SIS相关

中国火电厂自动化发展趋势及对策

Linkman的学习记录 — Thu, 19 May 2005 10:09:00 GMT

中国火电厂自动化发展趋势及对策

侯子良

【摘要】　在研究国外自动化技术发展及其在火电厂工程中应用经验的基础上，从工程观点出发，对未来21世纪最初10年火电厂自动化化技术应用的发展趋势、管理体制的改革，以及发展我国民族自动化工业等提出了看法。
【关键词】　火电厂　自动化　信息网络化　分散控制系统　现场总线控制系统

1　火电厂自动化技术应用10年展望

　　在本世纪最后10年左右的时间里，我国火电厂自动化技术应用的发展，尽管经历过挫折和重重困难，但仍以前所未有的速度发展。可以预见，进入21世纪，我国火电厂自动化技术应用很可能将以更快的速度发展，这个预测是基于：(1)世界高科技飞速发展，世界进入信息时代；(2)我国社会主义市场经济体制将日趋完善，经济实力进一步加强，我国电力市场将真正形成。作者在1997年10月中国电机工程学会第5届自动化学术讨论会上发表的论文《迈向2000年的火电厂自动化水平》，以及电规总院向原电力工业部上报的《关于建设2000年新一代燃煤示范(试点)电厂的请示》中的附件之一：《2000年电厂仪表和控制(I&C)系统设计原则》中，从工程观点出发，提出了21世纪初期火电厂自动化应用技术设想和2000年示范电厂自动化系统设计原则。在国家电力公司、电力规划设计总院的领导下，在各大区设计院以及各有关工程管理和技术人员的努力下，对2000年燃煤示范电厂自动化系统的设计原则逐步完善和落实，也使火电厂自动化未来10年展望更具现实性和指导性。

1.1　火电厂将进入信息网络化时代
　　未来21世纪的最初10年，火电厂必将随着不可抗拒的潮流加速进入信息网络时代，火电厂乃至电力系统和电力企业集团将形成生产过程自动化和管理现代化的信息网络。特别要指出，在全厂信息网络结构优化过程中，在技术上百家争鸣，研讨优化方案时，还要注意克服头脑中由于专业分工造成的偏见、局部间利益的摩擦，以及管理体制造成的束缚。经过2 a的研究和工程审查实践，初步形成了下图所示的全厂信息网络结构的方案，说明如下。
1.1.1　厂级生产过程自动化和管理现代化系统(简称厂级自动化系统)
　　由厂级监控信息系统(Supervisory information system in plant level,简写SIS)和厂级管理信息系统(Management information system in plant level,简写MIS)组成。SIS主要处理全厂实时数据，完成厂级生产过程的监控和管理，厂级故障诊断和分析，厂级性能计算、分析和经济负荷调度等；MIS主要为全厂运营、生产和行政的管理工作服务，主要完成设备和维修管理、生产经营管理(包括电力市场报价子系统)、财务管理等。SIS和MIS可以是设置在一个网络中的2个功能，共用计算单元和数据服务器，也可以如图1所示，SIS网与MIS网用网关(G)或其它接口分隔成2个网，分别设置相应的计算单元和数据服务器，以提高SIS网的安全性。

图1　火电厂生产过程自动化和管理现代化信息网络

　　电力集团企业MIS和电网运营系统与火电厂的厂级MIS相连，而电网调度系统则通过发电端的远程发送单元(RTU)与网内火电厂的的厂级SIS相连，进行1级或2级调度，也可采用传统方法连接到网络站监控系统。随着光缆在各地区，乃至全国范围内的敷设，有可能不再需要RTU，而可以由专用Intranet网实现上述通信。
　　厂级SIS+MIS系统，对内是实现厂级生产过程自动化和管理现代化的系统，对外是电网运营和调度系统，以及电力企业集团MIS在发电厂侧的支持系统，因此，一般情况下无需独立于厂级MIS再另搞一套发电厂报价系统(GBS)。

1.1.2　辅助车间监控系统
　　一个火电厂有10几个辅助车间，国外已有通过网络集中到1个控制室进行集中控制的做法。过去国内都是一个辅助车间内由PLC和上位机构成一个网络，在车间控制室内控制。目前趋向于采用适度集中控制的方案，例如全厂形成煤、灰、水3个网络、3个监控点，待今后条件成熟时再减少控制点。辅助车间网络通过网关连接到上层网——厂级SIS网，不推荐连接到单元机组DCS网，再将信息引到SIS网的做法，因为这样增加了DCS负荷，降低了单元机组监控可靠性，很难处理单元机组公用车间运行管理不同的矛盾，而且单元机组对大量辅助车间信息也没有需要。至于2个单元机组公用的厂用电系统和循环水泵房，则可设置公用DCS网，按如图1方式与单元机组DCS相连接，实现每台单元机组DCS对它的监控。

1.1.3　网络站监控系统
　　网络站监控计算机系统本质上是厂级SIS网下一级的一个车间级监控系统，有人建议把网络站监控计算机系统和SIS合用一个信息网络，这是不妥的，因为它们是2个不同性质的网络，合用会降低网络站控制的可靠性和实时性，并使不同任务的值班人员(全厂总工和网络站值班员)在同一网络的终端上工作而带来一系列问题。必须说明，图示的网络结构还有待在今后的工程实践中进一步完善，或根据情况作必要的修正。

1.2　单元机组自动化将展现新的特点
　　火电厂单元机组的自动化水平，无论国外和国内，都是比较高的，因此未来21世纪的最初10年期间，单元机组自动化水平要不要和会不会再提高，答案应该是肯定的。当前，国际上电力市场的竞争愈演愈烈，电网为了自身的安全和经济效益，对火电厂单元机组提出了一系列严格的调频和调峰的范围和速度的要求；竞价上网的市场原则迫使火电厂必须最大限度地挖掘机组潜力，提高效率，减少人员，降低成本；国家法律对环保日益严格的要求，并采取相应的经济调控手段，也将迫使电厂采取对策。在我国，随着改革的深入，电力市场正在逐步发展和完善，只要到全国走一走，就会看到火电厂内正蕴动着与国外类似的需求。
　　未来10年左右时间里，可以断定，单元机组自动化必将在下列几个方面进一步向前发展：

