智慧电厂信息化建设解决方案(6)

8) 先进控制技术 能实现先进控制算法，如：预估、神经元、模糊

控制技术等； 9) 专用控制技术

能用专门的技术手段安全嵌入专门控制软件，如：低 Nox 排放控制软件、 汽温控制软件、磨煤机控制软件等。 10) 优化控制技术

采用技术手段，支持来自 SIS 高级专业软件提供的优化目标，实现优化 控制。

第4章 厂级监控信息系统（SIS）

4.1 定义和范围

厂级监控信息系统（SIS）是电厂信息化的重要组成部分，其基于生产过程信 息实时/历史数据库，结合现代信息技术和电厂生产的专业知识、经验，实现对生 产过程的综合优化，是以运行为主线的决策支持系统。

SIS 以通讯方式采集电厂生产实时数据，这些数据来自生产过程的 DCS、PLC 等自动化系统。SIS 对这些数据处理并按照需求与仿真系统、MIS 系统共享。

SIS 使用单向隔离方式和 MIS 通讯，并在 MIS 一侧设立镜像服务器用于 WEB 发布，通过局域网和 Internet 以 B/S 方式实现在 MIS 侧的 SIS 应用。SIS 还通过专 门的 API 为 MIS 提供数据存取服务。

SIS 应用包括数据采集与处理，运行工况监视与查询，运行统计与考核，性能 计算与分析，运行优化，负荷优化分配，控制系统优化，应力与寿命管理，设备 可靠性管理，设备状态监测，机组在线性能试验，系统管理。

4.2 系统建设原则

SIS 是全厂信息化建设的基础，又处在发展阶段，因此，在设计时应考虑全厂 信息化的整体需求和系统扩展需求。系统建设应遵循以下原则：

? 统一规划、分步实施：应充分考虑国电集团信息化的可能需求，考虑 SIS

技术正在发展的自身特点，立足于电厂全局，与全厂信息进行综合考虑与 规划，符合全厂网络布局，并保留充分的扩充可能性；根据 SIS 技术现状 和自身特点，应将 SIS 系统建设划分为多个阶段，分步实施、分步使用、 分步受益，随着专业领域技术的发展不断充实系统功能，同时利用分步使 用积累的应用经验不断完善系统。 ? 先进性与实用性兼顾：应考虑 IT 产品的自身特点，以满足现有需求并留

有适当裕量为准则，切忌盲目追求高、精、尖产品，避免浪费性投资。 ? 系统安全：多层次、多角度考虑 SIS 网络的安全问题，严格保护 SIS 网络、

服务器和相关的接口站，而且 SIS 的运行绝不能影响下层控制网络系统， 不得对控制系统的工艺过程进行直接控制。 ? 数据安全：数据是 SIS 的基础，应采用高可靠的数据接口通讯机制、网络

和存储机制保障数据的传输、存储安全。

? 符合通行标准：系统设计与实施必须符合国际标准、国家标准和行业标准

等。 ? 充分考虑可扩展性：必须考虑硬件设备的可扩展性和软件模块的灵活性，

以适应系统将来的发展规模。 ? 易用性：应采用主流技术的软件架构，充分考虑用户的使用习惯，使用户

能以最快捷的方式获取需要的信息。

4.3 系统功能

厂级监控信息系统功能一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

功能 数据采集与处理 运行工况监视与查询 运行统计与考核 性能计算与分析 运行优化 负荷优化分配指导 控制系统优化 应力与寿命管理 设备状态监测 设备可靠性管理 机组在线性能试验 系统管理 备注 4.3.1 数据采集与处理

