SIS系统在电厂中的应用

杨恩伟++李波++王建峰

摘 要：厂级监控信息系统（Supervisory Information System，简称SIS）是管理信息系统（Management Information System，简称MIS）或者企业资源计划系统（Enterprise Resource Planning，简称ERP）和分散控制系统（Distribution Control System，简称DCS）的桥梁，对电力设备安全经济地运行，具有十分重要的意义。

关键词：DCS SIS MIS 实时数据库

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（c）-0021-01

漳山发电厂是由北京能源投资公司和山西国际电力集团有限公司共同投资建设的火力发电厂。目前装机容量两台300MW和两台600MW超临界燃煤发电机，分散控制系统（DCS）均采用ABB公司的Symphony。SIS的主要特点是集中了现场所有设备的实时数据信息，对现场运行进行监测、分析和诊断，指导生产安全、稳定、经济运行。

1 实时数据库系统

实时数据库（Real-Time Database ，RTD）是SIS实时信息基础平台，是SIS的核心组成部分。为了满足生产管理的需要，一个实时数据库系统应具有以下功能特征。

（1）生产现场设备状态的最新性；

（2）操作及时性；

（3）算法的可用性。

从功能上划分，实时数据库系统可以划分为三个层次。

1.1 数据采集接口层

该层直接与现场操作员站系统联系，SIS系统提供了多种通用通讯协议，用分散方式通过对现场系统进行实时数据的传输。接口软件都安装在对应的数据采集接口机上，能通配置多种连接和发送的方式，当出现通讯中断时还可以缓冲保存数据，当系统正常后能自动恢复并传送。其接口通常使用了三种数据传输方式供用户使用。

1.2 实时数据处理层

该层主要由一台或多台实时数据库服务器组成。支持对系统的更新（Update）查询、订阅和脚本访问等功能。

实时数据处理层还包括各种功能模块的实施，如经济性能分析、设备状态监控、故障分析、各种优化分析软件等。功能软件的实现一般在过程信息处理服务器上完成。

1.3 客户软件访问层

该层为SIS主体，主要用于实时监测。利用实时数据库中的数据进行2次处理和表现，利用报表生成软件和数据浏览软件等组成完善的客户访问系统。用户可以用客户端/服务器模式或者浏览器/服务器模式分级多面地对生产过程进行访问。

厂级监控信息系统（SIS）的生产过程监视是采集全厂所有生产过程控制系统，包括机组及公用DCS系统、辅助车间（煤、水、灰）控制系统及其他系统（如电气网控NCS）等的生产数据，使用户可以在网络内任意终端上对各生产流程实时的监视和查询、完成厂级过程监视和管理、厂级分析和性能计算等基本功能，通过生产趋势图、模拟图、棒状图和参数分类表等多种显示方式实时了解各单元机组及辅助车间的主要运行数据和设备状态，按要求向MIS系统提供其所需的过程数据和计算、分析结果，并对全厂机组运行实时监视，实现全厂机组运行信息的共享，为全厂机组的运行和管理提供决策依据。

2 主要模块应用

2.1 综合报表部分

综合报表模块对全厂生产数据进行综合处理、统计分析，形成机组生产运行报表，并能打印、查询和监视。综合报表模块是基于实时数据库中的实时/历史数据和性能计算、运行期间考核等其它功能中的数据，同时可采集各种辅助数据，如手工输入的数值型和文本型数据，可根据需要通过改变脚本自行制作各种报表。

综合报表模块提供了方便的手工输入手段，可实现按小时、班、日、月、年及不定期手工输入的数值型数据和文本型数据，也可输入常数值，如电量抄表数据，入炉煤燃料采集数据，原煤量采购数据、物资材料数据、损益数据、各类说明书，年运行计划指标、经营年标杆值、目标值等，并可以由使用人员根据数据库提供的API接口，采集SIS历史数据库中数据，编写各类自动报表。

2.2 性能计算部分

性能计算与耗差分析采用了专用的厂级性能计算理论，并提供实时计算的能力，可计算全厂机组的各种效率（如锅炉、汽机、发电机及其辅助系统等）及性能参数等，可集中显示各种性能计算的目标值、数值、测量的输入数值、计算中间值和相关参数。

3 实时数据通讯

3.1 概述

目前，漳山电厂的实时数据采集及存储已经正常投运，按照SIS系统的安全要求，在SIS主服务器与办公网络MIS侧镜相服务器之间采用了北京和信网安科技有限公司的天御6000单向隔离装置。

3.2 网络安全

单向物理隔离装置又被称为网闸。网闸是安全性较高的内网（SIS服务器侧网络）与安全性较低的外网（MIS侧网络）之间信息交流的桥梁。

无论对内网传出的数据，还是外网反馈的数据，网闸均采取“摆渡”方式，对数据进行严格的安全验证和应用层分析后，数据方能进入另一方。从原理上讲，网闸犹如一个“单刀双掷开关”，在指定的时刻，仅能连接一侧的网络，将该侧发送的数据包剥离成原始数据后，存放在网闸的一个公共物理存储区域；待“开关”接通另一侧网络时，再将这些原始数据按照预定义的形式发送到另一侧网络。因此，网闸的这种物理隔离技术也被称为Gap Technology。在保证网络透明性的同时，实现了对非法信息的隔离。

4 结语

综合来讲，漳山电厂生产实时系统实现全厂过程数据集成，优化生产运营的目的。它面向生产过程，分析并处理全厂的生产数据，实现生产实时数据的显示与查询，使得员工能及时地了解现场设备工作情况，包括设备的运行状态、现场的参数及工艺过程等信息，实现所有参数的历史存储与查询使用。SIS系统自正式运行以来，一方面提高了中层管理人员的工作效率，使得他们能够及时地了解生产现场设备运转情况，准确对数据进行分析；另一方面公开公正的制定考核规则，提高了运行人员的积极性，促进了安全高效生产。经过一年多的运行与修改经验，事实证明，SIS系统为提高整个电厂的运行、管理水平奠定基础，对电厂生产运营和管理决策发挥着明显的作用。

参考文献

[1] 侯子良.登高望远，积极迎接SIS建设高潮——SIS若干问题讨论[J].电力设备， 2006（2）：44-49.

[2] 侯子良.中国火电厂自动化发展趋势及对策[J].中国电力，1999，32（10）：41-45.endprint