摘要:本文從構(gòu)成SIS系統(tǒng)平臺的軟硬件著手,結(jié)合新華公司自主研發(fā)的SIS系統(tǒng)平臺軟件,對系統(tǒng)構(gòu)成、功能和安全性等進行了深入探討,提出了一種經(jīng)濟實用、安全可靠、高容量以及實時性和擴展能力均很強的SIS系統(tǒng)平臺。
一、概述
廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(Supervisory Information System,簡稱SIS)這個概念自上個世紀末引入火力發(fā)電廠,經(jīng)過近幾年的推廣應用,發(fā)展迅猛,。SIS系統(tǒng)的投運,對提高電廠的機組運行經(jīng)濟性指標、增強機組運行的安全,降低生產(chǎn)成本,節(jié)約運行費用,提高競爭力起到了重要作用。
但SIS系統(tǒng)給人的習慣印象是昂貴,整個系統(tǒng)投資少則5、6百萬元,多則上千萬元,仿佛只有那些新建電廠、機組能夠承受,而SIS系統(tǒng)帶來的機組效率提高、節(jié)約能耗、降低電力生產(chǎn)成本、提高企業(yè)綜合經(jīng)濟效益等,對老電廠來說,同樣具有吸引力,但龐大的投資讓很多電廠望而卻步。SIS系統(tǒng)果應如此昂貴嗎?新華公司推出的XSIS(Xinhua SupervisoryIn formation System)系統(tǒng),將從根本上改變這一現(xiàn)狀,就象新華公司當年推出XDPSDCS系統(tǒng)一樣,使整個DCS系統(tǒng)造價大大降低,電廠從中得到真正的實惠。
SIS系統(tǒng)平臺由硬件平臺和軟件平臺兩部分構(gòu)成,硬件平臺由冗余服務器、存儲設備、網(wǎng)絡交換機、SIS應用功能站以及實時監(jiān)控系統(tǒng)接口站等構(gòu)成,軟件平臺主要由實時數(shù)據(jù)庫軟件、HMI/MMI人機界面接口軟件、實時監(jiān)控系統(tǒng)接口軟件以及SIS系統(tǒng)應用軟件等構(gòu)成。硬件設備的選擇主要取決于軟件平臺特別是實時數(shù)據(jù)庫軟件的運行環(huán)境要求。有些實時數(shù)據(jù)庫軟件,由于其自身的原因,對硬件設備的要求特高,譬如服務器至少是企業(yè)級的,CPUzui少得2個,是4個;存儲設備不是磁盤陣列就是SAN光纖存儲網(wǎng)絡;網(wǎng)絡交換機是企業(yè)級的機架式交換機;而有些實時數(shù)據(jù)庫軟件,在僅運行軟件平臺系統(tǒng)自身和少量SIS應用軟件的情況下,服務器CPU的負荷率卻居高不下,這對于SIS系統(tǒng)正常可靠運行以及將來整個SIS系統(tǒng)的擴展是非常不利的。而新華公司推出的實時數(shù)據(jù)庫軟件(XRTDB),不僅容量大(zui大可達20萬點)處理效率高(每秒可處理20萬點),數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的時間間隔可與DCS系統(tǒng)*一致。而且,XRTDB軟件對硬件、服務器操作系統(tǒng)環(huán)境要求并不高(參見硬件平臺系統(tǒng)典型配置),數(shù)據(jù)庫服務器的CPU負荷率不大于15%,網(wǎng)絡負荷《20%,1G的存儲空間可存放1星期左右的數(shù)據(jù)(10萬點規(guī)模),歷史數(shù)據(jù)查詢速度非???,1天的歷史趨勢曲線基本上在1秒左右就可顯示出來,因此XSIS系統(tǒng)平臺方案解決方案是一個性價比*的SIS系統(tǒng)平臺方案。
二、新華公司SIS系統(tǒng)平臺方案
?。ㄒ唬?、新華XSIS硬件平臺系統(tǒng)
XSIS硬件平臺系統(tǒng)的設計遵循安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟實用、擴展能力強的原則,采用總體規(guī)劃、分步實施的思想,以適應SIS系統(tǒng)當前的要求和將來發(fā)展的需要。
1、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
XSIS系統(tǒng)網(wǎng)絡采用1000Mbps主干網(wǎng),100Mbps到桌面,網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)為星型拓樸結(jié)構(gòu),圖一為XSIS硬件平臺系統(tǒng)典型配置。
