火电厂多级监管系统的制作方法
【专利摘要】提出了一种火电厂多级监管系统，属于发电场信息监控和管理技术领域。该系统包括集团公司级SIS系统和集团公司级MIS系统；若干实时监视和控制系统、若干厂级SIS监视和管理系统以及若干厂级MIS管理系统；以及数据通信接口；其中所述集团公司级SIS系统以及集团公司级MIS系统通过数据通信接口与所述若干实时监视和控制系统、若干厂级SIS监视和管理系统以及若干厂级MIS管理系统连接。本方案解决了监控数据无法被合理利用等问题，具有结构清晰层次分明且可合理利用数据以提高生产效率保证生产安全等诸多优点。
【专利说明】
火电厂多级监管系统
技术领域
[0001]本实用新型属于发电场信息监控和管理技术领域，尤其涉及一种火电厂多级监管系统。
【背景技术】
[0002]火电厂控制方式反映了火电厂管理和技术的整体水平，随着国内火电厂机组大型化的发展，电厂的自动化水平日渐提高，对电厂的生产及信息管理也提出了新的要求。为了降低成本、提高发电厂管理水平，火电厂需要采用具有高新技术的先进生产管理手段，充分利用大数据时代资源共享、信息共享优势，通过优化生产、降低煤耗来提高生产效率，尽可能的保障电厂安全生产，达到提高机组效率、保障电厂安全生产、降低运营成本、提高电厂整体经济效益的目标。
[0003]火电厂实时控制系统主要分为现场总线控制系统、DCS控制系统、PLC控制系统，是目前火电厂主要的控制方式，采用一级控制，运行值班人员在机组集中控制室对机组进行实时监视和控制，主要任务保证机组正常稳定运行及紧急情况下的事故处理;SIS系统通过实时控制系统采集所有控制系统的实时数据，建立长期存储实时历史数据库，并以此为基础，供运行值班人员监视、分析和实现厂级生产过程监视、管理；SIS系统还向MIS系统提供过程数据和计算、分析结果，自动产生各类报表以满足电厂对于生产过程的管理要求，确保机组安全、高效运行。与SI S接口的系统是:实时控制系统、辅助车间集中监控系统、电气网络控制系统(NCS)、烟气脱硫控制系统(FGD_DCS)、炉管泄露、汽机振动采集和故障诊断分析系统TDM、热网计量、管理信息系统(MI S)等。与MIS接口的系统是:厂级监控信息系统(SIS)、集团公司信息管理系统、与调度网等应用的接口(预留)、与国际互联网INTERNET的接口(预留)并负责其它相关应用系统的接口。SIS及MIS的网络结构图如图1所示。
[0004]此前国内设计火电厂控制方式普遍是:火电厂机组实时生产过程的控制方式采用一级控制，即单元机组集中控制级，各火电厂多数设有厂级SIS系统和厂级MIS系统，即厂级SIS系统通过实时控制系统采集所有控制系统的实时数据供厂内运行值班人员和部分领导、专家人员监视或查看数据，厂级MIS系统提取SIS系统数据，满足电厂对于生产过程的管理要求。该方式中虽然运行值班人员有数据，但没有时间或没有能力利用这些数据，而且火电厂集团公司的专家得不到数据，或者事后才能接触数据，还有一部分专家有数据，却由于种种原因没有充分利用数据。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术所存在的上述问题，提出一种新型的火电厂多级监管系统，以充分利用从多个数字化电厂获得的大数据来提高生产效率、提高生产管理能力并确保机组安全、高效运行。
[0006]为实现以上目的，本实用新型提出一种火电厂多级监管系统，该系统包括集团公司级SIS系统和集团公司级MIS系统;若干实时监视和控制系统、若干厂级SIS监视和管理系统以及若干厂级MIS管理系统；以及数据通信接口；其中所述集团公司级SIS系统以及集团公司级MIS系统通过数据通信接口与所述若干实时监视和控制系统、若干厂级SIS监视和管理系统以及若干厂级MIS管理系统连接，所述若干实时监视和控制系统为对应于同一集团公司不同火电厂机组的多个实时监控系统，所述实时监控系统包括现场总线控制系统、DCS控制系统以及PLC控制系统;所述若干厂级SIS监视和管理系统以及若干厂级MIS管理系统为属于同一集团公司的多个发电厂的厂级SIS监视和管理系统以及厂级MIS管理系统。
[0007]根据本实用新型的一个方面，所述数据通信接口包括集团公司级SIS系统冗余交换机以及集团公司级MIS系统冗余交换机，所述集团公司级SIS系统连接至所述集团公司级SIS系统冗余交换机，所述集团公司级MIS系统连接至所述集团公司级MIS系统冗余交换机，所述集团公司级SIS系统冗余交换机通过防火墙连接至多个厂级SIS系统冗余交换机，所述集团公司级MIS系统冗余交换机通过防火墙连接至多个厂级MIS系统冗余交换机，所述多个厂级SIS系统冗余交换机的每一个连接至属于同一火电厂的实时监控系统和厂级SIS监视和管理系统，所述多个厂级MIS系统冗余交换机的每一个连接至属于同一火电厂的厂级MIS管理系统。
