中力厂级信息监控系统ZPMS

　　2.1 概述

　　电厂的厂级实时监控信息系统（简称SIS系统-Supervisory Information System）属于厂级生产过程自动化范畴，实现电厂管理信息系统与各种分散控制

系统之间数据交换的桥梁。厂级实时监控信息系统以分散控制系统为基础，以经济运行和提高发电企业整体效益为目的，采用先进、适用、有效的专业计算方法，实现整个电厂范围内信息共享，厂级生产过程的实时信息监控和调度，同时又提高了机组运行的可靠性。它为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据，为市场运作下的企业提供科学、准确的经济性指标。因此，它是电厂生产的成本信息和报价信息的基础。从管理角度来看，它为控制企业成本、为提高生产力提供重要而真实的运行数据。同时，通过数据的分析和比较，能提出科学的、合理的决策方案，使企业管理层的经营决策更具科学性。厂级实时监控信息系统实现了全厂范围内的管控一体化，为实现全厂整体效益的提高、信息技术的提升和稳定、经济运行的根本目的打下坚实基础。我们可以说ZPMS是：

• 发电企业过程管理系统：最大限度的利用全厂基础数据，持续改进生产业务体系。
• 发电企业运行优化平台
• 发电企业辅助决策平台
• 发电企业生产数据仓储：为今后的分析提供原始数据。
• 管控一体化桥梁：建立管理与现场的连接桥梁；建立电厂分析人员与生产数据间的连接桥梁。

　 　　2.2 目标 　

　　ZPMS的目标是：提高全厂运行的经济性、提供完整的运行信息、为经济运行提供操作指导。借助于技术经济指标、运行参数及其偏差的分析等，协助运行管理人员实施经济运行方式、优化全厂负荷分配、指导运行人员进行操作调整，从而实现节能降耗，提高全厂的经济效益。

• 提供实时、准确、统一的生产信息
• 提供完整的经济技术指标 　
• 评价设备运行经济性
• 进行全厂能量审计
• 为管理层提供科学的决策信息
• 实现全厂生产数据的集成
• 降低发电企业煤耗
• 监视、指导全厂生产
• 优化企业生产和管理

• 降低成本、提高效益

• 实现管控一体化

　　2.3设计原则　

　　ZPMS针对国内发电企业需求现状，采用国内外有关最新版本的规范、标准。

• 可靠性和安全性
• 成熟性和先进性
• 标准性和开发性
• 科学性和实用性
• 可延伸性和可管理性

　　2.4特点

• 采用发电厂能量价值分析方法
• 基准值在线修改
• 丰富的I/O驱动
• 完整的Oclearcase/" target="_blank" >cc">PC体系结构
• 简单快速的二次开发能力
• 与第三方系统的无缝集成
• 系统的开发性和可扩展性

　　ZPMS采用信息系统的构建，通过先进的组件化和标准化（如COM、OPC、XML、ODBC等标准）设计，使得系统有很好的开放性和扩展性。

　　　　.5 网络结构

　　本系统总体上包括三大部分：

• 实时数据采集------为系统提供生产信息来源
• 实时/历史数据库------系统的核心
• 功能应用软件------系统成功推广的关键

　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　网络结构图

　　ZMPS按照全厂网络统一布局的原则进行网络拓扑结构和设备标识的设计，基本设计原则：

　　1. 全厂各楼群间的信息主干网采用1000Mbps光纤以太网相连；

　　2. 楼层之间和各机组的控制系统之间采用100Mbps光纤以太网相连

　　3. 全厂房各控制室之间采用10/100Mbps光纤以太网相连；

　　4. 多层分布式结构；

　　全厂网络系统采用一体化布局的优点是：系统稳定，网络性能可靠，易于维护和应用功能扩充。

　　2.6 系统结构

　　ZPMS充分理解发电企业现场情况与系统具体需求，采用经典的三层结构设计系统（图2-1），分为数据采集层、系统服务层和功能应用层。

　　数据采集层主要包括数据采集子系统，负责采集DCS控制系统、辅控网络等系统的数据，进行生产数据的采集、存储并自动缓冲恢复数据。

　　系统服务层负责提供系统运行所必需的服务基础，包括：实时历史数据的二次分析、数据应用门户、数据挖掘分析工具和数据集成服务。

　　功能应用层是ZPMS的业务应用的集合，包括热力参数实时监测及图形显示模块、经济分析模块、寿命管理模块、负荷最优分配模块、振动监测与故障诊断模块、热力状态参数真伪辨别模块、报表输出模块和实时/历史数据处理模块。

