厂级监控信息系统的设计与应用

厂级监控信息系统的设计与应用
发表时间：2019-07-31T10:46:37.823Z 来源：《中国电业》2019年第07期作者：王联峰[导读] 电厂厂级监控信息系统，简称ECMS这的作用主要是一种信息系统，针对于全厂的生产过程进行实时有效的优化服务管理，并得到全方位监控。

陕西清水川能源股份有限公司陕西榆林 719400
摘要：近些年，我国针对于火电厂全厂生产过程能够得到有效的实时信息监控，采取了相对应的措施，建设了监控信息系统（ECMS）。

它的建立主要目的是对机组运行的安全性以及经济性可以进行实时有效的在线分析与指导。

并且能够使全厂在进行生产的过程当中可以得到有效的实时信息监控。

下面笔者将对ECMS进行详细分析，并对其每一项的具体功能进行探究，分析ECMS目前的发展情况，并为电厂开展ECMS提出一些合理化的意见，仅供参考。

关键词：火电厂；厂级监控信息系统；设计与应用电厂厂级监控信息系统，简称ECMS这的作用主要是一种信息系统，针对于全厂的生产过程进行实时有效的优化服务管理，并得到全方位监控。

在全厂进行生产时，它可以有效收集信息数据，并进行分析统计，这种系统可以为全厂的监控和管理提供更加优质的服务。

下面就将针对于ECMS的具体设计与应用进行全面的探究。

1.ECMS系统架构设计1.1ECMS硬件设计及网络拓扑
（1）对ECMS 系统网络进行规划，主要分为三层：最底层为数据访问层，通过接口机与 DCS、NCS、DEH 等控制系统相连接；通过 OPC 等接口软件进行数据采集；中间层为 ECMS 功能实现层，包括实时 / 历史数据库服务器、核心交换机等；最上层为功能应用层，连接各服务器和值长站等客户端。

ECMS系统上层技术主要考虑功能的开放性，下层技术以有利于快速、大量的采集实时数据为原则，协调好与其他控制系统和设备的接口。

（2）系统网络设计采用主干网络千兆，桌面网络百兆，两台核心交换机做冗余配置，以确保核心网络安全可靠。

每台接口机先连接隔离装置，然后通过接入交换机上联核心交换机。

根据控制网络的不同，安全等级可分为三类：底层控制系统为一类，ECMS 系统为二类，MIS 系统为三类。

（3）在 ECMS 与 DCS/PLC 等控制网络之间采用单向隔离网闸，信息流只允许单向向 ECMS 发送数据，杜绝 ECMS 向控制系统发送指令，保证黑客或病毒不能从ECMS 进入 DCS/PLC 控制网络。

ECMS 和MIS 也各自采用独立的网络，两者之间设立隔离装置，只允许ECMS 向 MIS 发送数据，以保证网络安全。

1.2 ECMS软件结构设计 ECMS 系统软件结构分三层设计：数据访问层、应用层和表示层。

数据访问层搭建全厂的数据库平台，完成数据采集和存储功能；应用层集中处理 RDS 的应用功能，完成各种逻辑处理和应用研发；表示层是系统与用户的交互界面，通过 web 网页或专用客户端等为用户提供系统的访问和各种操作。

为满足客户的不同要求，系统软件设计可以采用基于 B/S 与 C/S 相结合的体系结构。

显示界面采用 技术结合 XML 技术实现，并可采用 VB、JAVA、VC 、C# 等多种编程语言实现。

动态系统图的显示采用 SVG 技术实现，支持曲线组态，具有良好的扩展性。

2.实时/历史数据库
实时/历史数据库是监控系统的关键技术支撑和核心，为系统开发提供了信息平台基础，在发电行业特别是火电厂 ECMS 系统中得到了广泛的应用。

其技术能够高效的采集、分析、优化存储电厂海量的实时生产数据，并传送至管理系统，有效的在生产控制系统与管理信息系统之间建立起沟通的桥梁，有助于实现厂级管控一体化。

合理的选择实时数据库不仅能够更好的完成过程数据集成，还可以简化过程监控层的应用研发，ECMS 系统对实时数据库平台的性能要求可以结合以下几点考虑：（1）数据存储容量和效率：数据库存储容量要大于单元机组和辅助车间的所有控制点数；采用合理、先进的压缩技术，保证快速采集数据和精度。