1.2.1　控制系统全计算机化，控制室紧凑小型化
　　单元机组实现全CRT监控，传统监控盘台将取消，控制室(2台单元机组)面积由目前的350～4 000 m2，降到150 m2以下。
1.2.2　监控系统的功能配置和物理配置原则将重新安排
　　a.物理配置原则
　　随着计算机技术的发展，监控系统将由以前的全部集中到一个控制楼里的配置方式，逐步趋向于采用适度物理分散配置的原则。庞大的控制楼将取消，变成若干个小型的电子设备间，分别布置在锅炉、汽轮机房或其它主设备附近。节省电缆，并为主厂房模块化设计、安装、缩短工期，以及主厂房合理布局创造条件。对现场来的信号，将大量采用远程I/O，其中驱动器控制用的I/O，经过实践，也将广泛采取现场配置，这种配置方式必将为大量节约监控电缆，降低基建费用，缩短工期作出贡献。
　　b.功能配置原则
　　分散控制系统问世时，当时开发者有2大派，一派以欧洲的公司为主，他们根据过去集中计算机控制故障集中的弊病，提出DCS应按控制功能彻底分散的原则开发，因此推出DCS中的控制器容量很小，往往控制1～2个回路，与传统单回路控制器类似；另一派以美国和日本的公司为主，他们走中间道路，采取适度分散原则。起初欧洲派由于符合原先人们的习惯，受到一定程度欢迎。但是随着时间推移，这种方案最终被淘汰了。现在连当时创导这种思想的DCS公司也纷纷抛弃原来那种型式的所谓控制功能彻底分散思想，而推出适度分散的DCS产品。
　　纵观这一段DCS发展史，结合火电厂单元机组控制系统的特点，DCS功能配置将与物理配置走正好相反的方向，正在趋向再适度集中一点的方向发展。因为：首先，单元机组各个控制系统间有着千丝万缕的信号联系，一对控制器故障，往往会导致另一对控制器因没有正确的联系信号而不能正常工作，甚至误动；其次，由于目前大多没有常规后备监控制设备，因此，对于大部分重要控制器，只要其中一对控制器故障，可能就要被迫停机，而过多的控制器实际上反而增加了故障停机的概率；再次，目前控制器容量和速度均大大提高，多个相互联系密切的控制系统集中在一对控制器中，反而因内部信息交换方便而提高可靠性。目前有的公司推出的DCS，CPU采用2×2冗余(由于计算机技术发展，成本增加很小)，可靠性进一步提高。
　　综上所述，根据电厂特点，应当在提高每一组控制器的可靠性上下功夫，例如采用按照IEC61508功能安全原则设计的控制器；CPU采用2×2冗余或三重冗余；必要时甚至对部分I/O采取冗余等。而在控制器容量和速度允许情况下，可以合理地配置控制器(按工艺功能区配置；关系密切的控制系统纳入同一控制器等)，适当提高功能配置的集中度。
　　c.现场总线控制系统(FCS)若干问题的思考
　　(1)“FCS将取代DCS，DCS将消亡”的论点。DCS的本质是监控集中，控制分散，故又称集散控制系统(TDCS)，从来没有人声称DCS的“监控集中”原则也过时了；相反，FCS系统开发商也企图仿照DCS开发上层监控网络，不同在于，他们开始时想搞一个唯一的国际标准的上层通信网而已，实施的困难已迫使他们放弃这种想法而宣布拟采用现存的工业以太网。因此，至少从这一点上说，这种提法是很值得讨论的。
　　(2)DCS和FCS如何对待“控制分散”。有人说，FCS将控制和处理功能彻底分散到智能现场仪表(智能变送器、智能执行机构、智能开关柜等)中，不再需要传统的放在控制室中的控制器了，这也是不全面的。从火电厂单元机组用DCS的经验看，在对待“控制分散”问题上必需因地制宜。
　　对于单元机组的大部分非常复杂的控制功能，“彻底分散”同由于故障点增多，反而会降低系统的可靠性(即使将来开发出冗余的FF-HI或PROFIBUS-PA过程控制总线)，并使一个控制系统功能必须以很高的处理周期，频繁在2层通信网络内交换信息，因此，至少在相当长时期内，技术上是不可行的。对于这部分系统的控制功能反而有趋向适度集中的趋势。
　　控制和处理功能中的单个驱动器的逻辑控制功能正在靠近，甚至嵌入驱动器中倒是一个非常明显的发展趋势，这本质实际上是将DCS的驱动逻辑模件放在现场驱动器附近，或者开发内嵌驱动逻辑功能的智能驱动器，通过DCS的I/O总线或现场总线，与控制室内控制器相连，从而大大减少电缆和提高可靠性。因此，这不是FCS的独创。对于简单的功能相对集中的控制系统，采用FCS的控制和处理功能彻底分散到现场智能仪表中，而后纳入DCS的方案，预计经过一段时间发展后，将会受到欢迎。
　　FCS的全数字化通信将引起真正的革命。传统DCS的一个致命弱点是，它可以控制和监视工艺过程，对自身进行诊断、维护和组态。但是，由于其I/O信号采用传统的模拟量信号，因此，它无法在DCS的工程师站上对现场仪表(变送器、执行机构等)进行远方诊断、维护和组态。FCS的现场总线和全数字的现场总线智能化仪表熔入DCS后，将彻底解决这个问题。DCS公司也意识到了这点，目前已有一些DCS可以在控制器下层的现场总线上连接现场总线智能化仪表，实现全数字化通信。但是，在DCS工程师站上对现场仪表进行诊断、维护和组态的功能目前都只处于开发阶段。因此，不赞成FCS取代DCS的提法，更确切的提法是，未来现场总线智能化仪表和FCS概念将熔入DCS中，推动DCS功能进一步发展，使用户的配置方式更加灵活。

1.2.3　单元机组自动化系统进一步智能化
　　单元机组DCS的应用使机组的监控面貌发生了质的飞跃，但是应当说，它的监控手法大多还是比较传统的，智能化程度不太高。当前情况开始有了变化。从国外看，许多智能化的监视和控制软件已日趋成熟和商品化，并在火电厂实践中取得明显的效益，单元机组自动化系统进一步智能的趋势十分明显。因此，应当精心研究和设计DCS应用软件，进一步提高显示、报警、事故记录等功能的智能化程度，实现数据存档和检索无纸化。要进一步提高模拟量控制系统的控制范围，研究实现根据机组负荷自动启停燃烧器(制粉系统)和机组自启停功能，使控制中心进一步智能化、自动化，使值班人员控制机组运行，好似人们照相使用“傻瓜机”那样，以提高机组运行安全性。同时，要积极采用已取得成功应用经验，安全、经济效益明显的优化控制软件、性能计算和分析软件、机组寿命管理软件、故障诊断以及状态维修软件等，进一步提高机组运行的安全性和经济效益，以较少投入，最大限度地挖掘机组潜力。

1.3　辅助车间高度集中控制
　　一个电厂有10几个辅助车间，过去在每个车间都设一个控制室，采用PLC实现顺序控制，值班人员多达100～200人，不少电厂辅助车间实际达到的自动化水平不高。随着大中型国营企业改革逐步到位，许多企业已经意识到，1 a就可以减少近千万元的支出。目前新建工程已迅速向这个方向发展。对于老电厂，他们在自动化改造时，除少数电厂外，目前大多还只在提高单元机组自动化水平上下功夫，辅助车间自动化改造还没有提到议事日程上来，这主要是因为它将引起更大规模的下岗压力。相信我国大中型国营企业改革基本完成之日，必将是老厂辅助车间进行上述自动化改造之时。
　　辅助车间实现高度集中控制要抓好2件事：(1)提高可控性，并集中解决好某些特殊检测问题，使设计的顺序控制得以可靠运行，实现在当地基本无人值班；(2)配置好辅助车间的计算机监控网络，实现若干辅助车间远方集中监控。

2　一场管理体制改革正在火电厂自动化领域内蕴动

　　火电厂自动化应用技术如此快速地发展，必然要呼唤上层管理体制的改革；否则，将阻碍它的发展。这场上层管理体制的改革，实际上已经在有的单位一些有远见卓识人的领导下一步一步地进行着。针对火电厂自动化的上层管理体制改革的范围将十分广泛，我想提出几点，抛砖引玉，与读者讨论：

