生产实时监控系统在沙角A电厂的整合应用

论文摘要

随着我国改革步伐的加快，推动了以厂网分家、竞价上网等为核心的内容的电力体制改革。电力市场的逐步扩大和日益激烈的竞争，促使电力企业专注于安全生产的前提下，越来越注重企业的生产效率和劳动效率。近年来，尽管电厂的信息化水平不断提升，但原有的信息系统没有对生产现场各控制系统中的生产数据加以采集和充分利用，只从分散控制系统（DCS）采集了少量报表相关的实时数据，由于没有采用实时数据库技术，数据的刷新较慢，且无法对采集来的数据进行长期、高效的历史存储，使得企业的生产管理人员无法及时、准确地了解各机组的运行状况。而在电力生产过程中，生产实时监控系统以涉及的各种控制、监测、测量等系统为基础，集实时数据采集、处理、显示、存储为一体的完整的集成解决方案。本文主要研究的是生产实时监控系统的分析、设计、实现以及在沙角A电厂的整合应用，从体系架构、系统分析设计、数据库设计、应用软件设计和整合应用等方面进行考虑，建立了一个集实时数据采集、加工、显示、存储为一体电厂现代化信息系统。该系统在上海麦杰公司的OpenPlant实时数据库基础上来开发生产实时监控系统，实现从电厂生产现场的各底层数据源（如DCS、输煤、脱硫、灰控等PLC）采集实时数据，建立起全厂统一的实时/历史数据平台，并在此基础上开发了包括实时监视、负荷调度管理、排班管理、设备可靠性管理、设备报警、运行知识库、参数报警、绩效考核管理、手工数据维护、性能计算图形、统计报表、生产报表、网络监视图在内的13个应用功能模块，实现了整个电厂范围内的信息共享，厂级生产过程的实时信息监控和调度，并为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据。该系统在沙角A电厂成功实施以后，在生产信息共享、安全生产和机组经济运行方面发挥了显著的作用，提高了生产各专业包括机炉电、辅控、环保和管理的效率，提升了电厂企业精细化管理水平。该成果于2011年10月荣获广东省企业管理现代化创新成果一等奖。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 项目研究背景及意义
• 1.1.1. 研究背景
• 1.1.2. 应用背景及研究意义
• 1.2 生产实时监控系统概述
• 1.2.1. 生产实时监控系统
• 1.2.2. 生产实时监控系统与其他系统的关联
• 1.2.3. 国内外研究现状
• 1.3 论文的组织结构
• 第二章 生产实时监控系统建设需求分析与设计
• 2.1 系统功能需求分析
• 2.2 系统技术性能需求分析
• 2.2.1. 总则
• 2.2.2. 硬件要求
• 2.2.3. 软件要求
• 2.2.4. 实时数据库的技术指标要求
• 2.2.5. 系统可用性要求
• 2.2.6. 适应性和灵活性要求
• 2.2.7. 系统可靠性要求
• 2.2.8. 系统安全和控制要求
• 2.2.9. 接口设计要求
• 2.2.10. 数据集成要求
• 2.3 系统的解决方案
• 2.3.1. 系统的总体功能层次结构图
• 2.3.2. 系统功能设计
• （1）实时监视子系统的设计
• （2）负荷调度管理子系统
• （3）排班管理子系统
• （4）设备报警子系统
• （5）设备可靠性管理子系统
• （6）运行知识库管理子系统
• （7）参数报警管理子系统
• （8）绩效考核管理子系统
• （9）手工数据维护子系统
• （10）性能计算图形子系统
• （11）统计报表子系统
• （12）网络监视图子系统
• （13）生产报表子系统
• 2.3.3. 系统的网络敷设及拓扑结构
• 2.3.4. 系统的接口设计
• 2.3.5. 系统硬件配置
• 2.3.6. 系统软件配置
• 2.4 本章小结
• 第三章 生产实时监控系统数据库的设计与实现
• 3.1 数据库的概述
• 3.2 实时数据库概述
• 3.2.1. 实时数据库与关系型数据库的区别
• 3.2.2. 实时数据库的选型
• 3.3 OpenPlant 实时数据库
• 3.3.1. OpenPlant 实时数据库的主要特征
• 3.3.2. OpenPlant 实时数据库的系统架构
• 3.3.3. OpenPlant 实时数据库的现场数据接口
• 3.3.4. OpenPlant 实时访问生产数据
• 3.3.5. OpenPlant 数据管理
• 3.3.6. 数据库实体说明
• 3.3.7. 数据库实体表设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 生产实时监控系统应用软件的设计
• 4.1 “实时监视”子系统的实现
• 4.1.1. “过程图形”子模块的实现
• 4.1.2. “生产过程回放”子模块的实现
• 4.1.3. “数据一览”子模块的实现
• 4.1.4. “过程趋势”子模块的实现
• 4.2 “设备报警”子系统的实现
• 4.3 “设备可靠性管理”子系统的实现
• 4.3.1. 设备管理
• 4.3.2. 设备维护
• 4.3.3. 设备统计报表
• 4.4 “性能计算图形”子系统的实现
• 4.4.1. 主要热力性能计算指标
• 4.4.2. 次要的热力计算指标
• 4.5 “负荷调度管理”子系统的实现
• 4.5.1. 负荷调度配置
• 4.5.2. 负荷调度监控
• 4.6 “参数报警”子系统的实现
• 4.6.1. 超限数据（记录）维护设计
• 4.6.2. 超限统计报表设计
• 4.7 “运行知识库”子系统的实现
• 4.8 “绩效考核管理”子系统的实现
• 4.9 “手工数据维护”子系统的实现
• 4.10 “统计报表”和“生产报表”子系统的实现
• 4.11 “排班管理”子系统的实现
• 4.12 本章小结
• 第五章 生产实时监控系统的应用
• 5.1 项目的实施应用效果
• 5.1.1. “实时监测”子系统
• 5.1.2. “设备报警”子系统
• 5.1.3. “网络监视图”子系统
• 5.1.4. “设备可靠性管理”子系统
• 5.1.5. “参数报警”子系统
• 5.1.6. “性能计算图形”子系统
• 5.1.7. “负荷调度管理”子系统
• 5.1.8. “运行知识库”子系统
• 5.1.9. “绩效考核管理”子系统
• 5.1.10. “统计报表”和“生产报表”子系统
• 5.1.11. “排班管理”子系统
• 5.2 项目的社会及经济效益：
• 5.2.1. 实施效益
• 5.2.2. 社会效益分析
• 5.2.3. 经济效益分析
• 5.3 本章小结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件