(大唐彬长发电有限责任公司 陕西 长武 713600)
摘要：在厂网分开后，竞价上网的机制已形成，对于已有的或是新建的大型火力发电厂，建设厂级监控系统（SIS）有助于电厂降低成本，提高经济效益，是电厂信息技术发展的方向。本文首先论述了厂级监控系统的概念，然后结合厂家的产品简要介绍了实施SIS的应用方案及应遵循的原则，包括与实时系统（DCS等）的接口，应用软件包的功能以及物理网络构架。
关键词：SIS（厂级监控系统）;接口;实时系统;应用软件; DCS; 网络
一、 SIS概述
对于电厂来说，要想获得更好的经济效益，在电力市场厂网分开，逐步进入市场经济的大环境下生存下去，就一定要降低成本，提高效率，拓展自身在市场上的竞争力。具体从生产实际考察，管理人员首先需要了解实时的生产信息，然后要掌握一些相应的软件工具以便对原始数据进行分析处理，最后根据分析结果作出正确决策。
所谓SIS，即厂级监控信息网络，是面向全厂生产过程的信息网络。它提供对全厂生产过程的实时监视、管理和优化。其主要功能大致包括：负荷调度、厂级性能计算和分析、主机和主要辅机故障诊断、设备寿命计算和分析、设备状态监测和计算分析等。能够与该网络通讯的系统有各机组的DCS、各辅助控制系统，包括：输煤控制系统、除灰渣控制系统、化水系统控制系统，以及电网控制系统、全厂MIS等。
二、SIS与DCS的接口
SIS通过与DCS系统的接口，获得其中的实时过程数据值，作为进一步分析处理的基础。接口软件不仅要能够建立通信，传输数据，更要能够维护DCS系统的安全性，保证正常生产活动不受干扰。ABB贝利能够提供安全可靠且灵活多样的接口方式，其中最常用的有如下两种：
１）@aGlance/AGAS
这是一种基于以大网的接口方式。只需配置一台数据采集用计算机，安装@aGlance软件，连接在人机接口站所在的以大网上即可。@aGlance软件是客户／服务器结构的软件，由于Symphony系统新一代人系统接口如Conductor NT、 Conductor VMS、OSI43等，均安装有@aGlance Server，所以通过计算机网络，与人机接口站相连的任何一台计算机，只要安装了@aGlance客户端软件；就可以访问过程数据了。@aGlance标准客户接口提供了Spreadsheet AddIn和DDE数据通道。
AGAS是以@aGlance为基础开发的应用程序，完成数据采集和向数据库发送的功能。它也安装在数据采集计算机中。@aGlance／AGAS方案的优越性：
2) semAPI－ICI
这是一种基于环路通信的接口方式，需要配置贝利的模件ICI（Infi环与计算机接口单元），及安装接口软件semAPI用的一台计算机。semAPI是贝利DCS系统对外提供的最快，最安全可靠的通信方式，也是第三方软件与贝利系统连接的首选方案。semAPI提供两种符合工业标准的连线方式，一是串口，另一是 SCSI方式。前者为19.2K的通信速度，后者更是有4M带宽。semAPI软件提供与贝利通信环路交换数据使用的函数库及与硬件ICI打交道的设备驱动程序。利用Ｃ语言调用它所提供的函数库，编制应用程序，应用程序与驱动程序通讯。该应用程序同时完成采集DCS数据和向用户数据库的传送。
三、ＳＩＳ 与厂区内其他实时系统的接口
根据需要定制与厂区内其他系统的接口；如水、煤．灰、网控等。由于水．煤、灰等系统常使用PLC来实现，因此往往是以串口方式进行通信。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆网控则根据相应系统所提供的串口协议或特定的通信规约，开发接口程序完成数据采集。
四、SIS软件功能
SIS系统获取得实时过程信息之后，我们来考虑SIS层要完成的软件功能：
1）负荷调度
2）厂级性能计算和分析
3）主机和主要辅机故障诊断
4）设备寿命计算和分析
5）设备状态监测和计算分析
五、ＳIＳ中的应用软件包
应用软件包在现场原始数据的基础上，对数据进行处理，实施存储，归档，计算实际值与预期值的离差，分析偏差原因等功能，从而辅助电厂决策。
目前，能提供很多种应用于SIS层的功能丰富的软件包，下面大致介绍了两个，一个是用于实时数据分析管理的OptiMAX，另一个是用于回路优化的Loop Optimizer。