2.1　火电厂自动化专业机构将重组
　　单元机组DCS的一体化及其向各功能领域渗透(包括电气控制纳入DCS等)；水泵房、水处理、输煤、除灰(渣、尘)、空调和环保监测等辅助车间及辅助系统以及远动和网络控制的计算机化和网络化；厂级监控信息系统和管理信息系统以及全厂信息网络的形成；电网运营和调度系统在发电侧支持系统的设置等火电厂自动化技术翻天覆地的进步，已使规划设计系统的火电厂自动化原有的专业机构设置不大适应，诸多矛盾、冲突、阻力等已在日常工作中日益暴露和尖锐起来。这主要表现为：(1)全厂各个系统所使用的自动化技术日趋接近和类似。但专业分隔，力量分散，使本来紧跟自动化技术日新月移发展就很困难的局面更难扭转。(2)专业机构分隔不合理还导致类似自动化系统间，由于互不交流，各搞一套，甚至设备选型不统一，设计标准和技术不一致，给电厂管理带来诸多不便。专业机构分隔不合理，也使有关专业在进行相关连自动化系统设计时，协调和交流带来困难，例如，有的专业从事MIS设计时，要大量涉及到电厂实时生产过程的数据处理(包括实时数学模型)时，需要熟悉实时过程热控专业，而在目前的机构设置下，往往会遇到相当困难。(3)火电厂进入信息网络时代，需要对火电厂各部分自动化系统进行统一规划和协调，使之更合理化，但是目前的专业分隔常常会造成各自扩大自己专业范围，专业间争吵不休，甚至最终设计出整体不合理的方案，例如电厂已经配置了厂级监控和管理信息系统，而另一个专业又单独搞一套专门的发电报价系统。类似现象不胜枚举。
　　所有这些说明，要加快设计单位机构的改革和重组。成立电厂自动化处(室)，统一归口设计全厂各个自动化系统，包括电厂管理信息系统，以及与电网运营和调度系统在电厂侧的支持系统，这将是发展的需要。机构改革可以是整个专业纳入，也可以是有些专业中抽调一些人重组一个专业组(例如MIS组)。目前各单位纷纷在进行的机构改革尝试必将提供更宝贵的经验。
　　火电厂自动化技术应用的纵深发展，也使电厂原先热工车间内的分工，以及热工和电气专业间分工再调整；电厂自动化技术的发展，维修社会化是十分明显的趋势，这也将改变过去那种厂内建立大而全的热工维修车间和配备大批人员的做法。单元机组和高度自动化水平要求按“集控”值班；电气控制纳入DCS将使我国延袭几十年的电气操作管理办法中有不少需要改变；现代化的MIS系统也将促使电厂形成新的一套现代化管理方法。

2.2　充实领导队伍，加强对自动化专业的领导
　　20世纪最后10年左右时间内火电厂自动化应用技术之所以发展比较快、比较好，其中一个重要原因是有一批卓越的领导，深刻认识到自动化技术对火电厂的重要性，通过各种组织形式把从事自动化专业的专家和技术管理人员组织在周围，在认真向他们学习、听取意见的基础上，作出了一系列正确的指导决策，这对推动自动化技术应用快速、健康地发展起到十分关键的作用；另一方面，一些单位，尤其是电厂和试验、调度单位，提拔了一批热工自动化专业人员充实到领导班子中，使整个领导集团对自动化技术应用的认识和指导作用得到了组织保证，这个经验对于未来21世纪火电厂自动化应用技术健康发展尤为重要，值得其他单位学习。
　　电厂进入信息网络化时代，各专业自动化系统汇合在一个大系统中，十分需要尽早着手培养一批专业知识面广、有管理组织经验的“自动化设总”。机构重组只解决组织形式，仍需要选拔和培养一批能胜任多专业综合的电厂自动化专业领导工作骨干，他们不仅应该有较广的知识面，而且应该没有偏见，站在全局的立场上，而不是站在个别专业利益上领导整个电厂自动化专业。我们已看到有的单位机构重组后，貌合神离，甚至互相抵消，这应引起我们密切注意。希望各级领导多花一些精力学习自动化技术知识，经常研究自动化技术和政策；提拔一批自动化专业人员充实领导班子；选拔一批自动化专业知识面较广、能够站在全局考虑问题和一定管理经验的人充当电厂自动化专业的“处长”或“设总”，充实领导队伍，以适应加强对自动化专业发展的需要。

3　我国电厂自动化系统制造商向何处去

3.1　抓住自动化系统国产化的机遇
　　国际上产业分工的深刻变化及这几年我国不少公司在DCS应用中从国外学到的技术和积累的经验，为我国DCS开发和产业化提供了十分有利的条件，国际上大量可以作为OEM产品的计算机公司提供的硬件和软件公司提供的软件，为集成我国DCS加快了步伐。
　　我国少数较有实力的DCS公司，为了适应快速变化的市场需要，不仅不断扩大为单元机组提供的DCS的功能范围(例如，DEH、电气控制功能)，而且扩大到能提供电厂MIS，并进而向变电站等方向扩张，正在形成一个全方位自动化公司，这些公司有望成为中国民族自动化公司的中坚。但是，他们要像一些著名大公司那样取得用户的信任，不仅要开发出先进、可靠的产品，而且要通过实际行动在用户中树立起有高度信誉公司的形象。因此，一定要切实加强企业的现代化管理，要把目光放远一点，切勿因眼前的利益和不谨慎而毁坏名誉。我们应当全力支持他们在市场竞争中加快成长。

3.2　大力发展火电厂专用软件公司
　　我国高科技人才资源的丰富为世界所公认，许多大专院校和科研院所很早就对火电厂优化控制、性能分析、故障诊断、寿命管理做过不少工作，也研制过一些系统。但由于当时社会需求不旺、软件商品化条件不成熟、DCS厂商喜欢自己开发，而配在专用计算机上提供又受欢迎。因此，大多只做试验，未能进一步完善化就束之高阁了。
　　当前，软件商品化条件已成熟，生产软件将成为一个重要产业，因此有些大专院较和科研院所不应都挤在一起低水平地重复开发DCS，竞争系统工程项目。由于不是自己强项，结果不是为外国人作代理，就是搞些技术性不强的小项目。具有这种优势的上述单位，应尽快下决心转向火电厂自动化专用软件的开发和生产上，向国内外计算机监控系统的生产商或集成商提供OEM软件产品，提供完整的、成套的可供选择的软件包，把自己发展成为有自己特色的软件公司。尽管初期会有些困难，但前途必将无量。软件公司的大量拥现和成长，必将增强我国计算机软件产业的实力，也将推动火电厂自动化应用技术水平的提高。

谈火力发电厂厂级自动化与实时数据库

Linkman的学习记录 — Thu, 19 May 2005 10:08:00 GMT

谈火力发电厂厂级自动化与实时数据库

王淼婺

（浙江省电力试验研究所，浙江杭州310014）

摘要：叙述了我国火力发电厂自动化发展的基本现状和实现厂级自动化所需进行的工作，强调了实时／历史数据库的建立是该项工作的基础。提出了适合火电厂应用的实时／历史数据库的基本要求和特点。关键词：火电厂；厂级自动化；实时；数据库

