導(dǎo)語：電廠監(jiān)管信息系統(tǒng)困境和曙光一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1前言

筆者在《分散控制正走向衰亡》[1]一文中論述了電廠實時生產(chǎn)過程監(jiān)控平臺正由分散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem）向智能控制系統(tǒng)（IntelligentControlSystem）發(fā)展。本文則對電廠實時生產(chǎn)過程另一個爭議不斷的平臺——監(jiān)管（Supervisory）平臺及其監(jiān)管信息系統(tǒng)（SupervisoryInformationSystem，簡稱SIS）發(fā)展的困境、問題的關(guān)鍵，以及發(fā)展“猜想”進(jìn)行探討。

2電廠實時生產(chǎn)過程運行組織

眾所周知，電廠是流程工業(yè)（非離散工業(yè)）中對生產(chǎn)過程的實時性要求很高的一類。傳統(tǒng)上，電廠將實時生產(chǎn)過程的運行組織分為兩個層級：第一層：監(jiān)視和控制層（簡稱：監(jiān)控層或控制層）在該層級中，主要依靠運行值班人員（技術(shù)工人或一般技術(shù)人員），借助監(jiān)控工具——監(jiān)控系統(tǒng)（例如DCS），晝夜不間斷的值班，監(jiān)視和控制實時生產(chǎn)過程，確保其運行安全、高效。第二層：管理層在該層級中，負(fù)責(zé)和參與實時生產(chǎn)過程管理的人，包括廠里的運行專工、生產(chǎn)總工和廠長，上級運行管理人員，以及外部高級技術(shù)專家等，他們是一批管理和技術(shù)水平相對較高、經(jīng)驗較豐富的人員。但遺憾的是，長期以來他們借助的工具和工作方式一直非常落后，主要依靠運行日志、報表、記錄曲線、一線監(jiān)控人員的口頭報告以及偶爾到控制室視察和會議討論等。因此，他們介入實時生產(chǎn)過程的方式是非實時的，僅根據(jù)間斷性長、殘缺不全、甚至誤導(dǎo)的信息，組織相關(guān)人員研究提出解決方案，指導(dǎo)一線監(jiān)控人員在線運行處理或停運檢修，效率低下，效果嚴(yán)重受限。正是由于條件限制，人們無法對他們提出更高的要求。

3實時生產(chǎn)過程監(jiān)控層和管理層發(fā)展的鮮明對比

眾所周知，實時生產(chǎn)過程監(jiān)控層的發(fā)展異常迅速。幾十年來監(jiān)控工具不斷進(jìn)步，到20世紀(jì)八九十年代，我國電廠緊跟國際發(fā)展進(jìn)入數(shù)字化和信息化階段。同時可喜的是，監(jiān)控層的運行組織，包括控制方式的變革，雖也遭遇激烈的爭論，但其變革仍異常迅速。例如，機組控制方式，從“就地控制”、“機爐分別控制”、“機爐集中控制”迅速發(fā)展到機爐電統(tǒng)一的“單元集中控制”；而全廠眾多的輔助車間，也在1997年電力規(guī)劃設(shè)計總院提出2000年示范電廠概念后，迅速從“分散就地控制”發(fā)展到“煤灰水分別集中控制”和“全廠輔助車間集中控制”。運行組織的適時變革，又充分發(fā)揮了現(xiàn)代監(jiān)控工具進(jìn)步的作用，極大提高了電廠安全經(jīng)濟效益。與電廠實時生產(chǎn)過程監(jiān)控層的監(jiān)控工具和監(jiān)控運行組織蓬勃發(fā)展形成明顯對比，電廠實時生產(chǎn)過程管理層的工具和運行組織正如前面所說，長期一直沿用與非實時生產(chǎn)過程（檢修、財務(wù)等）相似的管理方式，停滯不前，十分落后。人是生產(chǎn)力中最活躍的要素，恰恰因為這種落后導(dǎo)致管理層大批高級人員的潛能沒有充分發(fā)揮。