圖1、XSIS硬件平臺系統(tǒng)
(1)網(wǎng)絡交換機
XSIS系統(tǒng)采用2臺24口10/100/1000Mbps交換機作為冗余核心交換機,所有的實時數(shù)據(jù)庫服務器、功能站、值長站、工程師維護站以及SIS-MIS接口站都連到核心交換機上;另外用2臺24口10/100Mbps的交換機(帶1口千兆擴展卡)作為數(shù)據(jù)采集交換機,千兆擴展卡用于連接核心交換機,所有的接口站連接到數(shù)據(jù)采集交換機端口上。因此整個SIS系統(tǒng)的網(wǎng)絡是雙網(wǎng)冗余的,核心交換機、數(shù)據(jù)采集交換機、數(shù)據(jù)庫服務器、功能站等設備之間的網(wǎng)絡帶寬都是1000Mbps的,而每一個數(shù)據(jù)接口站都獨享100M帶寬,這對單個機組的數(shù)據(jù)傳送是綽綽有余的,因此整個SIS系統(tǒng)網(wǎng)絡是不存在通訊瓶頸的,保證數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡負荷率不超過20%,并且還留有很大的擴展余地。
(2)網(wǎng)絡安全
安全是電廠電力生產(chǎn)、管理的重中之重,建立SIS系統(tǒng)的目的之一就是為了加強機組的安全生產(chǎn)。SIS系統(tǒng)向下連接到生產(chǎn)現(xiàn)場的多種監(jiān)控系統(tǒng),向上則連到全廠MIS系統(tǒng),因此如何防止病毒、黑客的惡意指令通過MIS、SIS網(wǎng)絡向機組DCS系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)及公共系統(tǒng)滲透,是SIS系統(tǒng)網(wǎng)絡設計中必須重點思考的問題。我們認為,網(wǎng)絡安全可以通過系統(tǒng)設計和日常管理措施得到保障。
首先,在設計SIS網(wǎng)絡時,我們不主張用防病毒網(wǎng)絡版軟件對系統(tǒng)進行防護,因為防病毒軟件升級頻率特高,而且必須通過因特網(wǎng)來進行,*,互連網(wǎng)是一個病毒泛濫、黑客猖獗的場所,將SIS網(wǎng)與因特網(wǎng)直接相連是極其危險的,而通過下載升級軟件到媒介再拷貝到SIS系統(tǒng)上同樣是非常危險的。
其次,在設計中必須保證實時數(shù)據(jù)是從DCS到SIS再到MIS網(wǎng)絡是單向傳送的,特別是從SIS段到MIS段,通過采用網(wǎng)絡隔離器或防火墻,在物理上進行隔離,保證信息只能單向從SIS網(wǎng)絡流向MIS網(wǎng)絡。另外,從DCS系統(tǒng)接口到SIS系統(tǒng)接口,從SIS-MIS接口到MIS網(wǎng)上的XWEB服務器,是2個單獨的網(wǎng)段,其IP地址可以任取,且對MIS網(wǎng)絡是*保密的,因而也能有效地阻止MIS網(wǎng)絡上的病毒和惡意指令向SIS網(wǎng)絡的滲透。
zui后,協(xié)助電廠建立嚴格的SIS網(wǎng)絡管理措施,任何人未經(jīng)許可不得在SIS系統(tǒng)上用光盤、軟盤或U盤等進行安裝、拷貝文件等工作,所有SIS系統(tǒng)要安裝、拷貝的文件,必須嚴格殺毒并經(jīng)相關(guān)負責人簽字同意后方能進行。
?。?)典型配置:
核心交換機:3COM492424口千兆交換機
數(shù)據(jù)采集交換機:3COM440024口百兆交換機+1port1000Base-Tx擴展卡
防火墻/網(wǎng)絡隔離器:CISCOPIX-515E
2、數(shù)據(jù)庫服務器
