电厂管理信息系统.docx

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电厂管理信息系统

电厂管理信息系统（MIS）

电厂管理信息系统（MIS）包括：

基建MIS和生产MIS。

在建设期建立的基建MIS是整个MIS的一部分。

1）基建期MIS

基建期MIS对基建期整个过程进行信息管理。

主要包括：

进度计划管理、质量管理、费用管理、合同管理、设备管理、材料管理、办公自动化管理、财务管理、档案管理、企业网站/综合查询等。

基建MIS数据将在电厂建成后自动转入生产期MIS系统。

2）生产期MIS

建立电厂管理信息系统是给电厂的管理人员提供大量实时和非实时的、准确的、完整的、可靠的信息和进行加工、运算分析后的信息，以提高电厂管理的效率和决策的正确性，使发电厂的经营和管理者们将以往粗糙的管理经营方式精细化，以企业特征为根本，降低发电成本、减少维护费用、合理经营策略，以实现利润的最大化，确保企业在将来的竞争中立于不败之地。

电厂管理信息系统MIS主要功能包括：

经营管理、生产管理、行政管理、系统维护等四大部分。

厂级监控信息系统（SIS）

为了提高电厂的整体管理水平和运行效率，增强电厂的市场竞争力，拟建立厂级监控信息系统。

该系统在传统的DCS、辅助车间控制系统与MIS之间形成了一个重要的管理控制一体化层面，完成对全厂的实时过程的优化管理和控制。

SIS的主要功能是采集DCS、TCS、全厂辅助车间等控制系统的数据来实现电厂运行优化、负荷调度分配优化、经济性能分析、设备故障诊断及设备寿命管理等功能，对全厂的实时过程进行优化管理，为电厂运行管理人员提供运行指导和决策依据，确保电厂在保证安全生产的基础上通过最优化控制策略使整个电厂的设备潜能得到充分发挥，使整个生产保持在最佳、最稳定、最经济的运行状态，用最少的成本带来最多的效益。

厂级监视信息系统（SIS）的功能包括：

生产过程信息采集、处理和监视；厂级经济性能计算、分析和操作指导等功能。

SIS为厂级管理信息系统（MIS）提供所需的生产过程信息。

厂级监控信息系统（SIS）

3.1设计依据

SIS应符合下列标准或与之相当的其它国际标准：

《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》

美国防火协会（NFPA）

ANSI/NFPA70国家电气规范

ANSI/NFPA496电气设备外壳的净化和密封

美国电气和电子工程师协会（IEEE）

ANSI/IEEEC37.90.1-2002冲击电压承受能力导则（SWC）

ANSI/IEEE488可编程仪表的数字接口

美国电子工业协会（EIA）

EIARS-232-C数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口

EIARS-485、RS-422数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口

美国仪器学会（ISA）

SARP55.1数字处理计算机硬件测试

ANSI/ISAS82.01电气和电子设备、测量和控制机相关设备的一般要求

ISARP60.3控制中心的人机工程学

ISAS5.3分散控制/共享显示仪表的图例符号；逻辑和计算机系统

美国电气制造商协会（NEMA）

ANSI/NEMAICS4工业控制设备和系统的端子排

ANSI/NEMAICS6工业控制设备和系统外壳

美国保险商实验室（UL）

UL1418电视用阴极射线管的防内爆

UL44橡胶导线、电缆的安全标准

UL1950信息技术设备，包括电子商务设备

IEC国际电工委员会

IEC60068-1（GB2421-89）环境试验:

总论和导则（88）

IEC60331（GB12666.6-90）电缆阻燃特性（70）

IEC60332（GB/T18380）燃烧情况下的电缆试验（93）

IEC60529（GB4208-93）外壳防护等级（IP码）（EQV）

IEC60950信息技术设备的安全要求（91）

IEC61000-4-1992（GB/T17626-1998）工业过程测量和控制设备的电磁兼容性：

试验和测量技术

除上述标准外，SIS还应符合下列组织颁布的相关标准或与之相当的其它国际组织相关标准：

IEC国际电工学会

AIEE美国电气工程师协会

ANSI美国国家标准化协会

MSS制造标准化协会

ICEA绝缘电缆工程师协会

NEBB美国国家环保局

NEC美国国家电气标准

ISO国际标准化组织

TCP/IP网络通讯协议

IEEE802局域网标准

OPCfoundationOPCV2.0

《计算机软件工程规范国家标准》

《计算机开放系统互连国家标准》

《信息系统安全技术国家标准》

《信息分类与编码国家标准》

《计算机图形国家标准》

《信息技术开放系统互连OSI登记机构的操作规程》

《计算机信息系统安全保护等级划分准则》

《微型计算机通用规范》

《能源部电力行业计算机管理信息系统总体设计规范》

《计算机软件开发规范（GB8566-88）》

《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范、施工及验收规范（GB/T5031-2000）》

《CAD电子光盘存储归档与档案管理要求（电子文档归档和档案管理部分）》

《电力工业计算机管理信息系统建设规范》

《火力发电厂电子计算机监视系统设计技术规范》

《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》

《火力发电厂设计技术规程》

《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》

《电力设施施工及验收技术规范（热工自动化篇）》

《火电厂工程启动调试工作规定》

《电站锅炉性能试验规程》

《汽轮机性能试验规程》

电力监管委员会《电力二次系统安全防护规定》（5号令）

国家电力监管委员会34号令《电力二次系统安全防护总体方案》

3.2SIS系统构成

3.2.1SIS系统采用千兆以太网作为信息传递和数据传输的载体，并提供相应的网络设备、接口设备、数据库服务器、功能站、网络管理站、计算机终端设备和过程管理软件包等来构成完整统一的系统。