　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2-1

　 　　2.7 系统平台设计 　

　　平台主要由数据管理、数据暂存、数据访问、数据发布等核心模块组成，且平台在信息系统中作为数据基础的引入，必须为信息系统指定明确的数据流程。针对这些设计和需要，设计基于实时数据平台的信息系统数据流解决方案如图2-2所示。

图2-2

　　平台主体部分作为NT服务运行在信息系统应用服务器上，分布式访问组件以动态链接库（DLL文件）的形式供客户端调用，同时利用XML Web Services向Web页面提供数据。

　　 　　2.8 平台组件　

　　2.8.1 数据库平台

　　作为面向生产过程的信息系统，SIS数据库支撑是其一个非常重要的功能，它要求SIS不仅能将全厂生产过程的实时数据采集上来，还要将它们以其基本形式(控制系统采集的时间间隔、精度等)无损保存下来，并在功能站进行二次加工后作为计算结果再存入实时数据库，满足不同的授权用户和应用程序为实现不同目的而进行的调用。

　　ZPMS实时数据库平台支持标准的B/S（浏览器/服务器）和C/S（客户/服务器）结构，具有良好的开放性和可扩展性，支持多服务器结构，主要特点有：

• 支持国内外主流实时数据库，如美国OSI公司的PI数据库，美国Instep公司的eDNA数据库，美国GE公司的iHistorian数据库等，ZPMS提供对上述数据库的无缝结合，作为对此类商业主流数据库的成熟运用，ZPMS开发了支持上述数据库的完整的API工具包，使用该工具包可以方便快捷地将上述商业数据库与ZPMS实时数据库平台无缝结合。
• 自主开发的组态平台：通常的组态系统是采用交互式CAD绘图或组件开发的方式来进行的，因为类似的系统都是自定义的组态描述文件，但对于可以在网络上通过浏览器作为显示容器的B/S系统，组态描述文件必须符合HTML标准，同时，由于HTML标准本身具有极大的开放性和扩展性，非常灵活，单纯的字符串解析与转换的方式并不能完成工作，因此这种方式在B/S模式下的系统并不适合。经过大量的系统调研、试验与资料查阅，中力软件有限公司采用DHTML组件作为组态底板，采用mshtml基础类作为解析方式，完成了组态系统的开发。由于系统起点较高，在满足基本需要的同时，具有极大的可扩展性。该系统的运行过程为

• 开放式的数据采集接口：ZPMS提供支持OPC、TCP、UDP、串口等接口方式；数据接口支持本地缓存，以保证在接口机与服务器通讯中断的情况下，将采集到的数据保存到本地缓存中，待通讯恢复后再自动恢复到数据库服务器中，保证了数据的连续性及完整性。

　　2.8.2　可视化组态报表平台

　　本平台是一套完整的数据处理系统，数据起点必然是现场实时数据和其它系统提供的二次实时数据，源数据通过内存数据文件接口或SOCKET接口进入系统，然后进行积分、累加、平均、最值等基本运算，并可以根据需要进行多个数据的组合运算以得到新的基本指标。最后将所有基本指标对应的数据按照既定的规则存储到报表数据库。

　　报表模板的组态包括两个层次的内容，一是指导和约束实时数据加工处理的模板文件的组态，二是报表数据内容和形式的组态。前者仅包含数据，并为报表系统提供最基本的指标，后者既有数据又有形式，直接约束报表的生成。依靠组态得到的报表模板文件，定时间间隔自动生成或一次性生成报表，并依据不同的需要和设定，发布为本地EXCEL格式文件或生成网页格式文件并发布到指定的网络中供远程浏览。

　　生成和发布后的报表，往往需要进行修改或人工填写，本系统提供报表修改子程序，并在主系统中提供网络端口供远程修改。同时，系统提供大量已生成报表的统一归类管理功能。由于报表系统面向全长，数据全面，为了避免可能出现的系统外重复运算，系统系统了数据接口，包括二次实时数据接口和历史数据接口。前者由SOCKET实现，后者由数据库提供开发的用户和表来实现。完整丰满的报表在表格之外，往往需要图形化的分析和说明。本系统提供了对实时数据和历史数据的趋势、份额等图线分析，并能插入到报表中，供生成和发布。

　　在本系统中，一方面直接利用自动化技术嵌入MS EXCEL程序,对其进行控制运行,从而完成表明模板载入和报表发布等功能;另一方面则使用微软公司提供的OFFICE网页组件(OFFICE WEB COMPONENTS)在不损害功能或降低性能的条件下取代EXCEL进行大量的简化操作，这样报表系统程序体积和所占用资源大规模的缩小，同时可以较为容易的将应用程序扩展到网络。

原文转自：http://www.ltesting.net