作為全廠實時數(shù)據(jù)信息的中心,所有接口軟件、應用軟件的數(shù)據(jù)存取都要通過數(shù)據(jù)庫服務器,數(shù)據(jù)庫服務器必須連續(xù)不停地運行著,所有實時數(shù)據(jù)要全部按秒級壓縮并長期保存,數(shù)據(jù)存取速度必須滿足應用軟件的要求,因此SIS系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫服務器的性能指標要求是很高的。為了保證實時數(shù)據(jù)庫服務器的長時間可靠穩(wěn)定運行,在XSIS平臺系統(tǒng)設計中我們采用了2臺同等配置的商用服務器冗余熱備用,每臺服務器配置400G左右的硬盤空間,保證10萬點的數(shù)據(jù)存放4年以上,另外,由于2臺數(shù)據(jù)庫服務器是冗余熱備用,所以實際上2臺服務器上的硬盤相互之間也進行了熱備份,無論那個硬盤壞了,歷史數(shù)據(jù)都不回丟失,因此磁盤陣列或SAN光纖存儲網(wǎng)絡就沒必要了。此外,由于新華實時數(shù)據(jù)庫軟件在代碼優(yōu)化、內(nèi)存使用方面做了大量卓有成效的工作,盡管要承擔海量的數(shù)據(jù)處理及存儲工作,但新華XSIS系統(tǒng)對服務器的性能要求并不苛刻,商用部門級的服務器就足也,并且能保證CPU負荷率不超過15%。
典型配置:
IBMX345機架式服務器:雙InXeonCPU,主頻2.8GHz,512KL2Cache,2G內(nèi)存,5X72GUltraSCSIDisk2X1000M以太網(wǎng)卡,17英寸顯示器
3、XWEB服務器
XWEB服務器主要是為MIS管理網(wǎng)絡上的*用戶提供WEB應用服務,MIS網(wǎng)上的*用戶通過IE瀏覽器,除了不能操作之外,SIS系統(tǒng)中具有的監(jiān)視功能,通過IE窗口都能觀察,如模擬圖顯示、數(shù)據(jù)庫一覽、實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線、實時報警和歷史報警查詢以及報表的瀏覽和打印等,而且實時數(shù)據(jù)刷新zui快可達到1秒。另外,出于SIS網(wǎng)絡安全的考慮,SIS到MIS網(wǎng)絡上數(shù)據(jù)通訊是單向的,SIS網(wǎng)絡上的實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)XWEB服務器是無法查閱的,但又要向MIS管理網(wǎng)上的用戶提供歷史數(shù)據(jù)查詢,故XWEB服務器又兼作實時數(shù)據(jù)庫服務器,具有實時數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)壓縮和儲存以及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。
典型配置:同實時數(shù)據(jù)庫服務器。CPU負荷率不大于15%.
4、功能站
鑒于電廠*的環(huán)境,粉塵污染比較大;再根據(jù)新華公司DCS系統(tǒng)在電廠的運行情況,發(fā)現(xiàn)品牌機服務器的損壞率遠高于工控機,因此在XSIS系統(tǒng)方案中,推薦功能站使用工控機。
工控機典型配置:
InPetiumⅣ/主頻2.6/512M內(nèi)存/80G硬盤/2X100M網(wǎng)卡/17英寸顯示器
?。?、值長站
XSIS系統(tǒng)配備了2臺值長站供全廠運行總值長,它是連接生產(chǎn)和管理的紐帶。值長站不僅能瀏覽全廠工藝過程參數(shù),重要報警等,還可對各功能站的計算分析結(jié)果進行調(diào)用,功能站上的優(yōu)化操作建議可顯示到值長站上,作為值長向運行人員發(fā)出操作指令的參考。
值長站的典型配置除顯示器改為21英寸,其他同功能站。
?。?、接口站
由于接口站提供了接口緩存功能,在與實時數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡通訊中斷的情況下至少能保存一個星期的實時數(shù)據(jù),故對接口站的內(nèi)存配置要求較高。在新華XSIS系統(tǒng)中,接口站采用奔Ⅳ工控機,其內(nèi)存通常配512M。
典型配置與功能站相同。
(二)、XSIS軟件平臺系統(tǒng)及實時監(jiān)控系統(tǒng)
