熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)探討

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1熱電廠監(jiān)控系統(tǒng)總體規(guī)劃

通常情況下熱電廠監(jiān)控系統(tǒng)主要由熱電廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程數(shù)據(jù)采集體系、歷史與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)體系以及數(shù)據(jù)框上層應(yīng)用功能三部分構(gòu)成[1]。為保證系統(tǒng)各項(xiàng)功能的有效體現(xiàn)，提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力與使用安全性。設(shè)計(jì)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布局，將系統(tǒng)分為上層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)與下層接口層網(wǎng)絡(luò)兩部分。應(yīng)用以太網(wǎng)信息技術(shù)進(jìn)行上層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放性的強(qiáng)化，提升數(shù)據(jù)共享水平。并根據(jù)熱電廠工作屬性，對(duì)下層數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行冗余配置（通常情況下，熱電廠總?cè)萘啃∮?00MW時(shí)，關(guān)于數(shù)據(jù)服務(wù)器的配置可不進(jìn)行亢余配置），實(shí)現(xiàn)對(duì)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的科學(xué)監(jiān)控。

2熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

2.1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先應(yīng)根據(jù)監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃，進(jìn)行硬件設(shè)備的科學(xué)選型。由監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃可知，熱電廠硬件系統(tǒng)所應(yīng)用到的主要硬件設(shè)備有數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、SIS交互機(jī)（包括核心交換機(jī)與二級(jí)交換機(jī)）、接口機(jī)、SIS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備、功能計(jì)算站、SIS安全防護(hù)服務(wù)器、用于連接MSI網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)的鏡像服務(wù)器、值長(zhǎng)站、系統(tǒng)維護(hù)站、網(wǎng)絡(luò)隔離裝置以及GPS對(duì)時(shí)設(shè)備等等[2]。2.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。鑒于在熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)當(dāng)中需要采集和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)過(guò)多，比如普通的2×300MW機(jī)組當(dāng)中的標(biāo)簽數(shù)據(jù)點(diǎn)便將近30000個(gè)，并且數(shù)據(jù)并非固定不變，因此當(dāng)運(yùn)行時(shí)間不斷延長(zhǎng)下，數(shù)據(jù)所占存儲(chǔ)空間也會(huì)越來(lái)越大，勢(shì)必會(huì)影響后期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理以及檢索。因此本文在對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，選擇使用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，依托專業(yè)的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，建立起實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，用以有效擴(kuò)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，幫助提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率。在使用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)時(shí)，首先需要對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，在此當(dāng)中所使用的壓縮技術(shù)主要為頻度壓縮技術(shù)。在頻度壓縮技術(shù)中，以往1000字符的數(shù)據(jù)庫(kù)在使用ASCII碼進(jìn)行表示的過(guò)程中共計(jì)需要1000字符。而通過(guò)利用技術(shù)，在掌握數(shù)據(jù)庫(kù)中字符出現(xiàn)具體頻度后，便可以根據(jù)頻度對(duì)字符位數(shù)進(jìn)行調(diào)整。如字符‘a(chǎn)’一共出現(xiàn)了950次，則將其表示成1，字符位數(shù)也為1。在構(gòu)建管理信息系統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，則需要使用XML技術(shù)進(jìn)行文本查詢與數(shù)據(jù)信息獲取。在XML技術(shù)當(dāng)中，其通過(guò)利用標(biāo)記語(yǔ)言SGML建立了一個(gè)相應(yīng)子集，用以方便Web傳輸。在利用這一技術(shù)的過(guò)程中，工作人員可以將系統(tǒng)采集得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)記，并對(duì)其類型進(jìn)行集中定義，使得所有信息數(shù)據(jù)均可以轉(zhuǎn)化成XML格式，并直接加載到相應(yīng)程序中進(jìn)行分析和輸出。由此有效保障數(shù)據(jù)信息的共享性，為應(yīng)用層數(shù)據(jù)需求的滿足奠定良好基礎(chǔ)，提高系統(tǒng)可拓展性。2.3接口技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層主要由WebServices構(gòu)成，通過(guò)應(yīng)用API函數(shù)或者是標(biāo)準(zhǔn)OPC訪問(wèn)生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)/ODBCC訪問(wèn)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行具體體現(xiàn)。在其接口技術(shù)當(dāng)中，首先通過(guò)利用DCS/PLC定義數(shù)據(jù)接口，與DCS/PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，隨后通過(guò)采用硬接線或是額外增加電路I/O模塊用以完成數(shù)據(jù)交互。此后，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器將會(huì)提供API/SDK，所有采集得到的數(shù)據(jù)信息將在第一時(shí)間傳輸至數(shù)據(jù)平臺(tái)上。此時(shí)系統(tǒng)將會(huì)使用專門(mén)的數(shù)據(jù)緩存技術(shù)用以完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、上傳等處理。在本文設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，選擇采用小型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)這一數(shù)據(jù)緩存技術(shù)，即通過(guò)利用小型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，直接在接口機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)保存，當(dāng)系統(tǒng)有需要時(shí)及時(shí)上傳緩存數(shù)據(jù)即可。另外，為了防止出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)電纜過(guò)于密集等問(wèn)題，本文還設(shè)計(jì)使用了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，在485總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)變量以及相關(guān)方式對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理。廠家將會(huì)把數(shù)據(jù)協(xié)議統(tǒng)一封裝至專用通訊芯片中，再將芯片焊制在模塊通訊電路之后，利用卡件主控芯片對(duì)封裝API進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)用，即可完成信息數(shù)據(jù)的打包或是解包處理。由于在這一技術(shù)中，各模塊和DCS通訊模塊使用同一條雙絞線完成總線連接，因此并不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)電纜過(guò)于密集等問(wèn)題。

3結(jié)論

總而言之，熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)是熱電廠信息系統(tǒng)建設(shè)中的重要組成部分，在數(shù)據(jù)集成、熱電廠安全管理、熱電廠生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化等方面存在一定的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已成為新時(shí)期熱電企業(yè)信息化發(fā)展與現(xiàn)代化建設(shè)中不可或缺的存在。而熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)不斷創(chuàng)新與發(fā)展的工程，需要相關(guān)工作人員根據(jù)實(shí)際情況，有效掌握相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃與技術(shù)的有效應(yīng)用，從而促進(jìn)熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)作用的充分發(fā)揮，為熱電企業(yè)穩(wěn)定與可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]王剛,馮秀芳,田建勇.新建火電項(xiàng)目智能化電廠關(guān)鍵信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2018,37(01):116-118+121.

[2]雷建國(guó).發(fā)電公司生產(chǎn)指揮中心信息系統(tǒng)管理的架構(gòu)方式[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(01):174-175.

作者:王志剛 單位:內(nèi)蒙古京寧熱電有限責(zé)任公司