火电厂级监控系统总体设计方案V2.0.doc

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1、火电厂级监控系统总体设计方案V2.0 1 概述 . 1 1.1 项目建设背景 . 1 1.2 厂级监控信息系统简介 . 1 2 系统总体设计 . 4 2.1 系统设计原则 . 4 2.2 系统设计思想 . 5 2.3 系统构成 . 6 2.4 厂级 SIS+算法模型引擎 CM-ENGINE . 7 2.5 系统主要技术性能指标 . 8 2.6 系统设计依据 . 9 3 硬件网络系统体系结构 .11 3.1 安全区域划分及系统部署 . 11 3.2 二次防护安全性设计 . 11 3.3 络拓扑结构 . 11 3.4 主要硬件设备需求建议 . 13 4 系统功能设计 .14 4.1 系统平台 .

2、14 4.2 厂级监控 -机组实时信息管理 . 19 4.3 性能计算与分析 . 21 4.4 指标耗差分析 . 29 4.5 运行优化及操作指导 . 32 4.6 运行全能值班岗位绩效管理 . 42 4.7 设备点检定修岗位绩效管理 . 48 4.8 设备状态监测及参数超限统计 . 52 4.9 主机和主要辅机故障诊断功能 . 55 4.10 设备寿命计算与 分析 . 57 4.11 机组在线、离线试验 . 59 4.12 报表系统 . 61 4.13 火电厂级监控信息系统特点 . 64 5 接口设计 .66 5.1 接口设计原则 . 66 5.2 接口设计方案 . 67 6 平台软件设计

3、. 70 6.1 实时数据库选型 . 70 6.2 操作系统软件 . 92 6.3 应用系统开发工 具 . 93 7 系统安全性设计 .94 7.1 系统安全威胁 . 94 7.2 系统安全设计目标 . 94 7.3 系统安全设计原则 . 95 7.4 管理与技术手段 . 95 7.5 主机系统的安全性 . 96 7.6 网络系统的安全性 . 96 7.7 数据库系统的安全性 . 97 7.8 网络防病毒 . 98 7.9 应用软 件系统的安全性 . 99 7.10 关于安全管理的建议 . 99 8 SIS+系统管理与维护 . 101 8.1 建立专门的安全防范组织和安全员 . 101 8.2

4、 有完善的安全管理规章制度，并落到实处 . 101 8.3 电厂中网络管理的特别注意事项 . 102 8.4 SIS+系统运行成本、维护 成本 . 103 9 项目组织与管理 . 105 9.1 概述 . 105 9.2 项目管理 . 105 9.3 项目组织 . 107 9.4 项目实施 . 109 10 质量控制与计划保证 . 112 10.1 质量保证的基本思想 . 112 10.2 质量保证体系的技术支持 . 114 10.3 质量保证活动说明 . 115 11 技术服务与培训 . 119 11.1 售后服务承诺 . 119 11.2 售后服务的基本原则 . 120 11.3 服务方式

5、 . 122 11.4 设计联络会议（ DLM） . 122 11.5 技术资料 . 124 11.6 培训计划 . 125 11.7 数据和文件 . 127 1 / 133 1 概述 1.1 项目建设背景 厂站自动化历来是电力行业信息化建设的重点，大部分水电厂、火力发电机组及变电站配备了计算机监控系统。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。对于电网企业，提高电力调度自动化水平、提高电网运行质量是信息化建设的重点方向。目前电力调度自动化的各种系统，如 SCADA、 AGC 以及 EMS 等系统已建成，省电力调度机构全部 建立了 SCADA系统，电网的三级调度 100%实

6、现了自动化。我国电厂、电力调度的自动化水平达到国际先进水平。 随着我国电力改革的推进， 厂网分 离 、竞价上网 ， 使电力调度、运行方式、决策管理、计划和财务各部门围绕火电厂最大利益目标而工作，这就要求火电厂必须对各种企业资源建立完善的管理网 络，使各个方面资源得到充分调配、平衡和控制，最大限度地发挥他们的 能力，实现企业生产资源与其它资源的管理一体化，实现生产现场的在线管理，降低成本。 目前， 发电企业间电力市场竞争加剧，各发电集团把信息化建设当作提升管理水平、规范管理流程、 提高管理效率、降低管理成本、提高企业效益和综合竞争能力的重要手段，并将其提升到实现公司发展的战略，提高核心竞争能力的