4實時生產(chǎn)過程“監(jiān)管層”的誕生、希望及其發(fā)展困境

1997年，電廠監(jiān)管信息系統(tǒng)（SIS）概念問世，歷經(jīng)五年開發(fā)、試點以及首部標(biāo)準(zhǔn)頒布，期間雖爭論不斷，但SIS終成電廠標(biāo)配，而且開始向更高層級發(fā)展。這是電廠歷史上又一次重大變革的開始，它標(biāo)志著電廠實時生產(chǎn)過程管理也跨入了應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)的一個新時代。同時，這也標(biāo)志著電廠實時生產(chǎn)過程與非實時生產(chǎn)過程（檢修、財務(wù)等）采用同類“管理（Manage）”模式的時代應(yīng)該結(jié)束，探索進(jìn)入與實時生產(chǎn)過程相匹配的“監(jiān)管（Supervisory）”模式時代的變革正式開啟。。SIS發(fā)展初期階段，雖其功能和性能需要不斷發(fā)展和完善，但已經(jīng)可以為上層領(lǐng)導(dǎo)和高級專業(yè)人員提供大量有用信息。無數(shù)事例證明，即使在那個年代只要認(rèn)真關(guān)注和應(yīng)用這些信息，對提高電廠監(jiān)管水平就能發(fā)揮明顯的作用。有理由相信，隨著智能算法和數(shù)據(jù)挖掘等當(dāng)前正在迅猛發(fā)展的技術(shù)融入，它必將為實時生產(chǎn)過程監(jiān)管提供更加豐富和智能的信息。但是，SIS系統(tǒng)畢竟是一個開環(huán)系統(tǒng)，只有通過人的有效介入才能形成閉環(huán)，并產(chǎn)生效益。因此，除了SIS系統(tǒng)技術(shù)本身發(fā)展完善外（如智能算法和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用），著重研究人如何有效參與和介入也成了決定SIS成敗的一個關(guān)鍵要點。但遺憾的是，長期以來由于基本上仍然沿用過去傳統(tǒng)的管理方式，其結(jié)果正如有人所言“大數(shù)據(jù)躺在那兒睡覺”，“SIS高級應(yīng)用功能，沒有發(fā)揮作用”……于是質(zhì)疑“SIS差強人意，是否要繼續(xù)投入大量國家資源”，這是相當(dāng)長一段時間以來SIS發(fā)展的困境所在。那么人們不禁要問電廠實時生產(chǎn)過程監(jiān)管的運行組織變革為什么如此困難呢？筆者認(rèn)為，除了傳統(tǒng)觀念的束縛以及由此帶來惰性外（需知傳統(tǒng)的管理模式已有百年以上歷史），還涉及到高層運行組織的變革問題，需要高層研討和決策。當(dāng)前電力行業(yè)中沒有一個行業(yè)機構(gòu)，打破電力集團界線，集中全國專家在全國范圍內(nèi)研討和交流這樣的運行組織問題，各自分散的研討必然事倍功半，這就是問題的癥結(jié)所在。

5電廠實時生產(chǎn)過程監(jiān)管層發(fā)展“猜想”

本文不準(zhǔn)備對發(fā)電企業(yè)各級SIS技術(shù)方面的發(fā)展進(jìn)行討論，僅僅集中在探討作者認(rèn)為當(dāng)前更為關(guān)鍵的監(jiān)管層的運行組織問題，并對此拋磚引玉，從宏觀高度提出兩大“猜想”。猜想一：多級監(jiān)管模式的形成，以及監(jiān)控和監(jiān)管間界線的上移2014年筆者在《積極推動電廠控制方式的第二次變革》[2]一文中，曾明確指出，隨著SIS技術(shù)的發(fā)展和推廣，電廠實時生產(chǎn)過程的運行組織方式將發(fā)生變革，一個多級監(jiān)管模式將形成，并預(yù)測從單元集中控制（監(jiān)控）級向上發(fā)展，將根據(jù)各發(fā)電集團自身特點，分別會形成廠級監(jiān)管中心、集團（或分區(qū)）監(jiān)管中心和集團科研級監(jiān)管中心等。目前，各集團在這方面的建設(shè)程度不同但有加快的跡象。筆者在本文中進(jìn)一步預(yù)測，隨著監(jiān)控和監(jiān)管技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用和自動化程度的提高，監(jiān)控和監(jiān)管間界線上移的條件逐步具備，界線上移必將再一次發(fā)生，電廠的控制方式將由采用了半個多世紀(jì)的單元集中控制方式逐步上移進(jìn)入到全廠集中控制方式。即全廠建設(shè)一個控制室，配置1~2個正、副主值班人員，若干單元輔值班人員。為此，當(dāng)前應(yīng)在新建項目規(guī)劃設(shè)計時開始著手，早做統(tǒng)籌安排，積極開展試點工作，取得經(jīng)驗，加快推廣應(yīng)用。猜想二：高級值班制將滲入監(jiān)管層根據(jù)傳統(tǒng)習(xí)慣和客觀條件，實時生產(chǎn)過程監(jiān)控（控制）中心始終采用24小時不間斷的運行值班制，而實時生產(chǎn)過程管理則采用定期或不定期的“檢查、報告制方式”，顯然這大大限制了對實時生產(chǎn)過程安全高效運行作用的發(fā)揮。實時生產(chǎn)過程監(jiān)管信息系統(tǒng)出現(xiàn)后，已經(jīng)為擺脫傳統(tǒng)的低效落后的“檢查、報告制方式”創(chuàng)造了客觀技術(shù)手段和監(jiān)管工具。但是，相當(dāng)長一段時間以來，傳統(tǒng)習(xí)慣依然束縛著人們的思想，“監(jiān)管層”仍然延用過去“檢查、報告制”的管理模式。經(jīng)歷一段時間后，雖然也開始在高層設(shè)立了“監(jiān)管中心”、“診斷中心”之類名稱的機構(gòu)，但大多以監(jiān)控信息系統(tǒng)本身維護開發(fā)技術(shù)的專家為主（這好比單元機組值班以DCS專家為主），雖然有的也配置了少量的實時生產(chǎn)過程運行專家，但其工作內(nèi)容和方式仍然沒有完全擺脫“檢查、報告制”的工作方式。筆者認(rèn)為，監(jiān)管層（監(jiān)管中心）的運行組織應(yīng)當(dāng)徹底擺脫“檢查、報告制”模式，實施“高級值班制”模式，強化高級人員與過程的密切關(guān)系，適度提高實時性。當(dāng)然，監(jiān)管層（監(jiān)管中心）的“高級值班制”，也不同于單元控制的一般值班制，它應(yīng)由精通實時生產(chǎn)過程的高級管理和技術(shù)人員進(jìn)行值班管理，并以他們?yōu)楹诵?，憑借信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為支撐，組成一個完整的實時生產(chǎn)過程分級管理體系。監(jiān)管層（監(jiān)管中心）實施“高級值班制”運行組織模式是一個復(fù)雜的過程，涉及一系列傳統(tǒng)管理方式的變革，涉及人員的特殊要求和培訓(xùn)，涉及高級監(jiān)管人員和運行控制人員的職責(zé)分工和協(xié)調(diào)，以及總體指揮協(xié)調(diào)體系的建立等，這一系列問題尚需要我們?nèi)ヒ粋€個研究落實。這種新管理體系的優(yōu)點是：（1）強化了高級運行管理專家和數(shù)據(jù)的結(jié)合，憑借豐富的數(shù)據(jù)（包括智能加工的數(shù)據(jù)）及時發(fā)現(xiàn)和研究實時生產(chǎn)過程中潛在的、正在發(fā)生的或者已經(jīng)發(fā)生的問題，根據(jù)確立的職責(zé)分工，借助信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)手段分別采取向上級管理部門報告、直接指揮事件處理、運行指導(dǎo)意見等，并最終匯總每個事件的處理報告。（2）形成了監(jiān)管信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的火車頭。由于這批高級人員與監(jiān)管信息系統(tǒng)長期密切結(jié)合，深知實時生產(chǎn)過程監(jiān)管系統(tǒng)發(fā)展方向和具體需求，他們與監(jiān)管信息系統(tǒng)技術(shù)專家相結(jié)合，必定為監(jiān)管系統(tǒng)的高速發(fā)展注入生命力。

