火电厂生产实时数据系统的规划和设计

石凌云 武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心，武汉 430072

火电厂生产实时数据系统的规划和设计

石凌云 武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心，武汉 430072

详细介绍了某火电厂生产实时数据系统设计的方案设计和应用软件系统开发过程，具体论述了总体规划思想和技术方案，系统建成后将对该电厂生产管理产生积极作用。

DCS；DAS; 实时数据系统；JAVA；API；WEB

DCS；DAS; real-time database sys；teJmAVA；API；WEB

火电厂生产实时数据系统就是把生产实时数据从DCS中及时采集、存储、并快速有效显示给各级生产人员,使之及时准确了解生产机组状况，利于管理，方便决策。下面将以笔者曾参与江西某火电厂生产实时系统为例介绍其规划与设计方案。

江西某火电厂三期工程建设规模为2台350MW进口燃煤机组，热工控制的DCS系统由日本日立公司提供。三期工程DCS系统采用日立公司HIAIX-5000分散控制系统，系统主要由MCS，DAS，SCS，TCS，BMS几大部分组成。

图1 实时数据系统总体示意图

1.总体规划

系统构建在Intranet网络平台上，数据库采用ORACLE 9i，数据采集通过数据采集机读取数据；通过分类、排序、计算处理、建立相应的实时数据库，由WEB上的数据库检索引擎响应浏览器发出的请求，实现实时数据WEB页面的动态刷新。

2.详细技术解决方案

2.1 数据采集

我们采用一台实时数据采集机把#1、#2机组DCS、输煤、化水、电能计量系统的实时数据写入MIS系统实时数据库。通过企业MIS系统网络将这些实时信息(包括模拟量和数字量等)按一定的规律和方式予以排列显示，供查询使用。整个系统采用Web设计方法，在浏览器方式下运行，实现本地与远程的实时监测。

从DCS系统现场采集的数据不可能最终符合在浏览器中的显示要求，可以说是无序的，这些参数只有数值，没有相应的数据名称和单位，显然，必须经过某种合理的处理、计算和排序。为了提高系统的效率，拟使用一个单一的数据转换系统来承担这一部分工作。经过数据转换处理后原始数据转变成实时数据库中的实时数据表类、趋势数据表类和历史数据表类，供WEB服务器实时系统数据服务器程序调用。

2.2 动态发布实时数据的过程

2.2.1 Web浏览器中链接一个Web服务器提供的专门收集用户输入信息的HTML页面。在这个页面上用户可以输入查询信息，也可以选择页面提供的查询条件，然后通过在这个HTML页面插入Applets，VBScript或JavaScript之中任意一种，对这些用户输入的信息进行加工处理。

我咕咚一下跪在了地上。这一下果然管用，听见动静的马兰停下了手，一脸疑惑地望着我。我高高地举起右手说，我对天发誓小兰，我绝对没有动过李金枝，要不然天打五雷轰——

该电厂三期工程实时信息系统的浏览器端时主要采用Java语言来开发，并以Applet的形式嵌入HTML页面中。在实时系统的查询中，只要用户选择相应的测点或任何一种自定义的分类要素，Applet就可以到服务器上取得相应的信息，在本地实时显示出来，从而实现电厂的性能、电气、锅炉、汽机等参数的实时显示，以及实时流程、系统模拟图的实时图形显示。此外，我们还可以利用Java实时绘出参数趋势曲线图来。

2.2.2 采用API及JAVA 语言，实现与Web 服务器接口。

2.2.3 Web服务器通过数据库驱动程序ODBC向数据库服务器发出SQL请求，数据库服务器接到的是标准的SQL查询语句，数据管理系统执行SQL查询并将查询结果再通过ODBC传回Web服务器。

2.2.4 Web服务器收到从数据库服务器返回的查询结果后，把它们与API提供的模板合并形成完整的HTML文档返回给客户。用户此时看到的网页为动态网页，它随查询结果的不同而不同。

2.3 扩充和维护——工具化

维护的方便性与系统扩充能力是否充分考虑，与系统应用的好坏具有密不可分的关系。为了使本系统在开发完成后，厂方人员能自行进行方便的维护，系统将在各个环节提供富有预见性和灵活性的维护工具软件。