7、高度，列为公司的重要工作之一。那么如何准确、及时的了解下属单位的生产情况？如何不陷入大流量的信息泥潭？又如何只关注少量重点信息而又达到预期的效果？如何充分的调动员工的工作积极性？又如何保证生产过程的规范性？如何有效的降低能耗，提高机组出力和效率？ 对于这些问题，是否能用一些管理信息系统来解决呢？应此，打造一套符合 发电 集团“三级责任主体”的管理模式，以节能降耗、提高机组运行效率和经济性、促进下属单位运行管理和设备管理水平为主要目的，以运行全能值班和设备点检定修为重点关注内容的“厂级监控系统（ SIS+）”应用系统势在必行。 1.2 厂级监控信息系统简介 厂级监控信息系统（简称 SIS系统，

8、Supervisory Information System）是为火电厂全厂实时生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统。 SIS 目的在于提高全厂运行的经济性、提供完整的运行信息、为经济运行提供操作指导。借助于技术经济指标、运行参数及其偏差的分析等， SIS可协助运行管理人员实施经济运行方式、 2 / 133 优化全厂负荷在各个机 组的分配、指导运行人员进行操作调整，从而在保证负荷的饱满度的基础上，节能降耗，提高全厂的经济效益。厂级监控信息系统在对全厂各个机组、输煤、除灰等公用系统生产工况的监视的基础上，形成不同管理阶层、不同管理部门的知识库，以决策支持的方式，实现经济目标控制

9、下全厂的协调生产。 SIS 是对生产运行过程的综合管理系统，是厂级运行的监控信息系统， SIS 摒弃传统的专业壁垒，实现全面的、充分的信息共享，形成“全厂生产过程一体化”的概念，SIS实时信息可用于对电厂日常生产的各种实时信息进行综合管理，为实现安全、稳定、经济运行 提供完整、统一的决策支持信息。 SIS 接受 DCS、 PLC等通过网络提供的实时数据，以统一的 GPS为标准时标，在线监测设备运行参数、运行状态，并通过相应的计算，形成能表现发电过程的参数和指标，定期对计算结果进行存储，形成 SIS 历史数据库，该数据库可为运行操作、设备检修、电力市场经营提供必要的信息。 SIS 是贯穿厂级生产

10、主线的决策知识支持体系，帮助运行人员判定设备的经济性，支持运行人员优化调整运行参数。 SIS 在一定意义上讲是 DCS 功能的延伸与提高，是厂级“ DCS”。与 DCS 对安全目标的追求不同， SIS 的目标是通过 对全厂负荷的优化、对运行的操作指导使运行过程取得满意的经济效益， SIS 强化负荷管理、追求全厂经济性、强调运行的质量。 SIS 以全厂负荷经济管理为中心，依据机组、公用系统等状态，在对机组效率、设备出力及能耗等优化管理的基础上，在满足电网负荷需求的条件下，优化全厂负荷在各单元机组之间的负荷分配。 厂级实时监控信息系统对于电厂的安全稳定运行具有十分重要的意义。主要集中各单元机组的参

11、数及设备状态信息、从厂级管理的高度对各机组运行工况进行监视、分析和判断，并做出决策，指挥机组运行。 厂级信息监控系统的建立，具有重要意义 。火电厂 SIS软件全部以成本核算、经济管理为核心，将原来不可控或不清楚的能量损失全部量化，并帮助进行分析、查找故障，提出节能降耗的优化措施，强化运行和管理人员的经济管理意识，促进观念转变，提高电厂的经济效益和现代化管理水平。 SIS 提供了多种供生产管理人员分析、管理生产过程的手段和工具。可最大程度地利用 DCS和 MIS的 资源，使全厂计算机监控网络总体设计合理配置，避免重复设置，减少工程量，节约投资。 利用 SIS可使电厂的硬件接口、通讯协议规范化，有

12、利于应用软件的开发和应用，为各种电厂运行、管理优化软件包的应用 提供运行平台。可把实时性不强的管理功能上 3 / 133 移至厂级，提高了 DCS 的直接监控性，还可降低综合投资费用。同时还可支持远程通讯方式，使远程设备故障诊断、机组性能分析及信息监控功能的实现成为可能。 SIS的建立解决了厂级生产、技术层的自动化问题，使火电厂形成完整的 DCS、 SIS、MIS三层有机联系的管控一体化系统。 4 / 133 2 系统总体设计 2.1 系统设计原则 厂级 SIS+解决方案完全针对电厂厂级监控信息系统有关技术规范要求，采用国内外有关最新版本的规范、标准。首先保证系统正常运行，其次是保证系统实用可