SIS系统采用B/S与C/S结合（以B/S为主）的模式。

下列控制系统或控制装置将接入SIS

●燃机控制系统TCS

●联合循环机组DCS

●全厂辅助车间DCS

●燃气轮发电机组、蒸汽轮发电机组数据管理系统

另外，SIS还通过与电厂信息管理系统（MIS）的通讯接口，向MIS提供所需要的各联合循环机组以及各辅助车间的生产过程数据和计算、分析结果等信息。

3.2.2SIS系统的功能

本工程，SIS系统主要实现以下功能：

1）生产过程信息采集、处理

2）运行工况监视与查询；

3）运行统计与考核;

4）厂级、机组级性能计算分析和操作指导（生产期实施）；

5）耗差分析（生产期实施）；

6）数据归类统计、记录、报警、远程报警管理（生产期实施）；

7）报表收集及打印;

8）SIS系统管理、故障自诊断功能；

9）事故分析与历史数据回放（生产期实施）；

10）设备状态监测与诊断（生产期实施）；

11）性能试验（生产期实施）；

12）运行优化（生产期实施）；

13）负荷优化分配和调度等（生产期实施）；

14）控制系统优化（生产期实施）；

15）应力与寿命管理（生产期实施）。

3.3SIS系统配置

3.3.1硬件配置

3.3.1.1实时数据库服务器及实时数据库

1）实时数据库服务器

建议新增配置数量；1台。

实时数据库服务器是厂级监控信息系统的基础运行平台，服务器采用容错服务器，在同一机箱实现了CPU、芯片组、内存、硬盘、PCI设备、网络、风扇等几乎全部部件的冗余，可以保证在任何硬件损坏的情况下，服务器不间断运行。

以硬件方式实现容错，可实现瞬间切换故障点，要求达到99.999%，全年平均停机时间5分钟。

服务器及其软件组成容错的高可靠性、高可用性、高速度的服务器系统。

通过千兆以太网卡与网络交换机相联，以提高数据的存取速度。

服务器具有较大的存储容量和先进的数据压缩方式，用于保存所有生产过程的实时数据、历史数据和计算、分析结果,提供数据备份手段。

2）实时数据库

作为面向生产过程的信息系统，SIS数据库平台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）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，它至少应该满足以下的要求：

数据库应支持标准的B/S（浏览器/服务器）和C/S（客户/服务器）结构，应具有良好的开放性和可扩展性，支持多服务器结构。

为了保证数据库产品的性能与质量，本工程中选用国际知名品牌。

系统支持多平台结构，包括Unix/IBM、Unix/HP、Unix/DEC、OpenVMS、Microsoftwindows、LINUX等，从维护管理的角度考虑，应该考虑数据库操作系统与全厂其他服务器操作系统的一致性和计算机操作系统的发展。

对于数据的采集应包括与SIS联网的所有系统的实时数据，所采集的每个点的精度应可按要求定义。

采取有效的压缩方式保证电厂所有生产过程实时信息和计算、分析结果数据（标签量按5万点设置）的保存时间至少达到4年，经压缩的数据恢复的扫描时间应不大于15毫秒。

数据包括与OPC定义相同的数值（V）、时间标记（T）与质量标记（Q），其时间标记必须是数据在DCS或其他实时控制系统中原始采集的时间，而不是（SIS）接收到数据的时间。

数据精度与原始精度一致。

实时数据库系统有和与其联网的数据源系统的标准接口，它们至少应包括国内主流DCS系统和Modicon、Siemens、AB等PLC系统以及其它通用或专用网络等，并支持其它SIS子系统的多路调用和资料同步。

实时数据库不仅应作为SIS所有计算分析程序和打印、报表所需数据的来源，还应有和MIS网络上关系型数据库的标准接口，支持向Oracle、SQLserver、DB2、Sybase等著名数据库产品的连接与数据复制，支持API、SDK、ODBC、OLEDB等标准的链接方式，并可向电厂管理信息系统（MIS）提供其所需的实时数据和计算、分析结果。

其服务器和客户端的硬件应采用标准的第三方产品，软件模块应完全支持和兼容微软的体系结构，并具有良好的透明度和二次开发能力。

数据库具有足够的开放性并易于维护和开发。

采取有效的措施防止数据存储介质的损坏和数据的丢失。

数据库应具有极高的安全可靠性和资料恢复能力，输入数据库的生产过程信息应连续，不应因通讯故障等原因而导致数据的中断或丢失。

实时及历史数据禁止修改。

对每个采集点的安全等级可以定义，只有合法的授权用户才能访问相应级别的数据。

数据库系统必须采取措施，以阻止计算机病毒、操作失误或人为破坏数据系统，并具有网络备份手段。

SIS能接受所有来自DCS、PLC、NCS等的信号并能将要求的信号传送至MIS及其他系统。

用于性能计算、经济分析、电厂负荷最优分配等系统的数据一旦有变化，实时数据库应能将变化了的数据在1秒内更新入数据库。

由于全厂的所有信息资源（包括全厂的实时I/0测点、所有厂级设备信息、电网有关信息等）都要由数据库来处理，因此对所有信息编码应采用规定的编码标识系统进行统一处理，同时要考虑与厂级管理信息系统（MIS）和机组分散控制系统（DCS）等实时控制系统的信息编码的统一性和互换性，系统资料应自动同步。

服务器有强大的性能裕量，保证在所有接口正常工作，10万点tag以每秒刷新，无终端访问时CPU平均负荷不得超过5%。

满足50个终端同时访问实时功能时CPU平均负荷不得超过20%。

压缩数据恢复速度要求画面或表格的历史数据显示从接受压缩数提取指令开始，解压缩，