热电厂监控信息系统规划与设计的关键技术探讨
时间：2021-04-12 07:51:51 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：监控信息系统是热电企业信息化建设与现代化发展的重要表现，对提升热电企业管理质量，促进企业生产经营与管理一体化发展，实现五大发展理念在新时期电厂建设中的有效落实具有重要现实意义。基于此，结合实践工作经验，从热电厂监控信息系统硬件规划与设计、软件规划与设计两个层面就监控信息技术的实践应用进行了分析，用以促进监控信息系统作用与功能充分发挥，提升热电厂市场竞争力。
关键词：热电厂；监控信息技术；监控信息系统
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.181
0 引言
热电厂监控信息系统是以先进计算机网络技术、大数据挖掘技术等为支持，以DCS（Distributed Control System，分布式控制系统）、PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）等控制系统为核心，在软件优化运行基础上形成的可实现实施监督与管控的信息系统，对提升热电厂生产经营与管理质量，保证电厂工作安全与稳定，促进热电厂自动化、信息化、数据化、智能化发展具有重要影响作用。对此，在提倡创新发展的背景下，加强热电厂监控信息系统规划与设计研究具有重要现实意义。
1 热电厂监控系统总体规划
通常情况下热电厂监控系统主要由热电厂生产经营过程数据采集体系、历史与实时数据库体系以及数据框上层应用功能三部分构成[1]。为保证系统各项功能的有效体现，提升系统数据处理能力与使用安全性。设计采用分层分布式结构进行网络布局，将系统分为上层应用层网络与下层接口层网络两部分。应用以太网信息技术进行上层应用层网络开放性的强化，提升数据共享水平。并根据热电厂工作属性，对下层数据服务器进行冗余配置（通常情况下，热电厂总容量小于300MW时，关于数据服务器的配置可不进行亢余配置），实现对各设备运行状态的科学监控。
2 热电厂监控信息系统的设计关键技术
2.1 硬件系统设计
在热电厂监控信息系统硬件系统设计过程中，首先应根据监控信息系统网络结构规划，进行硬件设备的科学选型。由监控系统网络结构规划可知，热电厂硬件系统所应用到的主要硬件设备有数据库服务器、SIS交互机（包括核心交换机与二级交换机）、接口机、SIS网络存储设备、功能计算站、SIS安全防护服务器、用于连接MSI网络与生产的镜像服务器、值长站、系统维护站、网络隔离装置以及GPS对时设备等等[2]。
2.2 数据库技术
鉴于在热电厂监控信息系统当中需要采集和存储的数据过多，比如普通的2×300MW机组当中的标签数据点便将近30000个，并且数据并非固定不变，因此当运行时间不断延长下，数据所占存储空间也会越来越大，势必会影响后期的数据存储、处理以及检索。因此本文在对这一系统进行设计时，选择使用数据库技术，依托专业的SQL数据库软件，建立起实时/历史数据库，用以有效扩大数据存储容量，帮助提高数据存储效率。在使用数据库技术时，首先需要对采集得到的数据进行压缩处理，在此当中所使用的压缩技术主要为频度压缩技术。在频度压缩技术中，以往1000字符的数据库在使用ASCII码进行表示的过程中共计需要1000字符。而通过利用技术，在掌握数据库中字符出现具体频度后，便可以根据频度对字符位数进行调整。如字符‘a’一共出现了950次，则将其表示成1，字符位数也为1。
在构建管理信息系统的关系数据库时，则需要使用XML技术进行文本查询与数据信息获取。在XML技术当中，其通過利用标记语言SGML建立了一个相应子集，用以方便Web传输。在利用这一技术的过程中，工作人员可以将系统采集得到的各项数据进行统一标记，并对其类型进行集中定义，使得所有信息数据均可以转化成XML格式，并直接加载到相应程序中进行分析和输出。由此有效保障数据信息的共享性，为应用层数据需求的满足奠定良好基础，提高系统可拓展性。
2.3 接口技术与现场总线技术
热电厂监控信息系统的数据访问层主要由Web Services构成，通过应用API函数或者是标准OPC访问生产过程中数据/ODBCC访问生产过程数据进行具体体现。在其接口技术当中，首先通过利用DCS/PLC定义数据接口，与DCS/PLC进行数据采集，随后通过采用硬接线或是额外增加电路I/O模块用以完成数据交互。此后，实时数据库服务器将会提供API/SDK，所有采集得到的数据信息将在第一时间传输至数据平台上。此时系统将会使用专门的数据缓存技术用以完成数据的存储、上传等处理。在本文设计的监控系统当中，选择采用小型实时数据库这一数据缓存技术，即通过利用小型实时数据库，直接在接口机上进行数据的实时保存，当系统有需要时及时上传缓存数据即可。另外，为了防止出现现场电缆过于密集等问题，本文还设计使用了现场总线技术，在485总线技术的基础上，通过利用网络变量以及相关方式对数据传输进行数据化处理。厂家将会把数据协议统一封装至专用通讯芯片中，再将芯片焊制在模块通讯电路之后，利用卡件主控芯片对封装API进行实时调用，即可完成信息数据的打包或是解包处理。由于在这一技术中，各模块和DCS通讯模块使用同一条双绞线完成总线连接，因此并不会出现现场电缆过于密集等问题。
3 结论
总而言之，热电厂监控信息系统是热电厂信息系统建设中的重要组成部分，在数据集成、热电厂安全管理、热电厂生产过程优化等方面存在一定的优势，现已成为新时期热电企业信息化发展与现代化建设中不可或缺的存在。而热电厂监控信息系统的建设是一个不断创新与发展的工程，需要相关工作人员根据实际情况，有效掌握相关技术，实现系统的科学规划与技术的有效应用，从而促进热电厂监控信息系统作用的充分发挥，为热电企业稳定与可持续竞争发展提供技术支持。
参考文献：
[1]王刚，冯秀芳，田建勇.新建火电项目智能化电厂关键信息系统建设规划[J].自动化技术与应用，2018，37（01）：116-118+121.
[2]雷建国.发电公司生产指挥中心信息系统管理的架构方式[J].电子技术与软件工程，2017（01）：174-175.