　　DCS已经实现了单元机组的自动化，AGC又使电网负荷远方调度成为现实。随着计算机网络技术的发展和发电厂科学管理的需要，实现发电厂的厂级自动化即管理控制的一体化已经成为十分迫切的任务，对此，国内外已进行了大量的研究和实践，国外各大公司如：ABB、Siemens、Honeywell、Foxboro、日立等都有不同深度的产品，国内目前提出的监控信息系统（SIS）也提出了实现厂级自动化信息系统的基本构想。
　　按照目前的管理模式和电力市场发展的要求，从我国的国情出发，火力发电厂厂级自动化最迫切的应包含三大任务：
    （1）全厂负荷的经济调度及运行优化。（2）设备状态监测、故障诊断及检修管理。（3）计算发电成本，提供合理报价的系统。
　　为了完成上述三大任务，发电厂应根据自身的情况不断的开发和提出一些应用任务，科研机构也应从我国的实际出发对管控一体化的模型和体系结构进行研究，这实际上是一个不断丰富和扩展的渐进过程，特别需要融合电厂运行的丰富经验和历史资料，不可能设想买来一个现成的系统就能满足电厂的实际需要和全部要求，重要的是建立一个合理的信息网络和灵活、实用的为决策服务的数据仓库（在实时／历史数据库基础上建立的）以满足不断开发的需要。
1 厂级实时监控信息系统
　　目前我国发电厂自动化发展的基本现状是，中大型机组已基本上采用DCS控制或正在进行DCS改造，辅助系统控制基本上采用PLC控制，目前正在进行集控化改造，电气部分控制纳入DCS的范围和方式正在探讨和逐步实施中，但管理所需要的一些设备状态和运行状态的信息尚未进行全面和系统的设计和收集，另外也存在着各种形形式式的独立控制系统，如：DEH、MEH、旁路控制、自动同步、自动电压调整、自动励磁等。此外，MIS系统长期缺乏一个统一的规范，各发电厂都是根据自己的需要陆续开发，开发人员的组成和设备与DCS都有很大的差异，早期采用的DCS还不具有开放性，它们之间的通讯还必须通过专门的设计人员设计专门的通讯接口来进行。针对上述情况，要综合利用上述数据必须在这些系统之间设置，转换通讯规约满足通讯要求的各种接口。
　　我国发电厂自动化发展的另一个基本状态是，对于完成厂级自动化的三大任务正处于探讨和摸索阶段，目前主要的问题是缺少一个可进行系统和全面分析的统一的数据库，缺乏分析所必须的原始数据的积累。对于最终应用所需的模型的理解也在不断的探索和加深中，因此也无法确定最终应用所需要数据的采集数量和范围。因此，应用层的开发不可能一次完成，即使引用国外有经验厂家的产品，也因国情及管理模式的不同需要有个适用和修改的过程。
　　由于上述两种基本情况，确定了我国实现厂级自动化的厂级实时监督信息系统的基本形式（如图1所示）。对于这3个层面的基础要求如下。
1．1 DCS及现场设备
　　应提供现场生产的基本控制和管理信息并进行数据的规整，以利于快捷的通讯。
1．2 实时／历史数据库
    （1）应具备与多种现场设备的接口技术。
　　（2）能快速和同步的接受现场的全部数据，具有存储大量实时和历史数据的能力及必要的压缩和还原技术。
　　（3）能方便的组态进行二次运算，提供必要的数据处理工具，并能方便的组态，显示和监视各种需要的信息。
　　（4）提供厂级自动化各应用单元统一的数据平台。
　　（5）数据安全和防攻击技术。
1．3 厂级自动化应用层
　　它应由实现管理控制一体化的高级应用软件组成，例如：
    （1）过程信息管理模块。
（2）性能计算模块。
    （3）电厂负荷优化调度软件模块。
（4）锅炉清洁模块。
    （5）汽机寿命管理模块。
（6）锅炉寿命管理模块。
（7）辅机帮助管理模块。
（8）诊断功能系统。
    （9）电厂设备测试模块。
（10）数据调整模块。
   （11）优化控制模块。
（12）维修、备件管理模块。
   （13）文档、工程管理、环保管理模块。　（14）经营计划管理、技术经济分析、报价支持高层软件模块。
　　厂级自动化的高级应用软件的开发，首先必须提供一个可供其分析和监视的数据库，需要积累全厂生产管理和设备运行的实际信息，观察其变化和发展趋势，以使开发的软件更具可用性，因此必须为其提供一个强大的实用的实时／历史数据库，该数据库的建立应是当前厂级自动化开发和实现的最具现实意义的基础工作。
2 实时／历史数据库
　　由于管理和生产的需要，目前绝大多数电厂都记录了大量数据，但这些数据往往分散在不同的计算机或控制系统上，不能统一的存储或调用，各个控制系统是互不连通的信息孤岛，许多问题因无法集中到足够的数据进行综合分析而难以得到合理快捷的解决办法，特别是管理与控制信息，从体系的开发到数据处理的思路常常有很大的差异，不能为各种应用的方方面提供一个统一的数据平台，难以实现管理、控制的一体化，不能将管理的效益真正从实际生产中充分的发挥出来。
　　此外，设备的状态诊断及管理、经济分析、运行优化和许多未来的开发应用都需要充分的运行和历史数据为依据，问题是目前要确定未来那些数据是必须的，以防止所需信息的丢失是非常困难的，保存所有的数据则是最理想的方法。
2．1 实时／历史数据库的技术特点
　　为了满足上述要求，应建立一个实时／历史数据库，并具有下列特点：
　　（1）为生产和管理获取所有的相关信息，可以生成过去和现在的所有操作情况画面，以足够的信息供用户以不同的视角在统一的数据库访问相同的信息，获得不同的应用。
　　（2）在线存储多年的工艺数据，即以用户或应用的要求包括秒级的数据存储历史数据，以利于工艺和设备的运行状况分析。
　　（3）以数据的原型存贮，即数据的采集与存贮保持原有的时间间隔、精度而不必考虑将来如何用，但这需要占用大量的磁盘空间，采用先进的压缩技术和保持应有精度的还原技术是可取的。
　　（4）数据只存贮一次，以数据的基本形式存贮，并可对数据进行任何格式的计算和归纳处理。支持过程优化、先进控制、专家系统和其它复杂计算功能，以满足不同用户或应用程序的要求。
　　（5）数据库是一个全厂范围内的统一数据平台，是用来在不同厂商的产品间传送信息。因此，必须具有开放性，例如采用分布结构的计算机环境，Client／server结构，可在多种系统配置下运行，在客户端产品底层采用Windows技术和Win－dows化的界面，有丰富的商业化数据处理工具，对不同的DCS、PLC、工控机等厂商产品有丰富的接口经验。
　　（6）数据采集和存储的可靠性。采用分布式结构进行数据采集和存储，接口能支持网络节点之间的容错技术，当发生故障时仍可继续采集网络节点式接口设备的数据，采用分布式数据存贮数据暂时保存在该节点上，保证数据在节点上层故障时数据不丢失。
　　由于实时／历史数据库采集的数据量大，精度要求高，并且带有时标，因此不宜采用常规的关系数据库存储，需要专用的实时／历史数据库。
2．2 PI实时／历史数据库
    20世纪80年代初期，由美国OSISoftware公司开始开发的PI（PlantInformation System）系统是一套基于Client／sorver结构的商品化软件应用平台，它是时间序列的数据库，最适合处理过程数据。PI服务器支持微软公司的开放数据库连接标准（ODBC），并形成PI－Process Book模块，这一特征允许用户从PI系统这一端去观察与ODBC兼容的任意一个数据库中心数据，使得PI数据在应用和用户感受方面就像是PI数据存贮在关系数据库的表中一样，用这种方式可以非常方便地与关系数据库进行交互。PI服务器端还应用了该公司总裁个人专利技术：旋转门压缩技术，数据通过独到的二级过滤进行压缩，12000点的数据存储一年时间，仅需4G的硬盘，并在几秒钟内取到自己所需要的历史数据，采用分布式的数据采集结构和容错技术保证数据采集的可靠性，PI系统具有丰富的服务器端和客户端模块化软件以利于应用和开发。该系统在我省嘉兴电厂获得了应用。
　　实时／历史数据库集成了全厂的过程信息，作为工厂底层控制网络与上层管理信息网络连接的桥梁，弥补了工厂信息流通的断层，是实现管控一体化的前提条件，也是火力发电厂自动化向更高层次发展必须先期切切实实做好的一项工作。

数字化是火电信息化的基础

Linkman的学习记录 — Thu, 19 May 2005 10:07:00 GMT

数字化是火电信息化的基础

电力行业热工自动化标准化技术委员会主任委员、教授级高级工程师/侯子良

　　社会需求和技术的发展像两个翅膀，支持着火电厂自动化技术的不断向前推进，它永远是火电厂自动化水平不断提高的原动力。

　　站在社会需求和技术演变的高度，不难看清近代火电厂自动化技术发展的进程，同时也可预测和制订下一步技术发展的规划和目标：从1990年至2010年间，我国火电厂自动化发展已经或将经历四个具有标志性的里程碑??已经走过的分散控制系统时代和网络化时代，以及即将进入的数字化时代和信息化时代。

　　近期，我国火电厂自动化必将步入数字化时代和信息化时代。

　　火电厂数字化（数字化电厂）是火电厂信息化（信息化电厂）的基础。因此，当前首先面临的任务是实现火电厂数字化，建设一个真正意义上的数字化电厂。

　　数字化时代的火电厂控制和管理系统可以分为三级：厂级（SIS、MIS、BPS）、机组（车间）级（DCS、PLC）和现场设备级。

　　目前，厂级和机组（车间）级已经全部数字化，并形成了一个信息共享的数字化网络。但是，现场设备级，包括成千上百的变送器、执行器、电动门、电气开关柜等，均采用一对一的模拟量信号或开关量信号传送，而且采集的信息很少。此外，辅机设备被自动采集的信息也比较少，仅仅能满足低水平监控的要求。