[0008]根据本实用新型的一个方面，所述厂级SIS系统冗余交换机通过单向物理隔离设备以及SIS镜像服务器连接至所述厂级MIS系统冗余交换机。
[0009]根据本实用新型的一个方面，多个操作员站连接至所述实时监控系统，所述实时监控系统通过SIS系统接口机以及防火墙连接至所述厂级SIS系统冗余交换机;所述厂级SIS系统冗余交换机连接至SIS功能站、SIS值长站、SIS应用软件服务器以及SIS数据库服务器;所述厂级MIS系统冗余交换机连接至MIS功能站以及MIS数据库服务器，并通过防火墙连接至广域网。
[0010]由此可见，本方案提出了一种全新结构的火电厂监管系统，对整个发电集团公司来说，在该结构的支撑下能实现实时生产过程和非实时管理，即以实时控制系统为支持的“监视和控制级”，以SIS系统为支持的“监视和管理级”，以MIS系统为支持的“管理级”。网络结构清晰、系统层次分明，这样可使得各级值班人员分工明确，有利于保障安全生产，集团公司SIS系统和MIS系统的设立，可充分利用大数据时代特点，对实时生产过程重大问题进行及时研究和分析，对一批同类型或不同类型、同煤种或不同煤种机组的实时生产过程进行监管对比和优化运行，大大提高各机组运行指标和生产效率，集团公司SIS系统和MIS系统值班人员监视和管理模式，通过实时数据分析，使得各火电厂潜在的问题能够及时发现并解决，更有利于火电厂实时生产过程监管水平向前进一步发展。
【附图说明】
[0011]图1是现有技术的SIS/MIS系统的网络结构示意图；
[0012]图2是本实用新型提出的火电厂多级监管系统的系统框架图；
[0013]图3是本实用新型提出的火电厂多级监管系统的网络结构图。
【具体实施方式】
[0014]以下所述为本实用新型的较佳实施实例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。
[0015]首先参考图2，图2介绍了根据本实用新型一个实施例的火电厂多级监管系统的系统框架图。
[0016]如图2所示，所述火电厂多级监管系统包括位于顶层的集团公司级SIS系统和集团公司级MIS系统I，位于底层的若干实时监视和控制系统31、若干厂级SIS监视和管理系统32以及若干厂级MIS管理系统33。所述集团公司级SIS系统以及集团公司级MIS系统通过数据通信接口 2与所述实时监视和控制系统、厂级SIS监视和管理系统以及厂级MIS管理系统连接。实时监视和控制系统、厂级SIS监视和管理系统以及厂级MIS管理系统对应于火电厂3。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述若干实时监视和控制系统为对应于同一集团公司不同火电厂机组的多个实时监控系统，所述实时监控系统包括现场总线控制系统、DCS控制系统以及PLC控制系统。
[0018]所述若干厂级SIS监视和管理系统以及若干厂级MIS管理系统为属于同一集团公司的多个发电厂的厂级SIS监视和管理系统以及厂级MIS管理系统。
[0019]下面参见图3对于本实用新型提出的火电厂多级监管系统的网络结构进行进一步描述。
[0020]如图3所示，所述数据通信接口2包括集团公司级SIS系统冗余交换机201以及集团公司级MIS系统冗余交换机202，所述集团公司级SIS系统101连接至所述集团公司级SIS系统冗余交换机，所述集团公司级MIS系统102连接至所述集团公司级MIS系统冗余交换机。
[0021]所述集团公司级SIS系统冗余交换机通过防火墙318连接至厂级SIS系统冗余交换机301，所述集团公司级MIS系统冗余交换机通过防火墙314连接至厂级MIS系统冗余交换机302。
[0022]所述厂级SIS系统冗余交换机301连接至厂级SIS监视和管理系统和所述实时监控系统，所述厂级MIS系统冗余交换机302连接至所述厂级MIS管理系统，并且所述厂级SIS系统冗余交换机301通过单向物理隔离设备311以及SIS镜像服务器312连接至所述厂级MIS系统冗余交换机302。
[0023]具体的，多个操作员站303连接至所述实时监控系统304，所述实时监控系统通过SIS系统接口机305以及防火墙306连接至所述厂级SIS系统冗余交换机301。
[0024]所述厂级SIS系统冗余交换机301连接至SIS功能站307、SIS值长站308、SIS应用软件服务器309以及SIS数据库服务器310。
[0025]所述厂级MIS系统冗余交换机302连接至MIS功能站313以及MIS数据库服务器315，并通过防火墙316连接至广域网317。
[0026]图3右下方所示的火电厂3与左下方所示的火电厂3内部网络结构相同，不再赘述。