13、靠，具有可扩充能力，进行方案 设计时，充分考虑到系统的实用性、先进性、兼容性、经济性、伸缩性、发展性、安全性、稳定性、管理性、维护性等诸多因素。 可靠性和安全性。设计方案及所采用技术考虑到了软件模块本身的高可靠性和安全性，同时考虑到与其它软件集成应用时，系统整体同样具有高可靠性和安全性。 成熟性和先进性。设计方案保证使用成熟和先进的技术，满足系统当前整体规划的应用需求，并能兼顾到系统的长远规划，保证获得更大的投资效益。 标准性和开放性。在满足系统具体功能的前提下，方案尽量选用标准和开放的技术及软件产品，同时保证系统有较好的互操作性。 可 延伸性和可管理性。设计方案考虑到了系统及具体使用单位的应

14、用需求的变化，使系统能方便地扩充和升级并始终处于可管理状态下，使系统软件资源得到长期保护。 系统符合 发电 集团公司三级管理模式，符合集团公司管理目的，描述如下： 管理者 管理目的 集团公司 及时、准确的了解集团公司的总体生产情况，各分子公司和电厂的生产情况。 与集团公司“创一流”和“对标”系统相结合，初步建立实时、准确的三级对标和管理平台，促进整个集团公司节能降耗的工作。 了解和促进各单位对运行全能值班和设备点检定修制度的执行情况，及时掌握设备的安全性 、经济性、可靠性、资产利用率等方面的信息，提高机组运行水平和设备管理水平，提高整体经济性和安全性。 分子公司 及时、准确的了解分子公司自身和

15、各下属电厂的生产情况； 了解和促进下属各厂对运行全能值班和设备点检定修制度的执行情况，及时掌握设备的安全性、可靠性、经济性方面的信息，提高机组 5 / 133 运行水平和设备管理水平，提高分公司整体经济性指标。 促进厂级对运行全能值班和设备点检定修制的相关管理和作业标准的制订和完善工作，提升厂级运行和设备管理的水平。 厂级 建立厂级实时信息平台，全厂能及时、准确的了解厂级生产情况。 建立对基层运行人员和设备点检员的公正、公平、公开的绩效考核管理制度，提高员工的工作积极性、主观能动性。 通过以实时信息和耗差分析为基准的运行绩效考核，科学而且制度化的引导运行人员，提升机组安全性和经济性水平。 通过

16、以可靠性管理、设备缺陷、技术监控为主要基准的设备点检定修岗位考核，提升设备维护和检修的水平，借以提升整体机组的安全性和经济性水平。 2.2 系统设计思想 SIS+系统的目的是完成厂级生产过程的监视与控制，在对全厂各个机组、输煤、除灰等公用系统生产工况的监视的基础上，形成不同管理阶层、不同管理部门的知 识库，以决策支持的方式，实现经济目标控制下全厂的协调生产。 火电厂级监控信息系统 对生产管理过程遵循“信息决策控制”的模式，依靠计算机网络系统采集全厂生产运行实时数据；其次，通过计算机对所采集的大量的、复杂的数据进行计算、分析，产生综合的技术经济指标；最后，以技术经济指标为基础，评价全厂运行生产经

17、济性、分析经济效益偏差点、产生对运行调整有指导意义的方案。 火电厂级监控信息系统 目的在于提高全厂运行的经济性、提供完整的运行信息、为经济运行提供操作指导。借助于技术经济指标、运行参数及其偏差的分析等，可协助运行管理人员实施经济运行方式、优化全厂负荷在各个机组的分配、指导运行人员进行操作调整，从而在保证负荷的饱满度的基础上，节能降耗，提高全厂的经济效益。 火电厂级监控信息系统 以运行经济性为目标，借助于对全厂运行设备的技术经济指标分析提供全厂负荷调度、运行操作指导信息，指导运行人员，使生产运行的经济效益有所保证，着重解决的是生产运行相关联的经济性问题。 在厂级建立以实时信息和耗差分析为基准的运

18、行全能值班绩效考核平台，和以可靠性管理、缺陷管理、技术监控为主要基准的设备点检定修绩效考核平台 。 6 / 133 2.3 系统构成 火电厂级监控信息 系统 设计采用成熟的三层结构，分为数据采集层、数据管理层和功能应用层。 （ 1）数据采集层主要包括数据采集子系统，负责采集 DCS、 TDM、辅网系统以及电网调度中心的数据，进行检测并自动缓冲恢复数据。 （ 2）数据管理层负责统一管理全厂的所有实时、历史数据，为其它专门应用提供数据基础。 （ 3）功能应用层是 SIS+的业务应用的集合，包括全厂生产过程实时监控、厂级性能计算和分析、经济负荷分配、设备状态监视、运行标准化管理、绩效考评、预警管理和