　　众所周知，在最近几年的发展中，新建电厂普遍建立了厂级SIS和MIS网络架构，并配置了不少故障诊断、状态检修以及性能优化等监控和管理软件。但是，这些软件尚欠成熟，更重要的是基础工作没有跟上，现场设备级自动采集的信息太少，而一些高级应用成了无米之炊。如果依靠人工采集、人工录入的话，不仅工作量大，而且有些也较难实现。如果不解决这些问题，SIS和MIS已经或将进一步投入的资金，将不能真正发挥出效益。

　　因此，形势要求我们，必须加快使现场设备级实现数字化，并根据SIS和MIS需要增加采集的信息量，全面解决火电厂网络化任务，真正实现火电厂数字化，进而才能较好地完成火电厂信息化的目标。　　火电厂信息化是我国火电企业发展在较长一段时期内的任务。在火电厂三级系统中，厂级和机组（车间）级已经实现了数字化，而关键在于如何将数字化推向现场设备级。因此，推广应用现场总线系统，实现现场设备级的数字化，就成了实现火电厂全面数字化的关键一步。

　　可以断定，不用到2010年，我国火电厂将步入火电厂信息化时代。

企业信息化建设与创新发展

Linkman的学习记录 — Thu, 19 May 2005 10:06:00 GMT

企业信息化建设与创新发展

周志敏山东莱芜钢铁集团公司动力部(271104)