新華公司早在1995年就推出了實時信息管理系統(tǒng)(RMIS),并在很多電廠推廣應用。隨著網(wǎng)絡技術(shù)、計算機科學的迅猛發(fā)展,用戶需求的不斷提高,實時信息管理系統(tǒng)的功能和應用范圍得到了迅速擴充和發(fā)展,特別是新華公司實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(XRTDB)的研發(fā)成功以及一些如鍋爐、汽輪機等分析診斷軟件包等陸續(xù)在電廠投運并取得成功,新華公司對這些軟件產(chǎn)品進行規(guī)劃和整合,建立了全部由新華公司具有自主知識產(chǎn)權(quán)軟件構(gòu)成的,以實時數(shù)據(jù)庫為核心的,由接口軟件、人機界面軟件、實時監(jiān)控軟件及多種SIS系統(tǒng)功能應用軟件組成的XSIS系統(tǒng)解決方案,將全廠所有機組DCS系統(tǒng)、公共系統(tǒng)及各種輔機監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)通過接口站發(fā)送到實時/歷史數(shù)據(jù)庫服務器中,所有的SIS系統(tǒng)應用軟件從實時/歷史數(shù)據(jù)庫中取得所需的數(shù)據(jù)庫,再將運行結(jié)果保存到實時數(shù)據(jù)庫中,實現(xiàn)實時信息集中統(tǒng)一管理,數(shù)據(jù)信息全廠共享的目的。圖2給出了XSIS系統(tǒng)的軟件架構(gòu)圖。
圖2
1、XSIS軟件平臺系統(tǒng)
XSIS軟件平臺系統(tǒng)主要由實時數(shù)據(jù)庫管理軟件、接口軟件、及人機界面軟件構(gòu)成。
?。?)實時數(shù)據(jù)庫管理軟件
新華公司的XRTDB(XinhuaRealTimeDataBase)工程實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是業(yè)界軟件之一,主要用于發(fā)電廠全廠生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的自動采集、統(tǒng)一存儲和集成監(jiān)視。作為大型工程實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫,XRTDB可在線存儲每個工藝過程點的多年數(shù)據(jù)。XRTDB工程實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為企業(yè)生產(chǎn)管理一體化解決方案XSIS系統(tǒng)提供生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)中心和應用軟件的運行平臺,是一個過程實時信息管理平臺和綜合集成平臺。XRTDB的顯著特點主要是實用,在滿足一定的功能指標和性能指標要求下實現(xiàn)工程需要的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
XRTDB是由新華公司開發(fā)的基于客戶/服務器結(jié)構(gòu)的工廠實時數(shù)據(jù)集成、應用運行平臺,是過程工業(yè)全廠信息集成的*選擇之一。一方面,XRTDB用于工廠數(shù)據(jù)的自動采集、統(tǒng)一存儲和集成監(jiān)視。另一方面,XRTDB為zui終用戶和應用軟件開發(fā)人員提供全面快捷的工廠信息。
XRTDB服務器可運行于WindowsNT,Windows2000Server/AdvancedServer,Windows2003Server/AdvancedServer;客戶端軟件可運行于Windows95/98/NT/2000/XP。每個XRTDB服務器可容納20萬點(服務器),以原型方式存儲3-5年數(shù)據(jù)。每秒鐘可以處理20萬點的數(shù)據(jù)。在客戶端軟件上,從2到3年歷史中取數(shù)據(jù)的速度>200000條/秒。實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的時間間隔可與DCS*一致??膳cDCS無縫集成。XRTDB支持遠程數(shù)據(jù)訪問,客戶端應用XDB-API直接與數(shù)據(jù)庫服務器連接。在系統(tǒng)安全、可靠性方面,XRTDB提供強大的安*方案??刹捎脝蜗驈V播方式與ERP/MIS系統(tǒng)連接。服務器采用雙機冗余,接口機與服務器的通信采用緩沖機制,數(shù)據(jù)源*,雙網(wǎng)冗余。XRTDB采用主流的TCP/IP通信協(xié)議,支持OPC,ODBC,OLEDB,SQL,API,DDE等,系統(tǒng)的開放性好,支持用戶二次開發(fā)。在系統(tǒng)擴展性方面,XRTDB系統(tǒng)的容量可達到20萬點;10萬點的數(shù)據(jù)存儲1年的檔案大小為不大于60G;支持分布式數(shù)據(jù)庫方式,從空間上擴展系統(tǒng);而整個XRTDB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的系統(tǒng)負荷,CPU負荷<15%,網(wǎng)絡負荷<20%。
