熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計探討
時間:2022-09-14 09:05:30
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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)營過程數(shù)據(jù)采集體系、歷史與實時數(shù)據(jù)庫體系以及數(shù)據(jù)框上層應用功能三部分構(gòu)成[1]。為保證系統(tǒng)各項功能的有效體現(xiàn),提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力與使用安全性。設(shè)計采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)絡(luò)布局,將系統(tǒng)分為上層應用層網(wǎng)絡(luò)與下層接口層網(wǎng)絡(luò)兩部分。應用以太網(wǎng)信息技術(shù)進行上層應用層網(wǎng)絡(luò)開放性的強化,提升數(shù)據(jù)共享水平。并根據(jù)熱電廠工作屬性,對下層數(shù)據(jù)服務器進行冗余配置(通常情況下,熱電廠總?cè)萘啃∮?00MW時,關(guān)于數(shù)據(jù)服務器的配置可不進行亢余配置),實現(xiàn)對各設(shè)備運行狀態(tài)的科學監(jiān)控。
2熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)
2.1硬件系統(tǒng)設(shè)計。在熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計過程中,首先應根據(jù)監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃,進行硬件設(shè)備的科學選型。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)所應用到的主要硬件設(shè)備有數(shù)據(jù)庫服務器、SIS交互機(包括核心交換機與二級交換機)、接口機、SIS網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備、功能計算站、SIS安全防護服務器、用于連接MSI網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)的鏡像服務器、值長站、系統(tǒng)維護站、網(wǎng)絡(luò)隔離裝置以及GPS對時設(shè)備等等[2]。2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)。鑒于在熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)當中需要采集和存儲的數(shù)據(jù)過多,比如普通的2×300MW機組當中的標簽數(shù)據(jù)點便將近30000個,并且數(shù)據(jù)并非固定不變,因此當運行時間不斷延長下,數(shù)據(jù)所占存儲空間也會越來越大,勢必會影響后期的數(shù)據(jù)存儲、處理以及檢索。因此本文在對這一系統(tǒng)進行設(shè)計時,選擇使用數(shù)據(jù)庫技術(shù),依托專業(yè)的SQL數(shù)據(jù)庫軟件,建立起實時/歷史數(shù)據(jù)庫,用以有效擴大數(shù)據(jù)存儲容量,幫助提高數(shù)據(jù)存儲效率。在使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)時,首先需要對采集得到的數(shù)據(jù)進行壓縮處理,在此當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)庫在使用ASCII碼進行表示的過程中共計需要1000字符。而通過利用技術(shù),在掌握數(shù)據(jù)庫中字符出現(xiàn)具體頻度后,便可以根據(jù)頻度對字符位數(shù)進行調(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)庫時,則需要使用XML技術(shù)進行文本查詢與數(shù)據(jù)信息獲取。在XML技術(shù)當中,其通過利用標記語言SGML建立了一個相應子集,用以方便Web傳輸。在利用這一技術(shù)的過程中,工作人員可以將系統(tǒng)采集得到的各項數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一標記,并對其類型進行集中定義,使得所有信息數(shù)據(jù)均可以轉(zhuǎn)化成XML格式,并直接加載到相應程序中進行分析和輸出。由此有效保障數(shù)據(jù)信息的共享性,為應用層數(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)場總線技術(shù)。熱電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問層主要由WebServices構(gòu)成,通過應用API函數(shù)或者是標準OPC訪問生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)/ODBCC訪問生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進行具體體現(xiàn)。在其接口技術(shù)當中,首先通過利用DCS/PLC定義數(shù)據(jù)接口,與DCS/PLC進行數(shù)據(jù)采集,隨后通過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,實時數(shù)據(jù)庫服務器將會提供API/SDK,所有采集得到的數(shù)據(jù)信息將在第一時間傳輸至數(shù)據(jù)平臺上。此時系統(tǒng)將會使用專門的數(shù)據(jù)緩存技術(shù)用以完成數(shù)據(jù)的存儲、上傳等處理。在本文設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)當中,選擇采用小型實時數(shù)據(jù)庫這一數(shù)據(jù)緩存技術(shù),即通過利用小型實時數(shù)據(jù)庫,直接在接口機上進行數(shù)據(jù)的實時保存,當系統(tǒng)有需要時及時上傳緩存數(shù)據(jù)即可。另外,為了防止出現(xiàn)現(xiàn)場電纜過于密集等問題,本文還設(shè)計使用了現(xiàn)場總線技術(shù),在485總線技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過利用網(wǎng)絡(luò)變量以及相關(guān)方式對數(shù)據(jù)傳輸進行數(shù)據(jù)化處理。廠家將會把數(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封裝API進行實時調(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,因此并不會出現(xiàn)現(xiàn)場電纜過于密集等問題。
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)過程優(yōu)化等方面存在一定的優(yōu)勢,現(xiàn)已成為新時期熱電企業(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)實際情況,有效掌握相關(guān)技術(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)的科學規(guī)劃與技術(shù)的有效應用,從而促進熱電廠監(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)競爭發(fā)展提供技術(shù)支持。
參考文獻:
[1]王剛,馮秀芳,田建勇.新建火電項目智能化電廠關(guān)鍵信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃[J].自動化技術(shù)與應用,2018,37(01):116-118+121.
[2]雷建國.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任公司