（2）数据库访问结构：实时/历史数据库是全厂统一的数据平台，需具有开放性，支持分布式结构。

（3）接口技术：为保证系统能与外部进行可靠的数据通信，提供多种灵活的手段，包括 OPC、ActiveX、DDE、ODBC、RS-485、文件交换等。

实现与 DCS、DEH、PLC、MIS 等控制系统或其他应用的数据通讯。

（4）数据缓冲和容错功能：为了防止采集的数据丢失，当数据库服务器或者网络发生故障时，能够将数据暂时保存在本地硬盘，当服务器响应后再将数据存入数据库。

（5）数据库安全备份机制：数据库应具有自我检测、自动备份和恢复的功能，保证数据丢失或者故障时能够快速恢复。

并配置自动报警系统，当出现故障时，能自动向数据库维护人员或者服务网络报警，并可进行远程维护和管理。

（6）应用软件是否成熟：数据库现有的应用软件应能够满足电厂的要求。

3.ECMS系统功能应用3.1在生产的过程中有效的对信息进行采集、处理和监视
在对数据进行采集的时候会由软件直接运行，它是位于数据的接口站上，所谓的接口站为了能够获得更加准确的信息，它与每个生产过程的控制系统都会直接连接，并且为了能够更加精确还会与实时数据库服务器进行合理的连接，只有这样才可以对全场生产过程的数据及时而准备的进行收集，并得到有效的监控。

3.2生产过程监视
对于生产过程进行有效监视，不仅是对其进行监控这么简单，而且还要做到对每一件事情的记录，根据每个时间的发展趋势进行有效的记载，可以做到数据的查询。

只有这样才能把工作做的更好。

通过饼图、棒图、趋势曲线等图形或者报表等形式显示机组设备的运行状态，能够使电厂运行和管理人员直观的了解生产过程状态及其他技术经济指标，并且对于生产趋势要进行有效的跟踪并分析，以此来对全过程的每个变化情况都可以进行掌握。

3.3实时性能计算、分析和操作指导
机组实时性能计算根据实时数据库中的实时过程参数、性能试验、计算公式或设计数据等，实时计算机组的各项性能指标，如机组汽耗率、发电煤耗、厂用电率、机组补水率等。

根据计算结果与目标值的对比，分析偏差产生的原因，并加以调节控制。

我们可以通过经济性的分析与优化，对能损进行有效的监控，确定其分布情况与能损的大小状况，并对机组的热耗进行有效改进，使机组在运行的时候可以达到最佳的状态，这样就可以把运行成本降到最低。

与此同时还可以使运行与管理人员的掌握能力得到有效的提高，对机组设备更加熟练掌握，以此能为机组的经济运行以及合理的维修提供更加有效的指导。

3.4耗差分析
耗差对于经济性的指标有着直接的影响，它可以分为两种，一种是可控耗差，一种是不可控耗差，这主要是充分利用在机组性能上的计算对机组参数进行有效合理的分析，可控耗差包括：主汽温度和压力，厂用电率等；不可控耗差包括：高、中压缸效率，凝结水过冷度等。

可以通过参数表格、棒图、饼图等形式直观的呈现耗差的大小和盈亏。

3.5指标考核与统计分析
ECMS系统会把实时采集的数据进行科学的统计，并根据人工输入的数据进行有效结合进行计算与统计，能够提供一套完整的运行考核平台，对车间、班组或个人进行小指标数据考核，能够反映运行人员的技术水平，激励员工的能动性，促进交流共同提高。

此外，根据用户的要求，可以实现设备寿命监测、负荷优化分配等各种功能。

结束语：
综上所述，由于近些年来我国为了能够使发电企业得到更快速地发展，并在市场中拥有一定的竞争力，厂级监控信息系统可以帮助企业更好地发展。

它所具备一定的优势，可以对全厂的生产过程进行实时有效地监控，由于数据比较多而且繁琐，但是它的存在可以把这些进行信息化管理，不断进行优化，使所得数据更加精准，给企业带来了更多的方便之处，借助ECMS提供的信息平台，可以使企业在进行管理上更加方便有效，使工作效率不断提高，与此同时可以促进企业不断发展，获得更大的效益。

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