?。?)XSIS系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)接口軟件
XSIS系統(tǒng)具有豐富的實時數(shù)據(jù)接口軟件,擁有多種進口和國產(chǎn)DCS系統(tǒng)、各種PLC控制系統(tǒng)及那些常用的商業(yè)監(jiān)控軟件的實時數(shù)據(jù)接口軟件。XSIS系統(tǒng)提供的標準接口軟件例舉部分如下:
●各種DCS系統(tǒng)的接口軟件
●各類PLC接口軟件包
●Modbus接口軟件,可用于與各種系統(tǒng)的連接。
●FTP接口軟件
●寫文件方式的MIS/寫數(shù)據(jù)庫方式的MIS接口軟件/WEBMIS接口軟件。
●多種巡測儀接口軟件
●功率儀表接口軟件(Polling等接口規(guī)范)
●通用AGC通訊接口軟件
●GPS衛(wèi)星時鐘校時接口軟件
另外,新華公司具備很強的開發(fā)能力,可對各種非常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)的進行通訊接口軟件開發(fā),能很好的滿足用戶的要求。特別要指出的是,如果機組DCS系統(tǒng)用的是新華公司的XDPSDCS系統(tǒng),則不僅XSIS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)通過接口軟件可做到無縫連接,實時數(shù)據(jù)刷新達到1秒,基本上與DCS同步,而且通過XSIS系統(tǒng)及接口軟件,可對全廠所有XDPSDCS系統(tǒng)進行統(tǒng)一校時。
?。?)人機界面軟件構(gòu)成
XSIS方案中給出了2種結(jié)構(gòu)的人機界面(MMI),在SIS網(wǎng)絡中采用C/S結(jié)構(gòu),客戶端軟件采用XDPS3.0MMI軟件,安裝在各個終端設備上,使用時客戶端向服務器發(fā)出請求,得到響應后以模擬圖、曲線、報表、報警等多種形式監(jiān)控SIS系統(tǒng),也可對SIS系統(tǒng)進行操作。在MIS網(wǎng)絡中則用B/S結(jié)構(gòu),XWEB服務器接收SIS網(wǎng)絡接口站單向傳送的數(shù)據(jù),將內(nèi)存中的實時數(shù)據(jù)進行更新,同時對收到的數(shù)據(jù)進行壓縮處理后存放到實時數(shù)據(jù)庫中,MIS網(wǎng)絡上的*用戶可以用IE瀏覽器觀察SIS系統(tǒng),除了不能操作SIS系統(tǒng)外,其它與SIS網(wǎng)絡客戶端功能*一致。另外,在這2種結(jié)構(gòu)中,盡管系統(tǒng)容量龐大,但只要接口軟件允許(主要取決于DCS或監(jiān)控系統(tǒng)側(cè)),SIS系統(tǒng)和XWEB服務器上的數(shù)據(jù)刷新周期可達1秒。
除了大容量、實時數(shù)據(jù)刷新快的特點外,XSIS方案中非常吸引人的是引入了虛擬DPU、功能模塊和圖形組態(tài)軟件,利用它無需編程就可實現(xiàn)計算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及對全廠所有機組DCS系統(tǒng)、輔機監(jiān)控系統(tǒng)等涉及的重要設備故障進行報警,并可在值長站上彈出相應畫面,使值長迅速了解故障情況,及時采取措施。新華公司用圖形組態(tài)軟件實現(xiàn)了機組級及廠級性能計算、能損分析和負荷分配,具有調(diào)試方便、在線修改容易等特點,用戶也可利用圖形組態(tài)軟件擴展SIS系統(tǒng)的功能,實現(xiàn)自己的想法。
人機界面軟件的主要功能功能有:
●XSIS系統(tǒng)有網(wǎng)絡自檢功能
●圖形顯示和圖形制作功能
●實時數(shù)據(jù)趨勢和歷史數(shù)據(jù)趨勢查詢功能
●數(shù)據(jù)庫一覽
●報表制作、查詢和打印功能