   【摘要】企业信息化建设的基础是企业生产过程自动化，其发展的目标是实现企业管理的现代化，本文简单介绍监控信息系统SIS和管理信息系统MIS，并阐述了在企业实际应用中应注意的问题。
   【关键词】企业信息化 SIS系统 MIS系统应用
    随着信息时代的到来，企业必将不可抗拒的加速进入信息网络时代。企业将建设具有本企业特点的,生产过程自动化和管理现代化的信息网络。在现代化企业中，信息管理工作在企业中将发挥越来越重要的作用。企业信息工作，主要是指进行生产经营和执行决策所需要的资料、数据的收集、加工、传递、存储等管理工作。把企业物流的管理提高到对企业信息流的管理来控制企业的运作。及时提供给领导决策所需的多方面的信息和生产现场实际情况。计算机成为标志着一种高科技、高效率和高水平的使用工具，已经渗透到企业日常工作的许多方面，无论是其自身还是所发挥的作用，都为企业的创先和发展以及经济效益，做出了显著的贡献。
    我国企业由于信息技术、计算机技术、网络技术、自动化技术的应用，将随着世界高科技的飞速发展，随着世界进入信息时代，随着我国社会主义市场经济体制的日趋完善和经济实力的进一步加强，将得以更快速度的发展。
    1.企业信息化
    一般来说，企业管理可分为三个层次：高层管理——实施战略管理，即对企业业务和资源在整体上的一种把握和控制，包括组织架构、资源配置和企业战略等。中层管理——实施业务管理中的具体设计、组织协调，决定了企业各种业务是否能有效地开展。基层管理——实施对业务处理的过程管理。我们通常将分布在基层管理中但又跨越三层管理能够影响企业全局的管理活动和事务称为基础管理。实施企业基础管理最本质的是对企业基本业务实施过程管理。具体地说，主要是对企业销售、供应、生产、库存、质量、成本、财务等主要事务活动的过程管理。它的好坏决定了企业的战略目标能否实现，也决定拉企业持续发展是否有坚实的繁殖内核。
    因此，企业必须首先加强自身的信息基础设施建设，通过（1）企业基础数据的信息化、（2）企业基本业务流程和事务处理的信息化、（3）企业内部控制及实施控制过程的信息化、（4）人的行为规范管理等企业基础管理信息化工程，确保企业在规模不断扩大和业务迅速发展的过程中保持坚实的管理基础和繁殖内核，促进企业的可持续发展。企业信息化是电子商务的基础，企业管理信息化是企业信息化的核心，企业的电子商务必须首先从企业基础信息化开始。而中国企业开展基础管理信息化的关键是选择合适的企业管理及电子商务应用软件并制定合适的实施策略，这种选择应以解决企业自身管理为目标，在期望与现实之间求得平衡。对于大多数中国企业而言，普遍存在自身的管理水平不高，信息化程度较低等问题，因此，用信息化手段解决企业基础管理，并建设一定的电子商务基本应用，将是中国企业开展基础管理信息化，迈向电子商务的基本策略。
    我国中小企业信息化水平一直还处在非常初级的阶段，有关统计表明，真正实现了计算机较高应用的企业在全国1000多万中小企业中所占的比例还不足10%。然而，随着我国市场条件下企业竞争压力的不断加剧、企业组织管理观念的变革以及业务流程标准化的不断完善，中小企业信息化建设的热情近几年来有了显著的提高。中小企业要跟上信息化的步伐，要通过网络化支持和实现新的工作组织和管理方式，实现信息资源的共享，首先在PC数量上要根据企业内部用户规模由单机环境发展为多机环境，实现全部信息资源在机运行，其次应根据业务需求在应用上由一般的文件处理发展到多任务和成为处理核心业务的工具，系统平台方面则要由主机计算模式实现向网络计算的跨越。对于后者而言，尽管不同的中小企业对网络建设的侧重不同，却都需要一个必须的关键设备作为整个网络的中枢，这就是服务器，其是中小企业信息化的灵魂。
    企业信息化实际上从有计算机的时候就开始了，只不过互联网一出现，原本是每个公司、每个个体的一些资源可以通过网络去共享，我们现在所说的网络不仅仅是互联网，包括手机无线网络，及其他不同形式的网络，可以将资源从一个计算机的个体里面跟其他的人共享。同时，还有很多不同的点可以跟不同的点去分享。所以，它创造出来的力量是非常巨大的。这实际上是整个互联网或者整个网络经济时代，它带来给企业的变化将是巨大的。
    有一台电脑，建一个网站，有一个域名就是信息化了吗？究竟计算机、互联网或者其他的科技可以给企业带来什么样的好处解决企业什么样的问题？企业的基本问题是增加销售，扩展不同的销售渠道，降低成本，提供更好的客户服务改善企业的盈利率等等，所以信息化实际上就是对企业内部及外部做一个深刻改造，如同以前大家可能用笔记一些帐，现在用计算机可以很方便地去做，计算机很好地处理了内部客户的数据，网络实际上可以延长这个关系，从企业的内部开始与周边产生关系，可能是它的供应商，或者是他的客户，它的下一层经销商，都可以进行有序的安排。网络整体运营得好，可以为企业带来无穷的好处。
    在21世纪互联网新时代，信息产业将会有个由量到质的飞跃。电子商务在全球各地构筑和实施。仅仅是几年前，服务器托管服务商在美国的互联网接入业务中还占次要地位，而如今他在全球互联网经济的推动下，已得到了长足的发展。服务器托管业务构成了信息技术时代和基于互联网的新经济时代最基础也是最关键的行业。
    什么叫e文化？思科系统（中国）网络有限公司副总裁林正刚认为；“电子商务时代就是商务电子化，商务是沟通开始的，在商务没有发生之前，我们先要沟通，这很重要”。人们一提起电子商务，往往是指网上购物，这种概念是把商务电子化，商务电子化意味着大量的是信息流而不是物质流。物质流是在网上买一个东西，信息流是当我们按一个鼠标，或者按一下回车键买一个手机的时候，买手机这个信息应该反馈到生产芯片、手机外壳那里去，整个流动过程是一个信息流的过程。假如从生产硅片开始一直到卖手机，整个信息完全沟通了，这是完成商务电子化了。而现在我们走的只是完成电子商务最后的一公里，也就是说B2C那一部分，真正需要花大力气要做的事情是B2B，是商务整个电子化，当信息流整个流动起来，人民购买的消费心理习惯和社会结构都回发生变化，只有到那时，才真正电子化了是要迎接这个时代到来。
    企业生产过程自动化和管理现代化系统；可分为监控信息系统SIS (Supervisory information system in plant level)和管理信息系统MIS (Management information system in plant level)。SIS和MIS可以是设置在一个网络中的2个功能，共用计算单元和数据服务器，也可以将SIS网与MIS网用网关(G)或其它接口分隔成2个网，分别设置相应的计算单元和数据服务器，以提高SIS网的安全性。SIS+MIS系统，对内是实现生产过程自动化和管理现代化的系统，对外是产品销售及物流系统。
    2.SIS系统
    SIS系统主要处理实时数据，完成生产过程的监控和管理，故障诊断和分析，性能计算、分析和生产调度等。SIS系统是由多个子系统组成，如网络站监控计算机系统、CRT监控系统、AGC系统、DEH系统、DAS系统、DCS系统和现场总线控制系统FCS (Fieldbus Control System) 系统等。
在企业生产的自动控制中按照专业，划分为几大块或者叫几大子系统,世界流行的和我国常用的：
    2.1过程控制系统
    过程控制系统，他已全面采用了DCS控制系统，逐步形成了数据采集、模拟量控制、顺序控制、数据处理和数据管理五大系统。
    2.2生产微机监控系统
该系统由数据采集DAS系统、控制通信PLC系统、画面显示CRT系统及其他组成。
    2.3智能信息处系统
    智能信息处理技术的方法包括专家系统、神经网络、知识工程、模糊数学、小波变换、分形几何、进化算法等与常规的信息处理技术相结合的产物，它的处理对象是包含声音、图像、文字和累积在内的多媒体信息，它主要涉及到以下处理问题：多媒体信息融合、多媒体信息转换、多媒体信息识别、多媒体信息生成。因此，必须研究和开发适合多媒体信息处理的功能更强，效率更高，效果更好的智能信息处理系统。
    2.4现代图形处理系统
    现代图形处理技术,主要体现在计算机操作和信息显示的图形化,即窗口技术与多媒体技术的完善结合,通过窗口技术,可以实现简单方便的屏幕操作,完成对开关量或模拟量的控制,对于信息的状态和参数的变化甚至信息所处的地理位置,也都可以通过动态图形和图形符号来加以显示,达到对信息的采集和监视的目的。现代图形处理技术综合运用了智能信息处理技术,所涉及到的各种处理技术,也是信息处理技术的具体应用和实践。
    2.5网络信息智能处理系统
    综合自动化系统的发展趋势将是从不同生产厂商的自动化的系统朝着实现可互相操
作、可互相替换的互联开放性系统的方向发展。如L onWorks技术包括硬件部分的神经元
（NEURON）芯片和软件部分的 LonTalk通信协议。
    2.5.1神经元(NEURON)芯片；神经元芯片是LonWorks技术的核心技术,网络芯片3150或3120(商品名称是Neuron) ,该芯片由三个8bit的中央处理器cpu 组成,第一个cpu为介质访问控制处理器,它处理LonTalk协议的第一层和第二层,即负责通信媒体访问控制(物理层、数据链路层)，第二个cpu为网络处理器，它实现LonTalk协议的第三层到第六层（网络层、传输层、会话层、表示层），第三个cpu为应用处理器，它实现LonTalk协议的第七层即负责与用户进行相应接口的应用层。
    2.5.2LonTalk协议；LonTalk协议为遵循国际标准化组织ISO的ISO7498所定义的开放系统互联（OSI）模型，其固化在神经元芯片内,LonTalk协议是面向对象的网络协议，采用网络交易形式，可以控制信息在各种传输介质中非常可靠的传输。
    神经元芯片还有一个时间计数器，从而完成Watchdog、多任务调度和定时功能。神经元芯片支持节电方式，在节电方式下系统时钟和计数器关闭，但状态信息（包括RAM中的信息）不会改变，一旦I/O状态变化或网上信息有变，系统变会激活，其内部，还有一个最高1.25Mbps独立于介质的收发器。智能信息处理技术在网络通信中的应用，大大的增强了网络信息的处理、信息传输等功能。
    2.6分布式智能系统
    分布式智能技术不同于人工智能主要研究一个单独的智能体怎样体现其智能行为,分布式人工智能主要研究体现在多智能体系统中的知识、技能和行为。确切地说主要是研究在合作或竞争下如何协调各智能系统的行为，其主要目的是为了有效地利用资源，控制系统的异步操作，均衡智能系统的目标。
    由于许多复杂系统内具有分布式（时间上的分布、空间上的分布、功能上分布和系统结构的分布），网络技术的日益成熟和广泛的应用，为系统高可靠性的要求及信息处理速度的日益加快提供了广阔的系统平台，也为分布式人工智能技术在理论研究上取得了很大的进展，并以开发出多用户、多层次的分布式智能系统，针对现代工业系统的特征，目前在国际上具有代表性的应用方向：分布式智能控制、多智能体系统（MAS）、线条式工作与决策，它们的应用为实现更有效的控制和管理提供了新的思路和方法。