对底层控制系统生产过程数据进行采集，统一时标、描述、量纲，在实时/历 史数据库中记录机组生命周期的运行过程信息。

主要包括以下功能：

? 实时数据采集，从 DCS、PLC 等数据源中实时采集数据，数据库标签命

名采用与电厂一致的编码方式，采样间隔时间不大于 1 秒；

? 数据压缩存储，根据应用需求设置各数据标签的采样频率、数据精度、安

全等级、压缩比等参数，历史数据存储容量应大于一个大修周期，可定期 或不定期采用光盘或磁带方式备份；

? 压缩数据的恢复，从接受压缩数据提取指令开始，解压缩，网络数据传输，

到数据输出的一系列动作所需要的时间应小于 2 秒；

? 数据正确性判断，采用信号处理技术、硬件冗余与分析冗余技术对实时数

据进行正确性判断，给出状态标志； ? 时间戳管理，实时/历史数据库中数据值的时间戳与现场中物理值的时间 戳

相差不超过预定义的最大时间间隔，其计算点的时间戳在允许的范围之 内，并确保分布数据源的数据时间戳的一致性； ? 数据库在线维护，对不能自动采集的数据，能够提供手动输入，但不允许

对自动采集的数据进行任何修改； ? 数据运算与统计，对参数进行常规数学计算如加、减、乘、除等，并对时

间段内参数进行统计运算如最大值、最小值、平均值等。 4.3.2 运行工况监视与查询

由过程监视、事件记录、实时趋势显示、历史趋势显示和数据查询五个部分 组成。

4.3.2.1 过程监视

实现对全厂运行状况及运行状态的监视，以趋势图、棒状图、相关参数组等 方式表现机组运行参数、各个机组效率、公用系统及主要辅机出力与能耗等技术 经济指标，并可以针对使用人员的不同需求，完成画面、表格等表现方式的调整。 支持 Web 方式发布。

主要包括以下功能：

? 运行系统过程监视，包括再现 DCS 画面的各种生产工艺流程监视图； ? 显示生产过程数据，显示设备状态、报警信息、经济指标、运行指导、机

组性能试验等信息； ? 多种表现方式，能够以趋势图、棒状图、相关参数组等多种形式进行画面

及表格显示，并能给操作人员提供必要的在线帮助信息； ? 输入合法性检查，对人工输入内容的合法性进行判断，并采取有效措施防

止非正常输入情况下的死机和程序失控现象； ? 满足工艺需要，模拟图及单画面动态数据量能满足监视要求，实时数据刷

新周期不超过 5 秒，画面刷新周期不超过 5 秒，画面支持符合国标的汉字 编码，色标符合生产工艺流程常规要求。

4.3.2.2 事件记录

实现 DCS 过程报警信号、状态参量、操作指令等的长时间存储与任意检索。 主要包括以下功能：

? 事件记录及检索，包括 DCS 过程报警信号、状态参量、操作指令等； ? 报警处理，对报警信息进行分组，报警可分优先级进行处理并可以手动或

自动的方式进行过滤，当出现规定报警时，及时通知有关人员（E-MAIL、 手机短信等方式）。 4.3.2.3 实时趋势显示

对机组运行重要参数等以实时变化趋势图的方式显示，并包含参数点的描述。 主要包括以下功能：

? 每幅趋势画面可定义最多 8 条实时趋势； ? 实时趋势画面可由用户自由组态； ? 实时趋势画面可自由配置画面的坐标，颜色，线性等； ? 坐标轴可任意缩放，定位。 4.3.2.4 历史趋势显示

根据数据点 ID 号、中文标签描述等进行精确查询（模糊查询），并实现方便 快捷的参数历史趋势调用，完成对参数的历史回放和参数曲线生成比较。

主要包括以下功能：

? 方便的显示选项，如历史时间段、曲线颜色等； ? 提供单屏至少 8 条历史趋势的回放；

? 曲线显示通过鼠标可以方便地对指定显示区域进行任意缩放； ? 可以进行双重坐标轴比较； ? 可以根据需要将数据输出到 Excel，进行各种运算；

? 可实现定制功能，显示任意参数任一时间区段的趋势图。 4.3.2.5 数据查询

以列表、曲线等方式查询实时/历史数据库中的归档数据，并可方便地按时间 /标签检索某一时间段内有关参数的变化情况，譬如生产指标、设备状态、操作记 录等。

主要包括以下功能：

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