SIS系統(tǒng)講義紀更昭2008-01-18ELECTRICPOWERMAINTENANCESUBCOMPANYOFANHUIHUAINANPINGWEIPOWERGENERATIONCO.,LTD.安徽淮南平圩電力檢修工程有限責任公司2021/5/91SIS系統(tǒng)講義SIS概念知識1SIS網絡結構2SIS關鍵技術3eDNA數(shù)據(jù)庫4SIS的應用52021/5/92SIS概念知識SIS概念知識12021/5/93SIS概念知識1997年電力規(guī)劃設計總院向國家電力公司上報的文件中正式提出了火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SupervisoryInformationSysteminPowerPlant簡稱SIS）的概念。SIS概念是第一個由我國專家根據(jù)計算機技術發(fā)展現(xiàn)狀，總結火電廠實時生產過程監(jiān)控和管理經驗，自主提出的火電廠信息化中比較重大的概念。2021/5/94SIS概念知識SIS系統(tǒng)主要是對生產過程實時控制系統(tǒng)(DCS、PLC等)的重要參數(shù)進行采集、匯總、存儲，并在企業(yè)范圍內進行信息共享。通過SIS系統(tǒng)，我們可以方便、安全地對生產信息進行統(tǒng)一管理、查詢、分析，從而提高電廠信息化水平、滿足管理生產過程的需求，2021/5/95SIS網絡結構SIS網絡結構22021/5/96SIS網絡結構SIS網絡建設的總體原則為：保證生產控制系統(tǒng)的網絡能夠高效可靠的運行；實現(xiàn)生產控制系統(tǒng)能夠同MIS系統(tǒng)的網絡互連和數(shù)據(jù)交換；生產網絡和辦公網絡具有相應的隔離機制，保證生產網絡能夠最大限度的可靠安全的運行；應具有較高的性價比、利用率；提供最大限度的容錯冗余特性實時/歷史數(shù)據(jù)庫能夠長時間、大容量保存數(shù)據(jù)；網絡結構具有開放性、可擴展性。

2021/5/97SIS網絡結構(一期)2021/5/98SIS網絡結構SIS系統(tǒng)與DCS網絡SIS與DCS通過交換機進行通信，中間不設防火墻，DCS系統(tǒng)通過專用發(fā)送數(shù)據(jù)的程序將現(xiàn)場數(shù)據(jù)發(fā)送至SIS系統(tǒng)的接口機。SIS系統(tǒng)接口機對數(shù)據(jù)進行接收并處理。DCS網絡構架保持原樣，二者通信協(xié)議為UDP。2021/5/99SIS網絡結構SIS系統(tǒng)與MIS網絡SIS以快速以太網為網絡構架技術，MIS網網絡構架技術保持原樣，SIS網與MIS網之間主干連接使用光纖連接。為了保證SIS運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性。在兩個網絡之間架設防火墻，對SIS網，只是打開數(shù)據(jù)傳送的端口，對MIS網，無任何端口可以訪問SIS網。2021/5/910SIS網絡結構SIS系統(tǒng)與汽機調節(jié)系統(tǒng)（DEH）網絡圖中A（粉色）網、B（綠色）網是DEH系統(tǒng)工作站與DPU機柜通訊的冗余網絡，C（藍色）網用于工作站之間通訊用。我們將原來的C網斷開并與SIS網DEH接口機的第二塊網卡連接，這種方案不破壞DEH生產控制系統(tǒng)網絡，又能滿足SIS系統(tǒng)的要求。2021/5/911SIS網絡結構(二期)2021/5/912SIS網絡結構SIS網絡架構采用局域網標準IEEE802.x和網絡/網際通訊協(xié)議標準TCP/IP。SIS網絡以交換機為核心，大體上分三層。2021/5/913SIS網絡結構底層為SIS接口層網絡：這層是指SIS接口機采集實時數(shù)據(jù)的所有電廠生產控制系統(tǒng)和設備。2021/5/914SIS網絡結構連接的系統(tǒng)有：#3單元機組分散控制系統(tǒng)(I/ASeriesDCS控制系統(tǒng))、#4組單元機組分散控制系統(tǒng)(I/ASeriesDCS控制系統(tǒng))、輔助生產系統(tǒng)控制網（煤、灰、水等系統(tǒng)的控制）、電氣網絡控制系統(tǒng)（NCS）、煙氣脫硫分散控制系統(tǒng)（FGD_DCS）、爐管泄漏自動報警系統(tǒng)、汽機振動監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)（TDM），備用接口機。2021/5/915SIS網絡結構中間層為SIS功能實現(xiàn)層，也是SIS主干網絡：兩臺實時/歷史數(shù)據(jù)庫服務器、兩臺計算分析站、一臺網管服務器分別通過兩條千兆雙絞線與冗余配置的兩臺核心交換機相連；9臺接口機、1臺值長站、GPS標準時鐘接口、1臺網絡隔離裝置采用百兆雙絞線與核心交換機相連。2021/5/916SIS網絡結構上層為SIS應用層網絡：通過網絡隔離裝置，中間層核心交換機與子交換機相連，從而將數(shù)據(jù)送往MISWEB服務器，MIS網各個客戶端通過子交換機訪問MISWEB服務器。2021/5/917SIS關鍵技術

