基于DCS的菏泽电厂生产运行管理系统的设计与实现

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对于地理位置不集中的企业,集中管理企业信息会加重中心服务器和网络的负荷,增加了企业内部信息交流的成本。特别是在电力企业中,信息化管理尤为重要。火力发电仍然是现在电力发展的重要支柱,本文研究的是菏泽火电厂生产运行管理系统。本系统核心的内容主要是把电厂已经成功运营的软件进行集成和整合,实现信息共享。基于DCS(Distributed Control System,分布式控制系统)的管理信息系统(Management Information System, MIS)是目前比较流行的企业信息处理平台。基于这个平台,本文采用MDA(Model-Driven Architecture模型驱动架构)技术,开发和启动了一些工作流,在Web平台下实现对电厂的生产运行管理。本系统共设置5台服务器,分别是web服务器、负荷分配服务器、性能计算机服务器、数据库服务器和一台备份的冗余服务器。本文的工作量主要集中在web服务器和数据库主服务器上;接口层部署有若干台接口机,它们从DCS、NCS、化水系统等生产机上获取生产数据,定期通过网络向数据库中传输数据;应用层与MIS(Management Information System)之间用防火墙进行隔离。本文所描述的生产运行主要是指电厂为了保证企业的发电而涉及的生产部门的工作业务,即主要是电厂的发电生产运行业务。对于发电生产运行业务,不论火力发电厂、水力发电厂、地热发电厂、风力发电厂等其包含的实质工作内容都基本相同,主要就是运行业务和设备维护管理业务两大块。发电运行工作是任何电厂都存在的一种运行工作任务。发电运行是电厂一切工作的基础,对电厂的效益有着至关重要的作用。电厂就是要发电,而运行工作就是指根据电力系统及自身安全经济发电的要求,对所管辖的发电机组及其辅助设备的进行运行监视、开停机操作、事故处理、负荷调整、巡视检查、事故处理和情况记录等项工作。运行管理则是对上述工作的管理。发电运行的管理的总目标是在服从电网调度,满足电力系统总体运行最大经济效益目标的前提下,保证安全生产、及时发现设备隐患,缺陷、实现无人值班,少人值守。完成电力系统下达的发电任务,合理调度,充分利用资源,充分发挥和挖掘各类设备和各种技术潜力,完成各项主要技术经济指标,获取最好经济效益。在当前发电企业中,常用的管理方法如下:成立运行车间,车间下面设值,把运行的值班管理工作与倒闸操作工作、设备巡视工作分割开来,分为前台、后台。前台负责监盘、后台负责倒闸操作和设备巡视。这种模式是现代运行管理工作的框架。设备维护业务的主要工作就是维护电厂的发电、生产设备情况,保证设备正常、稳定的运转。而发电设备是发电企业的生产工具,是生产电能的物质基础,也是固定资产的重要组成部分,它分为主要设备和辅助设备(有的电厂也将设备分为主要设备、主辅设备、辅助设备)。检修部门的设备管理业务是企业管理的重要内容,加强设备管理,对保证生产电能的正常秩序,提高经济效益、促进技术进步具有十分重要的意义。为提高技术、安全、经济和社会效益,对设备实行全面统一的管理是一种非常重要的手段。检修部门根据日常的实际工作,又对设备的管理业务可分为:设备基础信息台帐管理业务、设备故障问题处理管理业务和检修工作票管理业务三个部分,其中设备基础信息台帐管理业务是设备故障问题处理管理业务的基础,而工作票的管理又是检修人员在现场处理设备问题中所不可缺少的一项工作内容。系统主要包括定期工作管理、数据导入、台账管理、设备状态信息和工作空间五个主要的功能模块。定期工作管理,包括设备定期轮换、试验周期表和设备定期轮换基本信息,前者主要介绍设备试验的基本信息,包括时间,值别,实验人,试验结果等信息,后者是设备轮换的基本信息。台账管理,包括值长报表、电气MIS报表、锅炉MIS报表、除灰脱硫MIS报表、化学MIS报表、公共表格等。工作空间包含:工作查询、检修交代、部门交代、生产早会、月工作计划和岗位。设备管理的主要业务包括:缺陷管理、定检管理、设备操作、设备监督等。本课题完成了菏泽电厂生产运行管理系统的设计和实现,主要实现了系统总体的架构、数据库结构的设计、数据的提取和入库等功能。目前,本系统已经开发结束,并投入使用,在使用中得到了用户的好评。但系统开发还没有结束,系统二期工程即将启动,目标是实现对电厂生产的实时控制。此外,系统的界面上也要加强,界面设计更友好。可移植性上也要作更多的工作,为将来的系统推广做准备。
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