火力发电厂厂级监控系统的设计与实现

摘要

厂级监控系统(Supervisor Information System SIS)是随着计算机技术、网络技术和自动控制技术的飞速发展，电厂生产控制系统得到广泛，是发电企业信息化建设的重要组成部分。随着企业的生产管理活动对各类信息的需求量不断扩大，为了解决DCS等现场控制系统和MIS系统之间的信息脱节问题，上世纪九十年代末期 SIS系统应运而生。SIS系统是一个面向生产管理层的自动化管理平台，最大程度地利用了DCS和MIS的资源，提高电厂的经济效益和现代化管理水平本。课题来源于华能集团某火电厂SIS系统建设项目，由西安热工院独立完成。
　　本文主要介绍了SIS系统软件的设计和实现，给出了SIS系统的总体设计方案以及软件体系结构。首先讨论了SIS系统所具有的功能需求，并针对它们提出了一个通用的软件系统体系结构，系统介绍了软件系统的组成个模块，并说明了各个模块的功能及模块之间的关系。在SIS系统的实现中主要描述了两个具体功能块的实现过程:实时数据库接口采集系统和SIS系统网络结构设计。对于实时数据库接口采集系统，接口主要分为两个方面:一是与上层应用软件的接口，在控制监控和实时数据之间实现数据存取；二是现场模块之间的接口设计。基于面向对象的设计思想，利用分层模块化设计理念，基于PI实时数据库系统，利用PI-API函数，考虑不同接口的相似性，建立了一套统一的接口模块。网络结构设计考虑分层结构，主要包括过程控制层 DCS/PLC系统、过程监视与生产管理层 SIS系统和经营管理层 MIS系统，各层之间在在安全性要求高的地方采用单向设计或硬件网闸的方式，有效保证了系统安全。最后对给进行了全文总结，并提出了一些改进意见。针对SIS系统，本文具体实施了实时数据库采集系统设计方案，并成功应用到西安热工院TRRI-SIS软件系统。
　　本论文提出的方案在华能集团某火电厂的SIS系统得到了应用和测试，设计的数据接口模块能够实现对数据的实时获取和处理，并且在测试过程中，实时数据和历史数据库都能顺利建立。本文中的网络结构设计和安全设置，满足了某电厂SIS系统顺利运行和安全性要求。

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第一章 绪论

1.1 SIS系统开发背景和意义

1.2 国内外发展动态

1.3 研究目的及内容

1.4 研究章节安排

第二章 SIS系统主要的理论和技术

2.1 C/S以及 B/S的基础理论

2.2 DCS系统与 SIS系统和MIS系统

2.3 数据库技术

2.4 网络技术

2.5 本章小节

第三章 SIS系统软件需求分析

3.1 火力发电厂生产工艺流程

3.2 火电厂 SIS 的需求分析

3.3 本章小结

第四章 SIS系统总体方案设计

4.1 SIS系统总体结构

4.2 系统软件总体结构

4.3 实时/历史数据库软件

4.4 SIS系统网络结构

4.5 网络结构设计的任务

4.6 网络安全与防护

4.7 实施厂级实时监控信息系统（SIS）过程中应注意的问题

4.8 本章小结

第五章 SIS系统关键模块设计与实现

5.1 实时/历史数据库功能分析

5.2 实时数据库接口设计

5.3 数据库接口模块代码实现

5.4 数据库模块组态软件设计

5.5 模块管理功能

5.5 本章小结

第六章 SIS系统主要功能模块

6.1 系统应用范围与功能概述

6.2 实时数据库查询系统概要

6.3 统计报表管理系统功能模块

6.4考核报表管理系统功能模块

6.5 生产实时图形模块

6.6 本章小结

第七章 系统测试

7.1 测试概述

7.2 DCS接口机数据采集测试

7.3 采集到的数据与数据库通讯测试

7.4 网闸到镜像服务器测试

7.5 本章小结

第八章 总结

致谢

参考文献