[0027]由此可见，本发明提出的全新模式的火电厂监管系统包括:发电厂集团公司内实时控制系统(现场总线系统、DCS系统、PLC系统)，厂级SIS系统，厂级MIS系统，集团公司级SIS系统、集团公司级MIS系统，各数据库服务器、管理服务器、功能站、核心交换机、广域网、数据通讯接口、防火墙、各种连接电缆等等，这样可利用广域网并通过所述数据通讯接口对所采集数据和信息进行集中监视和管理。此外，所述数据通讯接口包括功能较强的冗余交换机，所述实时监控系统、SIS系统、MIS系统和广域网均连接至冗余交换机，这样可通过所述数据通讯接口读取实时控制系统、SIS系统和MIS系统的数据信息供相关职能人员控制、监视和管理。由于本实用新型将一个集团公司内所有火电厂实时控制系统、SIS系统、MIS系统数据均采集至集团公司级SIS系统和MIS系统，能够使得各级相关职能人员分工明确，而且能够利用大数据时代特点充分利用数据优化生产、提高生产效率。如单元集中控制级值班人员主要精力通过监视和控制实时控制系统，负责机组正常运行的调节操作、紧急情况下的事故处理，集团公司SIS系统设有一部分专家常年负责值班对全集团公司各火电厂实时生产过程进行监管，对实时生产过程重大问题进行及时研究和分析，对一批同类型或不同类型、同煤种或不同煤种机组的实时生产过程进行监管对比和优化，经过一定的决策程序指导单元集中控制级的值班人员、调试人员、维修人员进行必要的运行、调试或维修改造及优化运行等工作。
[0028]由此可见，本实用新型提出了集团公司级的SIS和MIS系统与厂级SIS、MIS和实时监控系统的多级管控系统的结构，利用这一结构，进而可以实现各个火电厂大数据的运用，提高生产效率并为安全生产保驾护航。
[0029]应注意，本实用新型所提出的【具体实施方式】及应用领域仅为说明的目的，并不作为对本实用新型保护范围的限制，本领域技术人员可对本实用新型的【具体实施方式】进行修改并应用于各种实际应用中。
【主权项】
1.一种火电厂多级监管系统，其特征在于: 该系统包括集团公司级SIS系统和集团公司级MIS系统；若干实时监视和控制系统、若干厂级SIS监视和管理系统以及若干厂级MIS管理系统；以及数据通信接口；其中 所述集团公司级SIS系统以及集团公司级MIS系统通过数据通信接口与所述若干实时监视和控制系统、若干厂级SIS监视和管理系统以及若干厂级MIS管理系统连接，所述若干实时监视和控制系统为对应于同一集团公司不同火电厂机组的多个实时监控系统，所述实时监控系统包括现场总线控制系统、DCS控制系统以及PLC控制系统;所述若干厂级SI S监视和管理系统以及若干厂级MIS管理系统为属于同一集团公司的多个发电厂的厂级SIS监视和管理系统以及厂级MIS管理系统。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 所述数据通信接口包括集团公司级SIS系统冗余交换机以及集团公司级MIS系统冗余交换机，所述集团公司级SIS系统连接至所述集团公司级SIS系统冗余交换机，所述集团公司级MIS系统连接至所述集团公司级MIS系统冗余交换机，所述集团公司级SIS系统冗余交换机通过防火墙连接至多个厂级SIS系统冗余交换机，所述集团公司级MIS系统冗余交换机通过防火墙连接至多个厂级MIS系统冗余交换机，所述多个厂级SIS系统冗余交换机的每一个连接至属于同一火电厂的实时监控系统和厂级SIS监视和管理系统，所述多个厂级MIS系统冗余交换机的每一个连接至属于同一火电厂的厂级MIS管理系统。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于: 所述厂级SIS系统冗余交换机通过单向物理隔离设备以及SIS镜像服务器连接至所述厂级MIS系统冗余交换机。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于: 多个操作员站连接至所述实时监控系统，所述实时监控系统通过SIS系统接口机以及防火墙连接至所述厂级SIS系统冗余交换机;所述厂级SIS系统冗余交换机连接至SIS功能站、SIS值长站、SIS应用软件服务器以及SIS数据库服务器;所述厂级MIS系统冗余交换机连接至MIS功能站以及MIS数据库服务器，并通过防火墙连接至广域网。
【文档编号】G05B19/418GK205427590SQ201521005664
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月5日
【发明人】旋继新, 贾杰, 田振宇, 赵永刚, 韩洛奇, 米广鹤, 郑君, 吕科, 王杰
【申请人】内蒙古电力勘测设计院有限责任公司