●提供虛擬DPU及圖形組態(tài)手段,可對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、重要設備故障報警等處理
●報警和歷史報警查詢
●SIS系統(tǒng)統(tǒng)一校時功能
2、XSIS系統(tǒng)應用軟件
新華公司到目前為止已開發(fā)了許多SIS系統(tǒng)應用軟件,并在一些電廠投運,限于篇幅,不再詳述,僅列出這些軟件的名稱,它們是:
●單元機組運行性能計算軟件包(XSIS-OPCS)
●單元機組運行性能監(jiān)測(能損分析)軟件包(XSIS-OPMS)
●廠級負荷優(yōu)化分配軟件包(XSIS-LOD)
●單元機組運行故障診斷軟件包(XSIS-ODMS)
●單元機組優(yōu)化吹灰程控軟件包(XSIS-OSBS)
●汽輪機振動采集、監(jiān)測與分析軟件包(XSIS-TCM)
●單元機組故障診斷專家系統(tǒng)軟件包(XSIS-VES)
●單元機組診斷規(guī)則管理軟件包(XSIS-RMS)
●汽輪機通流評估與診斷軟件包(XSIS-Speed)
●汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子溫度場計算與壽命評估軟件包(XSIS-SAILER)
●鍋爐汽包溫度場計算與壽命評估軟件包(XSIS-SAILED)
●單元機組輔機運行壽命評估軟件包(XSIS-SAILEA)
●鍋爐優(yōu)化運行控制軟件包(XSIS-Optim)
●鍋爐承壓管泄漏在線監(jiān)測軟件包(XSIS-BLD)
三、XSIS系統(tǒng)在電廠的應用情況
XSIS系統(tǒng)解決方案一經(jīng)推出,就受到了許多用戶的歡迎。目前已有多家電廠選用了新華公司XSIS系統(tǒng),數(shù)家電廠正在洽談中。下面我們就河北興泰發(fā)電有限責任公司XSIS系統(tǒng)的調(diào)試、投運情況作簡單介紹。
1、項目背景
河北興泰發(fā)電有限責任公司現(xiàn)在裝機總?cè)萘繛?300MW,共有六臺200MW機組,其中#4、#5、#6、#7、#8及#9機組增容改造后增容至220MW,并分別進行了控制系統(tǒng)DCS&DEH改造。#4-#9機組DCS&DEH控制系統(tǒng)選用的是上海新華控制工程公司的XDPS-400分散控制系統(tǒng),公用系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)使用的是GE公司的PLC裝置,2004年開工擴建的2×300MW燃煤供熱發(fā)電機組的DCS&DEH控制系統(tǒng)及其公用系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)選用日立公司的分散控制系統(tǒng)。按照電廠“總體設計,分步實施”的要求,這次主要是SIS系統(tǒng)平臺建設、6臺220MW機組DCS系統(tǒng)、一套RTU設備和一套GEPLC監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控系統(tǒng)、性能計算、能損分析以及負荷分配等。平臺設計要求服務器、存儲設備、網(wǎng)絡設備的選用必須滿足6臺220MW和未來2臺300MW機組DCS系統(tǒng)、輔助監(jiān)控系統(tǒng)的全部測點進入SIS系統(tǒng),實時數(shù)據(jù)庫的容量是10萬點,并且按數(shù)據(jù)原型壓縮存儲3年以上。
2、平臺系統(tǒng)設計
按照電廠的要求,我們對硬件平臺系統(tǒng)進行了設計,并與電廠有關(guān)人員進行了多次交流和溝通,zui終確定了圖1所示的平臺方案和硬件設備的選型,冗余實時數(shù)據(jù)庫服務器我們選擇了IBMX235,主要配置為:2*XeonP42.4G,512K高速緩存,2GMBDDRDIMM,5*36G10kUltra3SCSIDisk,2*1000Mbps網(wǎng)卡;XWEB服務器也選了IBMX235,但配置稍差些,CPU只配了一個,內(nèi)存也只有1GMB;核心交換機是24口3COM4924千兆交換機,數(shù)據(jù)采集交換機是24口3COM4400百兆交換機;接口站放在監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場,通過百兆光纖收發(fā)器、光纖線路與數(shù)據(jù)采集交換機相連。在軟件方面,實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)容量選擇10萬點,客戶端安裝XDPS3.0MMI軟件,MIS網(wǎng)絡上的XWEB服務器提供實時監(jiān)控系統(tǒng)的IE瀏覽服務。