19、热力试验平台等模块。 （ 4） 火电厂级监控信息系统 采用了纯 B/S 结构，由系统的 各项专业服务程序对实时 /历史数据进行管理分析，通过 IIS（或其它 Internet 服务）响应来自客户浏览器的请求，把相应的请求页面发布到客户终端。 具体如下图所示： 优 化软 件包历 史 / 实 时 数 据 管 理 与 分 析数 据采 集子 系统现 场数 据 源（ 各 种控 制 系统 ）全 厂生 产过 程实 时监 控厂 级性 能计 算经 济负 荷优 化分 配设 备状 态监 视设 备 状态 监 测运 行 全能 值 班岗 位 、设 备 点检 岗 位绩 效热 力试 验平 台数 据发 布（ W E B）实 时

20、 数 据 关 系 数 据历 史 数 据实 时 数 据 库（ P I 、 e D N A 、 I N S Q L ）关 系 数 据 库S Q L / O r a c l e接口服务I I S计 算 引 擎 服 务耗 差分 析运 行操 作指 导S I S 高 级 应 用 功 能S I S 基 本 应 用 功 能 7 / 133 2.4 厂级 SIS+算法模型引擎 CM-Engine 针对电厂实际应用中关于性能计算及运行优化中的各种复杂条件， 我们 组织了大量的有关专家和现场经验丰富的工程师，建立了一个存储大量性能计算和优化模型的数据库；同时，为动态建立性能计算和优化模型提供了相应的工具和引擎 厂级

21、 SIS+算法模型引擎。 性能计算和优化模型中，包含各种专业知识内容和复杂的逻辑推理， 厂级 SIS+算法模型引擎提供可视化的图形组态工具，将这些算法模型展示成直观的图形，用户可以根据这些直观的图形，配置成符合现场情况的推理模型，改善性能计算和优化的结果，不断丰富自己的算法模型库。 下图描述了 厂级 SIS+算法模型引擎提供引擎服务、建立算法模型库的逻辑图： 厂级 S I S算法模型引擎（ CM - E n g i n e ）算法模型库可视化图形组态工具性能计算运行优化故障诊断耗差分析 2.4.1 算法模型引擎服务 算法模型引擎服务是一组运行在应用服务器上的进程，包括逻辑解释进程、算法解释进程

22、、模型构造进程、性能计算进 程、模型解析进程等。这些进程提供了关于性能计算、耗差分析、运行优化、故障诊断等模块的具体模型的解释、运行服务。如果存储在算法模型知识库中的算法或逻辑不能完全满足电厂的现场具体情况，用户可以以这些知识库中的模型为模版，通过修改完善形成新的计算模型或逻辑推理模型来满足现场需求。 2.4.2 算法模型知识库 算法模型知识库存储了大量的计算模型和优化模型以及各种设备故障的逻辑推理 8 / 133 模型，如各种性能计算的方法和模型、锅炉清洁模型、循环水泵优化模型等。知识库采用完全的开放模式，用户可维护，通过提供的工具不断增加知识库的内容，丰富各种 计算模型和逻辑推理模型。这些

23、模型和逻辑推理可以以 XML文件的方式存储，对于特别复杂的算法和模型，可以按照算法模型和逻辑推理模型规范定制相应的 DLL 动态链接库，将这些 DLL部署在应用服务器上，在需要时动态调用。 2.4.3 操作指导专家知识库 针对机组各种可控参数异常和设备故障，我们建立了一个旨在为出现各种异常和故障提供操作指导的专家知识库。这个专家知识库记录了在各种特定现场条件（如特定负荷下，各种工况条件）下，可控参数出现异常时的工况，并为在该条件下的操作提出指导；同时，用户可以在已有知识库的基础上，动态增加、完善该知 识库，形成更符合电厂现场条件和工况环境的专家知识体系，为操作指导和运行优化提供有效指导。 同时

24、，该专家知识库与耗差分析动态绑定。当机组的可控参数出现偏差时，系统通过计算模型引擎的分析，诊断出出现偏差的可能原因，并针对这些原因搜索指导知识库，将当前出现偏差的应对措施，以文字的方式提示给操作者，为运行人员提供具体的操作指导，使运行人员能在最短的时间内采取正确的措施降低机组的耗差。 2.5 系统主要技术性能指标 实时数据库容量： 满足全厂主辅系统实时数据完整采集处理的要求，支持最大容量仅仅受服务器内存及存储容量的限制； 全部历史数据可在线连续保存 3 年以上，结合离线备份手段可实现整个生命周期的历史数据存储管理； 数据平均存储占用空间：国际领先水平； 支持浏览器 B/S 方式和 C/S结构：