6加強頂層設(shè)計，迎接實時生產(chǎn)過程運行組織第二次革命

眾所周知，電廠實時生產(chǎn)過程運行組織具有深遠(yuǎn)意義的第一次變革是單元集中控制（監(jiān)控）方式的確立及其監(jiān)控工具——DCS的發(fā)展。筆者預(yù)測，電廠實時生產(chǎn)過程多級監(jiān)管方式和體系的產(chǎn)生及其監(jiān)管工具——SIS的發(fā)展，將是實時生產(chǎn)過程運行組織另一次具有深遠(yuǎn)意義的革命。但是，筆者深知，電廠實時生產(chǎn)過程運行組織的這一次變革遠(yuǎn)比第一次變革困難得多，這是因為：（1）前無先例，無國外經(jīng)驗給我們借鑒和推動，阻力和困難遠(yuǎn)比過去第一次變革大。（2）涉及變革的層級較高。監(jiān)控方式變革只涉及單元機組（機爐電）運行管理，其監(jiān)控工具只涉及熱控專業(yè)。而監(jiān)管方式的變革涉及到過去很少變革的高層次管理（監(jiān)管）及其相關(guān)人員，如電廠運行專工、總工、生產(chǎn)廠長，上級運行管理人員、高級技術(shù)專家等的運行組織，以及工作方式和習(xí)慣，而監(jiān)管工具不僅涉及高級熱控技術(shù)，還涉及高級信息技術(shù)（例如云技術(shù)、邊緣計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)等）。（3）到目前為止，全國電力行業(yè)機構(gòu)大都只研究技術(shù)問題，幾乎沒有一個全國性行政機構(gòu)或行業(yè)組織以及相應(yīng)層級人員參與，對有關(guān)電廠監(jiān)管層級的運行組織變革問題，以及多級監(jiān)管系統(tǒng)的技術(shù)路線問題進(jìn)行研討，更談不上修訂能引領(lǐng)技術(shù)革命的新標(biāo)準(zhǔn)問題，這是當(dāng)前令人失望的現(xiàn)狀。綜上所述，電廠實時生產(chǎn)過程運行組織的這一次變革，需要高層推動和組織，打破電力集團界線，集中全國管理和技術(shù)專家開展交流和研究，再根據(jù)各自具體情況，進(jìn)行頂層規(guī)劃設(shè)計，才有可能沖破重重阻力，推進(jìn)電廠實時生產(chǎn)過程運行組織健康和高效向前發(fā)展。

作者:侯子良 單位:中國自動化學(xué)會發(fā)電自動化專委會