在实时数据采集点的选取过程中，通过实时数据采集点的系统维护模块用户可以在系统开发完毕之后自己增加、减少或者改变实时数据采集点，提供一种方便的数据维护的人机界面。

为了在浏览器端有灵活方便的维护，系统将提供一个实时数据查询的HTML生成维护工具，利用这个维护工具，可以重新调整在HTML文件中需要显示的参数、系统流程图上参数位置、需要重新分类的参数、负荷相加后显示等等。这个维护工具与实时数据服务器完全无关，可以完全由用户任意操纵。这样，完成了从数据添加到最终浏览器上实时数据显示的全过程。

此外，为了完成和维护各种实时数据查询的HTML页面，系统提供了相应的各种生成工具。对已经生成的页面，如果要进行修改，可以进行重载，在原来的基础上进行，也可以重新生成。

3 电厂实时查询系统的Intranet实现

依据电厂的实时信息系统的数据源，即在数据来源上直接借助实时信息数据库，通过ODBC方式直接连接到实时数据库上。采用针对其实时数据服务器进行编程的方法，读取实时数据，并按现有WWW方式传送实时信息，把实时信息的查询功能统一在浏览器方式下进行，满足网络用户的查询需求，便于今后MIS系统统一对实时信息的管理。

图2

3.1 实时数据采集

数据采集由实时数据采集机从DCS网、输煤、化水、网控系统采集实时数据并实时写入ORACLE实时数据库，方便管理信息系统的各个模块利用实时信息。这些数据包含有实时更新的实时信息数据表、为表示实时信息变化趋势的趋势数据表、为保存历史信息的历史数据表。

3.2 实时数据库转储

为了提供今后企业开发的各个应用系统方便地使用实时信息，使本实时信息系统的开发不成为一个孤立的系统，实时信息数据库的转储是必要的，即将这些数据按照一定的规律转储到实时数据库（ORACLE服务器）中。这些转储后数据包含有不断更新的实时信息数据表类、为表示实时信息变化趋势的趋势数据表类、为保存历史信息的历史数据表类。

3.3 机组运行实时画面监测

以画形方式显示系统结构和运行的实时参数。包括主要的系统：#1机组概貌、#1锅炉、#1汽机、#1机组电气接线图、#2机组概貌、#2锅炉、#2汽机、#2机组电气接线图、输煤程控系统图、输煤电气接线图、补给水系统图、高速混床系统、再生系统、电厂电气主接线图、光字牌、发变组负荷曲线等。实时系统图示如图2。

通过这些美观明了的图表，我们很轻松地通过点击鼠标，就可以在自己电脑的浏览器中显示任一组测点的实时数据、显示任一测点的当天变化趋势，或可以选定多个测点，显示当天任一时间的值，或显示测点任一天的变化趋势。析研究提供可靠的运行数据，为合理制订生产检修计划提供科学依据，同时可以更好地反映机组经济运行状态和历史情况，更好地服务于电厂安全、经济运行这个大目标。

4 小结

生产实时数据管理系统为该电厂三期工程机组的健康运行提供有力的保证，它加强了电厂的运行管理，使公司领导及时了解和掌握生产情况，提供综合性的动态数据，为有关职能科室和技术管理部门分

[1]司风琪,崔彦锋,徐治皋. 火电厂实时数据平台的开发与应用[J].电力系统自动化.006, (24)

[2]裘浔隽,江浩,梅义忠,宋兆龙.陆中电电站厂级监控信息系统的解决方案及发展趋势探讨[J].力设备.005年09期

[3]何新,杨东,何涌,胡洪华. 火电厂厂级监控信息系统的设计和研究[J].电力设备. 2004, (10)

[4]陈兵,李俊娥,聂剑平,田强. 电厂实时监控信息系统的设计与应用[J].电力系统自动化. 2003, (08)

The planning and design of Thermal power plant real-time database system

Shi Lingyun National Engineering Research Center for Multimedia Software of Wuhan University, Wuhan 430072

The paper gives information in detail of a thermal power plant real-time database system software design and application development process, specifically discusses the overall planning ideas and technical solutions.the system will have a positive effect to the power plant production management.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.058

石凌云，1976年出生，武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心工程硕士，现就职于中广核工程有限责任公司。