熱電廠監控信息系統規劃與設計探討
時間:2022-09-14 09:05:30
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通常情況下熱電廠監控系統主要由熱電廠生產經營過程數據采集體系、歷史與實時數據庫體系以及數據框上層應用功能三部分構成[1]。為保證系統各項功能的有效體現,提升系統數據處理能力與使用安全性。設計采用分層分布式結構進行網絡布局,將系統分為上層應用層網絡與下層接口層網絡兩部分。應用以太網信息技術進行上層應用層網絡開放性的強化,提升數據共享水平。并根據熱電廠工作屬性,對下層數據服務器進行冗余配置(通常情況下,熱電廠總容量小于300MW時,關于數據服務器的配置可不進行亢余配置),實現對各設備運行狀態的科學監控。
2熱電廠監控信息系統的設計關鍵技術
2.1硬件系統設計。在熱電廠監控信息系統硬件系統設計過程中,首先應根據監控信息系統網絡結構規劃,進行硬件設備的科學選型。由監控系統網絡結構規劃可知,熱電廠硬件系統所應用到的主要硬件設備有數據庫服務器、SIS交互機(包括核心交換機與二級交換機)、接口機、SIS網絡存儲設備、功能計算站、SIS安全防護服務器、用于連接MSI網絡與生產的鏡像服務器、值長站、系統維護站、網絡隔離裝置以及GPS對時設備等等[2]。2.2數據庫技術。鑒于在熱電廠監控信息系統當中需要采集和存儲的數據過多,比如普通的2×300MW機組當中的標簽數據點便將近30000個,并且數據并非固定不變,因此當運行時間不斷延長下,數據所占存儲空間也會越來越大,勢必會影響后期的數據存儲、處理以及檢索。因此本文在對這一系統進行設計時,選擇使用數據庫技術,依托專業的SQL數據庫軟件,建立起實時/歷史數據庫,用以有效擴大數據存儲容量,幫助提高數據存儲效率。在使用數據庫技術時,首先需要對采集得到的數據進行壓縮處理,在此當中所使用的壓縮技術主要為頻度壓縮技術。在頻度壓縮技術中,以往1000字符的數據庫在使用ASCII碼進行表示的過程中共計需要1000字符。而通過利用技術,在掌握數據庫中字符出現具體頻度后,便可以根據頻度對字符位數進行調整。如字符‘a’一共出現了950次,則將其表示成1,字符位數也為1。在構建管理信息系統的關系數據庫時,則需要使用XML技術進行文本查詢與數據信息獲取。在XML技術當中,其通過利用標記語言SGML建立了一個相應子集,用以方便Web傳輸。在利用這一技術的過程中,工作人員可以將系統采集得到的各項數據進行統一標記,并對其類型進行集中定義,使得所有信息數據均可以轉化成XML格式,并直接加載到相應程序中進行分析和輸出。由此有效保障數據信息的共享性,為應用層數據需求的滿足奠定良好基礎,提高系統可拓展性。2.3接口技術與現場總線技術。熱電廠監控信息系統的數據訪問層主要由WebServices構成,通過應用API函數或者是標準OPC訪問生產過程中數據/ODBCC訪問生產過程數據進行具體體現。在其接口技術當中,首先通過利用DCS/PLC定義數據接口,與DCS/PLC進行數據采集,隨后通過采用硬接線或是額外增加電路I/O模塊用以完成數據交互。此后,實時數據庫服務器將會提供API/SDK,所有采集得到的數據信息將在第一時間傳輸至數據平臺上。此時系統將會使用專門的數據緩存技術用以完成數據的存儲、上傳等處理。在本文設計的監控系統當中,選擇采用小型實時數據庫這一數據緩存技術,即通過利用小型實時數據庫,直接在接口機上進行數據的實時保存,當系統有需要時及時上傳緩存數據即可。另外,為了防止出現現場電纜過于密集等問題,本文還設計使用了現場總線技術,在485總線技術的基礎上,通過利用網絡變量以及相關方式對數據傳輸進行數據化處理。廠家將會把數據協議統一封裝至專用通訊芯片中,再將芯片焊制在模塊通訊電路之后,利用卡件主控芯片對封裝API進行實時調用,即可完成信息數據的打包或是解包處理。由于在這一技術中,各模塊和DCS通訊模塊使用同一條雙絞線完成總線連接,因此并不會出現現場電纜過于密集等問題。
3結論
總而言之,熱電廠監控信息系統是熱電廠信息系統建設中的重要組成部分,在數據集成、熱電廠安全管理、熱電廠生產過程優化等方面存在一定的優勢,現已成為新時期熱電企業信息化發展與現代化建設中不可或缺的存在。而熱電廠監控信息系統的建設是一個不斷創新與發展的工程,需要相關工作人員根據實際情況,有效掌握相關技術,實現系統的科學規劃與技術的有效應用,從而促進熱電廠監控信息系統作用的充分發揮,為熱電企業穩定與可持續競爭發展提供技術支持。
參考文獻:
[1]王剛,馮秀芳,田建勇.新建火電項目智能化電廠關鍵信息系統建設規劃[J].自動化技術與應用,2018,37(01):116-118+121.
[2]雷建國.發電公司生產指揮中心信息系統管理的架構方式[J].電子技術與軟件工程,2017(01):174-175.
作者:王志剛 單位:內蒙古京寧熱電有限責任公司
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