發(fā)生異常則調(diào)用異常通知軟件程序，根據(jù)預(yù)設(shè)指標與緊迫程度、異常持續(xù)時間等參數(shù)，采用微信、電子郵件、手機短信的方式通知環(huán)保管理人員與環(huán)保設(shè)備運行維護人員。

6）根據(jù)環(huán)保管理人員要求，保留了使用PIActiveView的四數(shù)據(jù)源（公司SIS、技術(shù)服務(wù)中心SIS、集團SIS、環(huán)保廳公示）對比展示圖，并提供了該展示圖的SVG H5 B/S版本，借助微信平臺，可以方便環(huán)保管理人員與環(huán)保設(shè)備運行維護人員隨時統(tǒng)籌查看環(huán)保數(shù)據(jù)采用同時間軸的四數(shù)據(jù)源曲線圖，能方便環(huán)保管理人員與環(huán)保設(shè)備運行維護人員更直觀地了解四數(shù)據(jù)源環(huán)保數(shù)據(jù)是否存在偏差。

7）將本地SIS環(huán)保數(shù)據(jù)、集團公司SIS環(huán)保數(shù)據(jù)、市環(huán)保局環(huán)保數(shù)據(jù)、分機組環(huán)保數(shù)據(jù)接入移動辦公系統(tǒng)，方便環(huán)保管理人員與環(huán)保設(shè)備運行維護人員隨時掌握公司實時環(huán)保參數(shù)。

8）通過編寫本地SIS系統(tǒng)故障監(jiān)聽處理程序，實現(xiàn)了對SIS系統(tǒng)本身的閉環(huán)控制。針對本公司SIS系統(tǒng)采用的OsisoftPI實時數(shù)據(jù)庫軟件的Archive文件被寫入異常環(huán)保參數(shù)的情況，針對本地SIS系統(tǒng)異常設(shè)計監(jiān)聽程序，異常發(fā)生后，根據(jù)故障類型判斷故障類型，對應(yīng)各種異常采取重啟Snapshot服務(wù)、重啟Message服務(wù)、重建Archive文檔（程序化地自動進行Archive文件的Force Shift操作，自動進行異常Archive文件的Unregister、Rebuild、Reregister操作）等處理方式，盡可能地縮短本地SIS系統(tǒng)的異常時長。能夠保留較清晰的日志，方便后期對故障點進行人工排查、審計，進一步處理缺陷以盡可能避免同類異常再次發(fā)生。

3?優(yōu)化成果

實施后，環(huán)保管理人員能夠更方便快捷的關(guān)注公司環(huán)保參數(shù)，環(huán)保異常能夠較快發(fā)出通知，提高了環(huán)保在控率，加快了環(huán)保參數(shù)異常的處理速度。華電滕州公司環(huán)保參數(shù)傳輸有效率從80%-90%區(qū)間提高到了95%以上，為環(huán)保工作有序開展提供了重要的助力。