25、方式简捷、快速，画面结构合理实用； 第三方程序访问数据库：系统支持第三方软件访问数据库； 接口机具有数据缓存功能：单台接口机缓存区可保存其现场采集的 7 天以上的数据； 接口机数据采集更新周期：可以灵活设置，数据可带现场控制系统时标，能够与现场数据刷新时间同步； 数据库存储更新周期： 1s ，可自定义； 数据库数据恢复时间段： 0.1ms； 9 / 133 数据采集 率： 100； 性能计算分析周期可动态设置，所有用于性能计算和耗差（可控损失和非可控损失）分析的计算公式和模型的误差不大于 1，动态计算偏差不大于 2（ 30 100负荷区间），能耗偏差找出率大于总能耗偏差的 90。 系统具有远程

26、系统监测和分析功能，支持通过广域网的远程升级和维护管理。 年运行时间：长期不间断运行； 无故障运行时间： l0000小时； 系统最大画面数： 600幅； 单画面动态点数：无限制； 客户端画面刷新周期： 5s； WEB画面刷新周期： 10s； 画面支持汉字系统： GB码， Big5码；采 用中文界面； 报表及打印功能； 满足二次开发要求，即用 VB、 VC、 DEPHI 制作等开发工具获得实时数据库数据。 2.6 系统 设计 依据 2.6.1 方案编制依据 按照安全可靠、技术先进、运行经济、方便扩充、升级平滑的原则进行系统的设计和实施，并提供符合招标文件和行业要求的优质产品和技术服务。 2.6.

27、2 规程和标准 ANSI/NFPA 70 国家电气规范 ANSI/NFPA 496 电气设备外壳的净化和密封 美国电气和电子工程师协会（ IEEE） ANSI/IEEE C37.90.1-2002 冲击电压承受能力导则（ SWC） ANSI/IEEE 488 可编程仪表的数字接口 美国电子工业协会（ EIA） EIA RS-232-C 数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口 EIA RS-485、 RS-422 数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据 10 / 133 通讯设备之间的接口 美国仪器学会（ ISA） ISA RP55.1 数字处理计算机硬

28、件测试 ANSI/ISA S82.01 电气和电子设备、测量和控制机相关设备的一般要求 ISA RP60.3 控制中心的人机工程学 ISA S5.3 分散控制 /共享显示仪表的图例符号；逻辑和计算机系统 美国电气制造商协会（ NEMA） ANSI/NEMA ICS4 工业控制设备和系统的端子排 ANSI/NEMA ICS6 工业控制设备和系统外壳 美国保险商实验室（ UL） UL 1418 电视用阴极射线管的防内爆 UL 44 橡胶导线、电缆的安全标准 UL 1950 信息技术设备，包括电子商务设备 IEC 国际电工委员会 IEC 60068-1（ GB2421-89） 环境试验 :总论和导则

29、 (88) IEC 60331（ GB12666.6-90） 电缆阻燃特性 (70) IEC 60332（ GB/T18380） 燃烧情况下的电缆试验 (93) IEC 60529（ GB4208-93） 外壳防护等级 (IP码 ) (EQV) IEC 60950 信息技术设备的安全要求 (91) IEC 61000-4-1992（ GB/T17626-1998） 工业过程测量和控制设备的电磁兼容性试验和测量技术 ISO 国际标准化组织 TCP/IP网络通讯协议 IEEE802 局域网标准 OPC foundation OPC V2.0 国家经贸委第 30号令电网和电厂计算机监控系统及调度数据

30、网络安全防护规定 11 / 133 3 硬件网络 系统 体系 结构 3.1 安全区域划分及系统部署 根据中华人民共和国国家经济贸易委员会第 30号令电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定、国家电力监管委员会第 5号令电力二次系统安全防护规定、国家电力监管委员会电力二次系统安全防护总体方案、发电厂二次系统安全防护方案等要求。电厂信息化系统必须进行安全区域的划分，原则上划分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区 可以分为控制区（安全 I区）和非控制区（安全 II区）。根据应用系统实际情况，可以简化安全区的设置，但必须避免通过广域网形成不同安全区的纵向交叉连接。 根据文件要求，电厂信

31、息系统划分为三个安全区域：安全 I区（ DCS等生产控制系统）、安全 II区（ SIS系统）、安全 III区（ MIS系统）。 3.2 二次防护安全性设计 根据火力发电厂厂级监控信息系统技术条件（中华人民共和国电力行业标准 DL/T 924 2005）的 4.7 和 4.8 中的要求。 SIS 和机组分散控制系统（ disributed control system,简 称 DCS）应分别设置独立的网络，信息流应按单项设计，只允许 DCS 向 SIS+发送数据。 SIS+网络应独立于管理信息系统（ management information system，简称MIS）网络进行配置，信息宜按单