1） OptiMax软件包
使用OptiMax软件包，不仅可实现上过全部实时数据管理部分的功能，还能为电厂用户提供更多其他的管理功能。
我们设计OPTIMAX的初衷是使电厂操作人员和管理人员够适时作出正确决策，保持电厂高效率、低成本的运行模式。
OptiMax软件包建造在PI实时数据库平台上，功能涵盖电厂实时信息管理所需要的方方面，每项功能由相对独立又相互配合的应用软件包实现 。
2）回路优化软件—— Loop Optimizer
这是一个提供回路优化的软件包。该产品的重要特色是可以在线对回路作闭环调节，从而可以保证生产长期高效率地运行。它包括三部分，一是回路审核，对回路数据进行分析，生成报告，可以提前发现回路潜在的问题，发出预警信息；二是回路优化，即根据实时生产数据和特定的忧化算法，计算出最优的性能参数；三是回路专业培训部分，实际上就是一套仿真系统。
六、电厂ＳIＳ系统的网络结构
SIS位于实时过程系统与上级管理系统网络之间，在这一层上所要完成的接口与应用软件的功能，都构建在一定的网络之上。
１）网络建设原则
● 先进性
采用技术先进的产品；建设开放的，高性能，易管理的计算机网络系统。
● 实用性
根据电力行业的需求，建立具有现代化管理，通信手段的信息系统，满足系统共享资源，提高业务能亢和工作效率的要求。
● 可靠性
无故障运行时间是衡量系统可靠性高低的一个很重要尺度，带故障运行，故障的自动修复以及数据的自动备份和出错恢复都是系统可靠性的基本要求。
● 可扩充性
整个支撑平台都采用开放的结构；符合国际标准，工业标准和行业标准。
２） 网络模型及速度的考虑
网络模型
网络拓扑为星型总线结构。硬件上由中心交换机和服务器作为网络的中心，第二层是由分组交换机连接的二级网络，第三层是通过交换机连接的客户机。若网络规模较小，则可省略第二层交换机。与上层管理信息网络之间使用路由器连接，既便于网络管理，又能够隔离现场数据与上层管理信息，还有利于分割网络流量，抑制广播风暴。
３）线缆的选择
常用的线缆有三种，UTP，细缆和光缆。它们在信号衰减允许的情况下支持的通信距离分别是100米，185米和2公里。三者的抗干扰能力，UTP最弱，而光缆最强。UTP需要配置集线器，作为网络的中心，故障排除比细缆容易，光缆虽然具有抗干扰能力强，传输距离远的忧点，但是造价高，安装难度大，UTP和细缆则造价低，容易安装。三种线缆各有忧缺点。因此线缆的选择主要取决于传输距离、对数据安全性的要求和成本。
一般在近距离内可使用UTP或细缆，而连接不同建筑物的厂区主干网则采用光缆。
４）网络操作系统
网络操作系统是一切硬件应用程序正常运转的基础。网络操作系统的选用应该能够满足计算机网络系统的功能要求、性能要求，一般要做到维护简单、容错能力强、容易扩充、具有广泛的第三方产品支持、保密性可靠性好以及费用低。Microsoft公司的Windows NT具备了以上条件。 Windows NT在全球网络操作系统市场几乎占据三分之一的份额，相应的技术支持人员也很多。
５） 数据安全性
为保证数据安全性:
● 使用基于帐号的安全策略
● 无盘工作站
● 防杀病毒软件
● 防火墙
● 数据加密
６）避免数据丢失
为避免重要数据的丢失，应使用
● UPS电源，避免电源故障或电压不稳定造成的对数据的破坏
● 大容量硬盘作为备份设备，重要数据定期备份，一旦系统出现故障，只需从备份硬盘恢复数据
● RAID技术，为系统提供容错，当某块硬盘出现故障时，避免数据丢失
七、结论
根据电厂建设SIS的要求配置方案，硬件方面可以集成所有网络设备，软件方面既有第三方成熟的软件包支持，也具备强大的二次开发能力，可以定制应用程序，实现软件功能，还可与第三方软件供应商集成。能为用户提供完善的SIS系统集成解决方案，为用户建设功能强大，技术先进，性能安全可靠的SIS系统。
参考文献：《西安热工院年会电力用户会交流资料》
地址：陕西省咸阳市长武县冉店乡马屋村大唐彬长发电有限责任公司设备部
论文作者:贺文健
论文发表刊物:《科技中国》2016年7期
论文发表时间:2016/10/18
标签：系统论文; 数据论文; 接口论文; 厂级论文; 软件包论文; 实时论文; 回路论文; 《科技中国》2016年7期论文;