    2.6.1.DCS系统；DCS(Distributed Control System) 为第四代过程分布式数字控制系统,其是随着半导体制造技术的飞速发展,大规模集成电路和超大规模集成电路的出现,计算机技术可靠性的大幅提高,使得第三代以模拟集中过程控制系统CCS(Computer Control System)发展成分布式数字控制系统,他的主要特征是整个控制系统不再是仅仅具有一台计算机,而是由几台计算机和智能仪表及智能单元构成,其设计是以分散控制为系统组态的主导思想,有效的克服了CCS系统集中控制在可靠性方面的问题,也提高了系统的扩展性和维护性。
    2.6.2.FCS系统；FCS(Fieldbus Control System)现场总线控制系统,FCS是从DCS发展而来,就象DCS从CCS发展过来一样,从结构和性能可靠性上都有了质的飞跃。从“分散控制”发展到“现场控制”及数据传输采用“总线”方式，使FCS有着广阔的发展空间。因系统论的观点已被广泛地接受，人们开始以大系统的概念对待整个过程控制系统，系统的增大也导致网络通信技术的迅速发展，而总线技术可以大大地拓进控制系统的发展，而资源共享才是FCS的主要发展空间，于是现场总线应运而生，并且以前所未有的激烈程度展开市场竞争，推动FCS控制系统发生突破性的进展，现场总线技术基础是一种全数字化、双向、多站的通信系统。在3C技术（计算机技术、现代控制技术、通信技术）的基础上，大量现场检测与控制的信息就地采集、就地处理、就地使用，构成分布式智能控制系统结构，实现了多智能体间的协调式工作和决策体系。
    随着计算机的快速发展和控制技术的不断提高，使得生产过程控制与电气控制日益显得不协调，控制水平也逐渐拉大。为了解决这一矛盾，有效的办法就是将电气纳入DCS系统控制之中，这样既利用DCS系统已成熟的分散控制技术，又能提高电气控制水平。，可充分利用DCS系统的手段，有效提高整个电气控制的安全性和可靠性。
    3.MIS系统
    MIS系统是一个覆盖企业或主要业务部门的辅助管理的人－机（计算机）系统，主要为运营、生产和行政的管理工作服务，主要完成设备和维修管理、生产经营管理(包括电力市场报价子系统GBS)、财务管理等。它和企业的管理密切相关，和企业的管理模式、经营意识密切相关，为企业的最终目标服务。MIS系统是集计算机技术、网络通信技术为一体的信息系统工程。能够使企业运行的数据更加准确、及时、全面、详实，同时对各种信息进一步地加工，使企业领导层对生产、经营的决策依据充分，更具有合理性科学性，并创造出更多的发展机会；为企业的科学化、合理化、制度化、规范化管理，为企业的管理水平跨上新台阶，为企业持续、健康、稳定的发展打下基础。
    3.1MIS系统的建设
    MIS系统建设的目的是为了节省人力,提高效益而过渡到一种新的工作方式上去，计算机系统是促进标准化管理、提高企业效益的强有力的工具。MIS系统的建设是一项复杂的系统工程，覆盖全企业或至少覆盖企业的主要业务部门。但是,作为一个崭新的学科，还不够成熟，有些基本概念还存在混淆，比如：以为凭着高新的计算机技术或设备就可以解决MIS系统建设的一切问题，或者忽略MIS系统建设的渐进过程，以为通过一次性的突击式的开发就可以毕其功于一役。这会使MIS系统建设陷于误区，有的开发规模很大，实际应用的范围却很小；有的系统用与不用似乎没有多少明显的差别；还有的系统维护工作量太大，甚至推倒重来。从而不能达到预期的效果。另外有的MIS系统建设不从系统所能发挥的作用着眼，而是把程序所实现的功能都列为开发的内容，似乎装入系统的内容越多，系统所发挥的作用就越大，为上计算机而上计算机，结果导致大量不必要的开发或者系统规模过大无法完成。还有的仅仅关注购买多少计算机、安装什么网络，以为计算机软硬件平台越先进越好，结果造成购进的大量设备不能发挥作用。有的开发者对用户的参与重视不够，仅仅把着眼点放在计算机技术本身，按照自己的构想做出了大量的程序，而用户却不愿使用，使开发工作落空。
    MIS系统的建设不同于一般的工程、MIS系统的建设不能急于求成，在MIS系统的建设中，系统的最终目标和内容常常难以确定。比如：电厂的设备管理系统，设备的种类成千上万，其规格型号、归属部门、安装位置等等千差万别。MIS系统要管理的内容、达到的效果及运行后的状态等等涉及的内容很多，很难通过调研完全确定所有的内容。事实上，MIS系统的建设和一般工程的根本区别就是不能在开发前完全确立系统的目标和内容，即不可能企望有一个详尽的设计去简单地、多方面地组织和控制系统的建设。这是MIS系统建设的最大特点，也最容易引起比较大的问题。
     MIS系统建设的工作量比较隐蔽。其工作量并不能明确地度量。MIS系统建设常常被误以为是多打印几张表格的问题。事实上，打印几张表格远远不同于系统建设，MIS系统建设不仅包括极为丰富的内容，而且需要全面的把握一种处理方式，并按计算机的特点组织出具有严密逻辑结构的新的系统，这是极为困难的。有的MIS系统建设者提出计算机配置要十年不落后，这实际上是按照一般工程建设的习惯对待MIS系统建设，是错误的，也是有害的。如果系统配置不从实际需要考虑，而是盲目求高求全，不仅不能发挥出作用，而且随着计算机技术的更新换代，价格迅速下跌，大量的投资将化为乌有。
    MIS系统的开发不是在模拟原有的方式，而是根据计算机的特点重新设计出一种新的工作模式。实际工作中，对这一点常常比较忽视，甚至完全根据人工方式的特点设计计算机的功能。就象我们按步行的习惯修铁路，家家户户都修车站，虽仍有随时上车的便利，但坐上这样的火车，得到的基本上还是步行的效果。系统建设的组织者应善于了解和把握系统性、本质性的问题，有一个明确的系统概念，同时，要采取有效的技术和组织措施，确保在开发工作中处于主动，以便有效的贯彻系统建设的思想，把系统建设推向成功。
    3.2 MIS系统建设的平台
    目前国内使用和发展的MIS 系统平台模式大体上分为两种：客户机/服务器模式(Client/Server，简称C/S)和Web浏览器/服务器模式(Browser/Server，简称B/S)。
    3.2.1 C/S 模式主要由客户应用程序(Client)、服务器管理程序(Server) 和中间件(middleware)三个部件组成。客户应用程序是系统中用户与数据进行交互的部件。服务器程序负责有效地管理系统资源，如管理一个信息数据库，其主要工作是当多个客户并发地请求服务器上的相同资源时，对这些资源进行最优化管理。中间件负责联结客户应用程序与服务器管理程序，协同完成一个作业，以满足用户查询管理数据的要求。
    3.2.2 B/S 模式是一种以Web技术为基础的新型的MIS系统平台模式。把传统C/S模式中的服务器部分分解为一个数据服务器与一个或多个应用服务器(Web服务器)，从而构成一个三层结构的客户服务器体系。首先它简化了客户端。它无需象C/S模式那样在不同的客户机上安装不同的客户应用程序，而只需安装通用的浏览器软件。
    系统的开发和运行有许多先决的条件和问题，这是MIS系统建设的基础性工作，应该注意解决。系统分析员比一般的计算机技术人员更为重要、也更为难得。企业MIS系统的建设要注重对系统分析员的选拔、培养。MIS系统建设的方法论在国外是一项非常活跃的研究领域，国内MIS系统建设难以达到预期效果的重要原因之一是缺乏有效的方法论的指导。
    3.3 MIS系统建设中的技术问题
    针对MIS系统建设中存在的技术问题，美国学者马丁提出了以数据为中心的开发思想。MIS系统都是以数据库为基础实现的，我们把分类组织到数据库中的数据称为数据平台，以数据平台为核心的系统其结构就由:输入－数据平台－输出（包括处理）三个部分组成。这样的系统具有以下特点：
    3.3.1系统性。比如数据平台包含了有关发电成本的数据，那么发电成本就可以很方便地计算出来。由于各种汇总和分析结果直接由组织起来的数据得出来，因而也可以减少处理环节，达到使管理工作规范和节省人力的目的。
    3.3.2适应性。由于所开发的各种功能是相互独立的，功能的改动也方便。这使得系统的功能可以灵活的增加和改动，能适应实际工作的需求。
    3.3.3稳定性。电力生产的数据处理过程是多变的，但是，其基本的数据却是稳定不变的。比如对于电厂来说，无论管理方式如何变化，汽机、锅炉、人事、燃料、物资诸部门的基础数据类型却是稳定不变的。
    3.3.4结构合理。企业中的数据有着不同的类别，按照这些类别进行区分，数据平台就具有合理的结构。比如：电厂中的汽机、锅炉、人事、燃料、物资等子系统的数据相互间比较独立，数据量也较大，属于不同的大类。这些大类构成了数据平台的主体结构。
     因此，MIS系统建设的根本性任务是将人工方式下的零乱的数据组织成统一的数据平台。在网络建设初期，企业计算机应用水平低、分散且不一致，业务上缺乏相互交流和衔接，没有一致的目标和标准。相应的企业应用的整体素质较低，难以把计算机作为一种工作方式，对信息系统的发展规律缺乏正确认识，没有把信息工作放在正确位置，信息部门处于边缘地位，综合能力较低，给信息部门推动信息技术的应用带来相当的难度，这就更显出建设企业MIS系统网络的重要性。
     总之，信息系统的建设和运行涉及到用户、原有工作方式、计算机软硬件、程序开发和数据的共享、工作模式、网络维护费（占网络总投资的15%--25%）等许多方面，应该有统一的规则和约定，作为系统的各种元素之间联结的规则，使系统成为有机的整体，保障系统的开发、运行。企业管理方式、水平的变革和提高有一个渐进的过程，这决定了企业信息系统的建设在短期内全面完成是很难的，几乎是不可能的。任何急于求成或只看到局部顾不到全局的做法都会导致系统开发的混乱或失败。决不能由于采用新技术的热望而忽视或背离SIS+MIS系统建设的规律性。
    信息系统是企业内部的一种重要资源，信息系统建设实际上是企业现代化改造的主要内容和体现，使得电力企业对于信息系统的建设有着较大和较深的需求。因而，要在计算机网络建设初步应用中不仅要建设一个计算机网络系统，同时还必须逐步建立起能够动态发展的运行机制，使企业管理人员建立信息系统建设发展的正确观念，制定合理目标和统一规划，培养一批合格的网络维护技术人员，建立一个基本的计算机网络系统框架。只有实现网络系统框架的基本功能并不断的发展和深入，才能搞好企业计算机信息网络的建设。我们应该相信：在信息系统的建设过程中，会不断拥现一些优秀管理人员和基层计算机操作人员,他们应用计算机进行管理和信息交流，因为他们是信息系统建设成功的保证，也是实现企业发展的保证。