32、向设计，只允许 SIS+向 MIS发送数据。 在本方案中， SIS+系统（安全 II区）与生产控制系统（安全 I区）通过正向隔离装置进行物理隔离， SIS+客户端通过防火墙后接入 SIS 系统，通过防火墙控制客户端对SIS+应用的访问。 SIS 系统通过正向隔离网闸与 MIS系统相连， SIS只能单向往 MIS网络发送数据， MIS系统不能对 SIS进行访问。 3.3 络拓扑结构 根据中华人民共和国国家经济贸易委员会第 30号令电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定、国家电力监管委员会第 5号令电力二次系统安全防护规定、国家电力监管委员会电力二次系统安全防护总体方案、发电厂二次系统

33、安全防护方案等要求。电厂信息化系统必须进行安全区域的划分，原则上划分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区可以分为控制区（安全 I区）和非控制区（安全 II区）。 12 / 133 根据应用系统实际情况，可以简化安全区的设置，但必须避免通过广域 网形成不同安全区的纵向交叉连接。 根据要求，设计 SIS+系统网络拓扑结构图如下 （建议方案） ： F F实时数据库服务器 实时数据库服务器磁盘阵列值长站 工程师站 防病毒服务器计算服务器W E B 服务器关系型数据库实时数据库镜像服务器客户终端客户终端M I S 中心交换机正向隔离网闸MIS 网络安全 III 区SIS 系统安全 II 区2 #

34、机组D C S脱硫 D C S烟气脱硝炉管泄露监测汽机故障诊断N C S 电能计量1 # 机组D C S辅助车间网络监控正向隔离网闸I P C - 6 1 0正向隔离网闸I P C - 6 1 0正向隔离网闸I P C - 6 1 0正向隔离网闸I P C - 6 1 0正向隔离网闸I P C - 6 1 0正向隔离网闸I P C - 6 1 0正向隔离网闸I P C - 6 1 0正向隔离网闸I P C - 6 1 0正向隔离网闸控制系统 安全 I 区厂级监控信息系统 （ S I S + ） 网络拓扑图 （ 建议方案 ）T D M其他系统接口I P C - 6 1 0正向隔离网闸I P C

35、- 6 1 0正向隔离网闸 如上图所示，信息系统划分为三个安全区域：安全 I 区（ DCS 等生产控制系统）、安全 II区（ SIS+系统）、安全 III区（ MIS系统）。 在 SIS网络区域内部署实时数据库服务及相关生产 /监控工作站。 13 / 133 3.4 主要硬件设备需求建议 本硬件设备清单包含构成系统的主要硬件设备，不含与各接口系统的连接线缆及机柜，终端用户使用的个人电脑等。 序号 设备名称 描述 单位 数量 1 实时数据库服务器集群 二颗 CPU， 4G内存， 146G硬盘 RAID1，双网卡，双电源 台 2 2 磁盘阵列 单 /双控制器 512M缓存， 500G-1T 存储容

36、量 台 1 3 实时数据库镜像服务器 二颗 CPU， 4G内存， 500G使用容量，双网卡，双电源 台 1 4 关系型数据库服务器 一颗 CPU， 4G内存， 146G硬盘 RAID1，双网卡，双电源 台 1 5 性能计算站 二颗 CPU， 4G内存， 146G硬盘 RAID1，双网卡，双电源 台 1 6 WEB服务站 二颗 CPU， 4G内存， 146G硬盘 RAID1，双网卡，双电源 台 1 7 网管与防病毒服务器 一颗 CPU， 4G内存， 146G硬盘 RAID1，双网卡，双电源 台 1 8 值长工作站 主流 PC 机 单 CPU/2G 内存 /250G硬盘 /22“显示器，网络接口

37、台 1 9 工程师站 主流 PC 机 单 CPU/2G 内存 /250G硬盘 /22“显示器，网络接口 台 1 10 SIS交换机 24口网络交换机 台 2 11 接口机 工控机，机架式 2G内存， 250G硬盘， 3网络接口 台 12 12 隔离网闸 珠海鸿瑞物理隔离装置 台 12 14 / 133 4 系统功能设计 4.1 系统平台 企业应用快速开发平台（ Rapid Enterprise Application Platform， REAP）是一种基于框架技术和组件技术开发的，以业务导向和驱动的、可快速构建应用软件的软件平台。 REAP 为复杂应用系统开发提供一个基本框架，并有与之相应的

38、、方便易用的开发与维护管理工具。这个框架给出了一些复杂应用软件的基本组成部分和实现方法，并预置了很多供参考的软件模块。有了这样的基础架构平台，开发管理软件就可以降低复杂性，省去很多基础性的研发工作，从而大大缩短研发周期，提高研发效率。总之， REAP 作为业务基础架构平台软件，是一种技术创新，它使软件平台又多了一个层次，并将应用软件的业务逻辑和开发技术分离，使得应用软件的开发者可以只关注应用的业务，而不必关注其技术的实现，这也使得管理和业务人员参与应用软件的开发成为可能。 REAP由四个部分组成，各部分功能如下： 应用 /开发框架：应用 /开发框架是 REAP 的核心组件，由一系列的系统核心组