3、XSIS系統(tǒng)投運情況
河北興泰發(fā)電有限責任公司XSIS系統(tǒng)于2004年4月進廠進行安裝調(diào)試,經(jīng)過雙方的共同努力,于6月初將XSIS平臺系統(tǒng)和實時監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試完畢,投入試運行。系統(tǒng)的規(guī)模和性能有:
●系統(tǒng)總?cè)萘繛?0萬點,實際使用64377點,其中模擬量27423點,開關(guān)量36954點;
●SIS系統(tǒng)中所有實時數(shù)據(jù)的刷新周期為1秒;
●MIS網(wǎng)上通過瀏覽器觀測的實時監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)刷新周期為2秒。
●實時數(shù)據(jù)庫服務器管理系統(tǒng)采用二級壓縮,壓縮率基本保持在100倍以上,1G的硬盤空間可以壓縮存放1周左右時間的數(shù)據(jù);
●實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)壓縮處理周期與SIS網(wǎng)絡上實時數(shù)據(jù)刷的新周期一致;
●實時數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)查詢響應速度非???,1天的歷史數(shù)據(jù)趨勢曲線顯示基本上在1秒左右就可實現(xiàn),
●冗余實時數(shù)據(jù)庫服務器和XWEB服務器其數(shù)據(jù)庫管理軟件運行所占的CPU負荷率均很低,在2%~5%之間。
在實時監(jiān)控系統(tǒng)方面,除了不能操作外,所有在DCS系統(tǒng)操作員站上有的功能,XSIS系統(tǒng)的客戶機和MIS網(wǎng)絡上IE瀏覽器用戶基本上都擁有,各機組的圖形畫面、趨勢曲線、統(tǒng)計報表等,在XSIS系統(tǒng)都可顯現(xiàn)(圖3~圖6)。實時監(jiān)控軟件實現(xiàn)的功能有:
●XSIS系統(tǒng)有網(wǎng)絡自檢功能
●6臺機組圖形制作和顯示
●實時數(shù)據(jù)趨勢和歷史數(shù)據(jù)趨勢查詢功能
●數(shù)據(jù)庫一覽
●日報、月報和年報報表制作、查詢和打印功能
●利用虛擬DPU及圖形組態(tài)手段,對報表所需數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、重要設備故障報警等處理
●報警和歷史報警查詢
●通過SIS網(wǎng)絡,將全廠6臺DCS機組用GPS時間統(tǒng)一校時
經(jīng)過近半年的試運行,XSIS系統(tǒng)表現(xiàn)*、穩(wěn)定可靠,沒有出現(xiàn)過因系統(tǒng)本身原因而出現(xiàn)的停機、功能喪失,性能指標*達到了電廠的招標要求。平臺系統(tǒng)及實時監(jiān)控系統(tǒng)于2004年12月1日通過電廠驗收,移交電廠投入正式運行。
圖3~圖6是摘自河北興泰發(fā)電有限責任公司XSIS系統(tǒng)的一些畫面。
四、結(jié)束語
XSIS系統(tǒng)在河北興泰發(fā)電有限責任公司的成功,標志著在實時數(shù)據(jù)庫管理軟件方面,不再是進口軟件一統(tǒng)天下的局面。新華公司XRTDB實時數(shù)據(jù)庫軟件,在規(guī)模、性能、壓縮和解壓縮效率上并不比國外zui的實時數(shù)據(jù)庫軟件差,而在硬件環(huán)境方面,XRTDB要求卻很低,這是其它產(chǎn)品無法與之相比的。因此,以XRTDB實時數(shù)據(jù)庫為核心的XSIS系統(tǒng)平臺解決方案,加上新華公司的技術(shù)力量、電廠經(jīng)驗和完善的售后服務,必將贏得更多的電廠用戶的信任和支持。
圖3、XSIS系統(tǒng)主要參數(shù)畫面
圖4、全廠負荷及主要設備報警
圖5、一次系統(tǒng)圖
圖6、IE瀏覽器畫面及歷史趨勢曲線