某发电厂的状态检修管理模式

Linkman的学习记录 — Thu, 19 May 2005 10:05:00 GMT

某发电厂的状态检修管理模式

某发电厂于1983年10月1日兴建，目前拥有4台33.5万千瓦和2台60万千瓦机组，总装机容量254万千瓦。四期工程安装两台100万千瓦机组，计划于2007、2008年建成投产，届时全厂装机容量为454万千瓦。 2003年全年完成发电量117.75亿千瓦时。
2003年，实现安全生产1166天，实现10个单机安全连续运行100天。在第32届全国火电大机组竞赛中，#5机组获得第一名，#2机组获得一等奖。

一、前提

1.制定状态检修“三步走”的发展目标。第一步到2000年底，实行以计划检修为主、状态检修为辅的设备检修管理模式，重点放在设备状态检测技术的应用与分析上；第二步到2001年底，主要辅机设备检修方式进一步优化，基本实现状态检修；第三步到2002年底，状态检修的设备范围扩展到一般辅机设备。

2.建立状态检修组织机构。成立了状态检修领导小组、工作小组和监测诊断小组。状态检修领导小组由生产副厂长任组长，负责状态检修工作的决策。状态检修工作小组由检修副总工任组长，负责根据技术监督数据、状态监测数据和设备性能检验报告，决定设备检修时间、周期以及项目负责人等。状态检修监测诊断小组设在生产技术部，按锅炉、汽机、电气等专业设置成7个小组，负责提出状态检修建议，制定检修方案，编制检修计划，审查检修工艺，对检修项目实施监督、检查和验收。 2003年又设立了精密诊断中心，全面负责振动监测分析、油液监测分析、马达监测分析等六部分精密监测和分析工作。

3.制订完善状态检修管理制度和技术标准。制定了设备状态检修管理标准、发电设备状态检修实施细则、状态诊断管理制度等十余项管理制度。编制了设备状态诊断标准、设备状态评定分级与检修策略等多项技术标准。

二、状态检修管理模式

建立了以计划检修、状态检修、事故检修、改进检修相结合的设备检修管理模式。设备维修过程控制程序主要经过以下五个子程序形成闭环管理。

1.对设备进行综合诊断分析，编制维修建议书。各专业设备诊断组根据设备巡检、状态监测、技术监督等工作情况对设备进行综合诊断分析，根据其分析结果和月度维修评估结论，编制上报月度设备维修建议书，明确设备定期养护工作计划、设备检修建议及相关检修费用估算等事项。

2.制定科学合理的维修策略。根据设备在可靠性、安全、环保、费用及效率等五个方面的综合评估，将设备分为若干等级。对应设备等级不同而采取不同的维修策略。

3. 编制与审批下达设备月度维修计划。根据维修策略评估会的意见，将选择状态维修策略的设备列入月度维修计划或停机消缺计划，同时制定目前运行状态下的安全保障措施。各专业将计划分解后通过TMMS系统以工作任务单的形式经三级审批后下发执行。

4.严格执行月度维修计划。设备维修部门按照TMMS系统下发的检修工作单，根据设备检修管理标准、质量验收管理标准，组织开展维修工作，并接受生产技术部相关专业的全过程监督检查，确保设备得到及时、到位的检修和养护。

5.进行月度设备维修评估。定期召开专业会，对照月度维修计划，对修前与修后设备运行性能参数的变化及状态，维护建议的执行情况、效果以及费用等进行评估。根据评估结果，总结经验，查找差距，为制定新的设备维修策略提供有价值的参考，实现了状态检修的闭环管理。

三、操作方式

1.坚持数据采样作业标准化。对实行状态检修的设备根据各自情况制定相应的状态检测标准，明确状态诊断的工作程序。在机组大修、小修、临故修及对设备缺陷进行处理时，则按检修计划及故障处理流程进行作业。要求状态诊断人员必须通过微机、运行日志等有关渠道，了解设备运行状态信息，确定数据采样计划中的重点。诊断人员通过巡点检管理系统，进一步对设备巡检数据采样进行规范，提高了时效性和准确性。

2.坚持软件管理标准化。将采集数据通过状态检修辅助支持系统输入状态诊断数据库，并根据有关数据分析设备当前状态，对异常数据进行重点分析，生成设备状态诊断报告，随检修任务单下发，用以指导检修工作。对于重大异常，会同有关技术人员进行分析确诊，及时拿出处理方案和措施，下发检修工作单，进行检修处理，阻断设备劣化趋势。

3.坚持检修管理标准化。把缺陷管理、检修计划、工作单、定检任务等，全部纳入TMMS系统进行管理，将相关信息全部保存在设备台帐内，以便于设备管理和成本分析。如，把对于各类缺陷的处理，分为“缺陷录入”→“缺陷审核下发”→“缺陷处理”→“缺陷验收”等四个环节，对于一时不能消除的缺陷，则生成检修任务，转入检修计划。

四、硬件

1.购置状态检修所需要的工具和仪器。投入资金400多万元，先后购置了热像仪、马达检测系统、红外线点温计等一系列的状态诊断仪器仪表，每人配置了诊断工具和微机用于设备状态检修管理。

2.加强设备综合治理，为状态检修打好硬件基础。设备渗漏点治理的关键在于检修工艺的控制。通过加强设备检修的过程监督，严格工艺纪律，使该厂设备的渗漏点得到有效控制。同时通过对设备装置性违章的整改，使设备的运行环境、健康水平等得以迅速提高和改善。

3.积极运用先进检测仪器，提高状态诊断和故障分析能力。充分利用各种精密检测诊断仪器对设备疑难问题，进行检测和辅助判断，发现了许多设备重大缺陷和重大隐患。如，利用红外热像仪解决了5号炉B空预器上轴承漏灰、漏热的疑难问题，使空气预热器上轴承温度由临修前的80℃下降到了47℃ 。

五、软件

1.全面设备管理系统平台TMMS。将设备台帐管理、成本分析、备品库存管理等内容，全部纳入计算机管理。

2.状态检修辅助支持系统CBMS。通过它加强设备在线、离线数据的分析、管理，基本实现在1个界面可了解1台设备的所有信息，系统可以自动通过数据库的信息，对数据进行实时检查，发现异常数据，可随时根据系统提供的设备维修历史、异常案例、测点趋势分析图等信息，对报警设备进行辅助性的故障分析。

3.积极运用实时数据仓库系统PI。借助PI系统平台，开发了机组性能监测模块、报警模块等，进一步丰富完善了实时数据仓库系统。

4.及时投入巡点检管理系统。开发了巡点检管理系统，采用条形码设备标识牌、掌上电脑，对现场生产设备的信息进行采集。

5.开发设备润滑管理信息系统。2003年，利用MISS系统，建立设备用油计算机信息库。该系统规范了油务工作流程，确定了加油点，进一步提高了机械设备润滑脂的管理水平。

六、通过实施状态检修的效益

1.设备检修时间有效缩短，检修周期有效延长。实行状态检修以来，有80%的设备的检修周期得到有效延长。机组小修次数由原来的每年两次调整为每年一次。2003年，该厂#1、#3、#6机组由于设备状况较好，未安排计划检修。

2.机组可靠性和经济性指标不断提高。2003年，全厂机组等效可用系数完成92.44%，较2001、2002年分别高0.78、3.21个百分点；机组等效强迫停运率为0.05%，较2001、2002年分别低0.33、0.38个百分点；完成计划口径供电标准煤耗333克/千瓦时，比2000年下降9克，比2001年下降2克，与2002年持平。