39、件包构成，实现了通用数据访问、 O-R映射、业务对象总线、 AOP、数据与对象缓存、分布式服务端对象访问、业务外观等技术，是一个支持组件化开发的多层分布式的系统运行框架： 应用 /开发框架的逻辑结构示意图 1. 对象持久化层（通用数据访问、 O-R 映射 、事务处理） 2. 业务规则层（业务对象、 AOP、对象缓存） 3. 业务外观层（为业务规则层提供调用接口） 15 / 133 4. 服务定位层（分布式访问、功能分布 /负载分配） 5. 界面展示层（ Web、 WinForm） 通用业务组件：提供在应用系统开发过程中需频繁使用的界面组件、数据访问组件、业务建模组件、功能组件、工作流组件等。

40、1. 基本界面组件：提供 Web 开发时需频繁使用的各种界面部件，如列表控件、树型控件等。能够通过使用 “所见即所得”的开发工具，简单地进行界面设计，快速开发业务界面。 2. 业务查询组件基类（ ICustomBoBase、 CustomBoBase）：提供了查询实体（数据库）的通用接口方法，有查询操作的业务组件都要继承它。可以按照关键字或者指定的查询条件查询对象。 3. 业务操作组件基类（ IBoBase、 BoBase）：提供了修改实体（数据库）的通用接口方法，有修改操作的业务组件都要继承它，修改包括了：增加、修改、删除等。 4. 异常处理组件（ ExceptionAop）：提供了系统出现

41、异常时异常窗口的生成处理，根据配置文件的定 义，生成信息丰富、全面、详细，对用户和开发人员友好的异常窗口。 5. 通用页面基类（ WebPageBase）：平台中所有的页面都从此基类继承，可以实现样式设定、身份验证、权限注册、访问权限验证、用户身份信息提取、参数处理等功能。开发人员在界面层开发时，可不用考虑这些方面的功能实现。 6. 编辑页面基类（ WebEditPageBase）：平台中所有的增加、修改页面都从此基类继承，它本身继承自通用页面基类，拥有通用页面基类的所有功能，在此基础上，加入了编辑页面的特性，可最大程度减轻开发此类页面的编码量。 7. 工作流组件（ REAPWorkflow）

42、：提供流程业务开发所必须的流程引擎、流程设计器、应用编程接口、流程监控工具，可以方便、快速的开发出需要流程控制的业务功能。 应用管理平台：包括系统配置管理、组织机构管理、用户管理、权限管理、日志管理、消息管理、菜单与模块管理等功能；在开发应用系统时，这些功能 REAP已内置，不需要重复开发，从而使开发人员可以专注于业务功能的开发，提高开发效率。具体功能稍后有详细介绍。 辅助开发 /建模工具：提供可与 Microsoft Visual Studio .NET 集成的辅助开发工具，该工具的主要功能如 下： 16 / 133 1. 生成 O-R 映射中必须的实体定义类文件，可以指定数据库连接，可以生

43、成多表关联定义。 2. 生成 REAPDataGrid控件使用的全局配置定义 XML文档和显示列定义 XML文档。 3. 生成业务对象。 4. 生成业务外观对象。 5. 生成典型页面（如增加、编辑、列表等）。 火电厂级监控信息系统 平台正是架构在 REAP 平台上，其功能结构如下图，且用户可以在此基础上根据自己的需要随时增加自定义的功能模块： 系 统 平 台系 统 配 置组 织 机 构权 限 管 理消 息 & 日 志字 典 属 性 管 理菜 单 管 理界 面 风 格 选 择角 色 管 理管 理 员 管 理业 务 模 块 管 理消 息 管 理日 志 查 询用 户 个 性 化 设 置应 用

44、 系 统 维 护部 门 管 理岗 位 管 理用 户 管 理用 户 组 管 理 系统平台功能结构示意图 17 / 133 4.1.1 系统配置 完成系统各种配置功能，包括各种数据字典 的管理、用户使用风格的配置和应用系统的维护功能。 1. 字典属性管理：实现字典分类及分类下的字典明细的统一管理，如：性别（男、女），日志分类（系统日志、用户日志、预警日志），供其它业务模块使用。 2. 菜单管理：提供对系统主界面功能菜单的维护功能，用户可以自定义登录后显示的菜单内容，还可以设置菜单图片、分组线、排列顺序等。 3. 界面风格选择：系统提供若干界面风格文件，用户可以选择自己喜欢的界面风格并保存。 4.

45、用户个性化配置：提供对用户自定义工作台中分组及其明细菜单项的维护功能。在系统主界面的左边是用户自定义工作台，用 户可以将自己使用最频繁的业务功能菜单放在这里，这些菜单还可以分组显示，并定义相关的显示图片。 5. 应用系统维护：维护应用系统的基本信息。 4.1.2 组织机构 完成电厂机构设置、部门及岗位的管理；同时可以完成用户的各种配置功能和用户组的管理。 1. 部门管理：提供机构和机构下部门的维护功能，机构、部门均可实现分级维护。 2. 岗位管理：按照组织机构的设置维护各部门下的岗位信息。 3. 用户管理：按照组织机构的设置维护各部门下的用户信息，可实现用户增加、修改、删除、查询，同时集成了指

46、定角色、指定岗位、查询权限等功能。 4. 用户组管理：可 实现用户分组的定义和用户组内用户的加入、退出等功能，可供其它业务模块按照用户组选择用户。 4.1.3 权限管理 权限管理模块主要完成脚色的配置、权限划分及分配以及模块管理，可实现多级授权。 1. 业务模块：按照分层结构维护业务模块，根据业务模块维护业务操作。业务操作可关联到页面或者窗体上的具体控件元素，如：按钮、标签等，从而实现更加精细的权限控制。 2. 角色管理 18 / 133 增加、修改、删除角色，为角色分配业务操作。用户角色授权时使用。 3. 管理员管理 从用户列表中选择管理员，为管理员指定管辖角色、管辖部门，删除管理员。系统实

47、施时，可 为每个部门指定一个管理员，由部门管理员为本部门人员分配权限，从而很方便的实现多级授权。 4.1.4 消息 &日志管理 包括系统的各种消息（包括预警、报警信息）的展示、配置以及操作日志的查询维护功能。 1. 发送消息 2. 新消息提醒 3. 查看新消息 4. 查看历史消息 5. 日志查询 4.1.5 系统时标管理 系统提供 GPS对时接口，以便能接收 DCS系统 (招标方已另外采购 )提供的 GPS对时信号，并与 GPS主时钟同步并能实现自动校正。接口形式应满足工程需要。 19 / 133 4.2 厂级监控 -机组实时信息管理 机组实时信息管理的功能结构如下图： 厂级过程监视与

48、管理实 时 组 态实 时 数 据全 厂 一 览 图工 况 图实 时 数 据 查 询汽 机组 态 用 户 权 限组 态 画 面 维 护锅 炉历 史 数 据 分 析历 史 数 据历 史 数 据 查 询趋 势 分 析实 时 曲 线历 史 曲 线对 比 曲 线 机组实时信息管理功能结构示意图 4.2.1 实时数据显示与管理 实现对各类运行参数和经济性、安全性、稳定性参数的监视是对 SIS+的基本要求。这些参数既包括从现场直接采集的数据，也包括经过后台在线计算后产生的数据。实时数据经过采集、处理后，存入企业级实时数据库中，再通过客户端应用程序或 WEB方式，向运行人员、生产管理人员提供统一的或个性化的展

49、示。 实时参数的展现提供多种数据显示与分析手段，包括生产过程图、趋势图、表格以及饼图、棒图、 X-Y图等方式。 系统具有图形组态工具，提供对显示画面的客户化定制 功能，能方便地进行图形组态， 20 / 133 用户可以根据各自的应用需要，组态生成新的流程图、趋势图、棒状图等显示画面，以满足不同使用者的需要。图形组态工具生成的组态文件，既可以在专用客户端上发布，也可直接通过 web方式发布 。 4.2.1.1 工况图 针对运行操作、生产管理及设备管理人员的不同要求，以生产流程图的形式提供给运行人员当前的实时信息。按照生产过程，以主题的方式表现生产过程信息，表现全厂各个生产环节的状况，包括机组、化

50、水、输煤、除灰等；用户界面友好，画面与实际系统相符合；信息完整，准确。画面上数值实时更新并根据该点状态显示不同颜色 ，指示正常、坏质量、报警等。 主要工况画图包括： 1) 汽机重要参数：以表格方式显示汽机主要参数的实时值； 2) 锅炉重要参数：以表格方式显示锅炉主要参数的实时值； 3) 辅机管理系统：显示主要辅机的开停机状态及电流值； 4) 蒸汽系统：显示蒸汽系统画面及主要参数的实时值； 5) 风烟系统：显示风烟系统画面及主要参数的实时值； 6) 给水系统：显示给水处氧系统画面及主要参数实时值。 7) 化水系统：显示辅控化水系统画面及主要参事实时值。 8) 输煤系统：显示辅控输煤系统画面及主要参事实时