SIS關鍵技術32021/5/918SIS關鍵技術RAID技術RAID:獨立磁盤冗余陣列,是英文RedundantArrayofIndependentDisks的縮寫，有時也簡稱磁盤陣列（DiskArray），1987年由美國柏克萊大學提出。2021/5/919SIS關鍵技術簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同的方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)備份技術。RAID的應用有多種類型，目前可以獲得業(yè)界廣泛認同的有4種，RAID0、RAID1、RAID0+1和RAID5。2021/5/920SIS關鍵技術依據(jù)不同RAID類型具有的特點，我們的SIS系統(tǒng)中2臺實時/歷史數(shù)據(jù)庫服務器、所有接口機均由2塊硬盤做Raid1陣列，MISWEB服務器由6塊硬盤（73G）做Raid5陣列。2021/5/921SIS關鍵技術RAID1技術特點：RAID1-DiskMirroring又稱鏡像2021/5/922SIS關鍵技術2021/5/923SIS關鍵技術RAID5技術特點：2021/5/924SIS關鍵技術集群技術+磁盤陣列2021/5/925SIS關鍵技術集群技術是一組相互獨立的計算機，利用高速通信網絡組成一個單一的計算機系統(tǒng)，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。其出發(fā)點是提供高可靠性、可擴充性和抗災難性。2021/5/926SIS關鍵技術錯誤接管集群技術是將建立在同一個網絡里的兩臺或多臺服務器通過集群技術連接起來，集群節(jié)點中的每臺服務器各自運行不同的應用，具有自己的廣播地址，對前端用戶提供服務，同時每臺服務器又監(jiān)測其他服務器的運行狀態(tài)，為指定服務器提供熱備份服務。2021/5/927SIS關鍵技術服務器A磁盤陣列（Z盤）服務器B心跳連接去冗余核心交換機2021/5/928SIS關鍵技術雙機與磁盤陣列柜互聯(lián)結構可以有效的避免由于應用程序自身的缺陷導致系統(tǒng)全部停機的情況，同時由于所有的數(shù)據(jù)全部存貯在外置的磁盤陣列柜中，當工作機出現(xiàn)故障時，備份機接替工作機，從磁盤陣列中讀取數(shù)據(jù)，切換時間30秒左右，這種操作也可以人為手動進行。2021/5/929eDNA數(shù)據(jù)庫eDNA數(shù)據(jù)庫42021/5/930eDNA數(shù)據(jù)庫eDNA=e(Enterprise企業(yè))+

D(Distributed分布式)+

N(Network網絡)+

A(Architecture結構)eDNA是一個實時/歷史數(shù)據(jù)庫，它能夠：為企業(yè)提供實時和歷史過程信息,提供能有效表示過程信息的應用提供通用的實時信息數(shù)據(jù)庫2021/5/931eDNA數(shù)據(jù)庫eDNA的組成：各種服務，客戶端和應用2021/5/932eDNA數(shù)據(jù)庫——工作機制2021/5/933eDNA數(shù)據(jù)庫——一切從服務目錄開始權限訪問真實網絡eDNA網絡安全網絡管理員客戶端2021/5/934eDNA數(shù)據(jù)庫各個服務在概念上講是平等的，但在實際中由于各自所起的作用、功能不同而實際的位置也不一樣。安全服務是eDNA數(shù)據(jù)庫中的執(zhí)法審核部門，eDNA的安全服務提供了一種控制和管理用戶訪問權限的手段。它保證了eDNA的規(guī)范運行。安全服務的存在杜絕了對eDNA的非法訪問。配置管理服務是eDNA數(shù)據(jù)庫中的每個點的管理部門，任何一個點的管理都必須經過配置管理服務。2021/5/935eDNA數(shù)據(jù)庫實時服務是用來收集各種實時的數(shù)據(jù)（各種設備產生的數(shù)據(jù)和手工制造的數(shù)據(jù)），同時把數(shù)據(jù)保存到歷史服務中（如果歷史服務啟動）。歷史服務提供長期的、在線的、實時的數(shù)據(jù)保存與恢復。報警服務管理著一系列點的報警信息。通知服務可以將系統(tǒng)目前的各種狀態(tài)通過傳呼機和電子郵件的方式通知給關鍵人物。應用服務像一個簡單的文件服務器那樣的工作，向eDNA應用程序提供二進制的對象或文件。BOSS是一個功能強大的管理工具，管理著eDNA中的服務，可以方便的實現(xiàn)遠程網絡管理和操作。2021/5/936eDNA數(shù)據(jù)庫——各服務之間的相互關系2021/5/937eDNA數(shù)據(jù)庫服務目錄（SVCDIR）是由SVCDIR服務自動創(chuàng)建的，它將添加到系統(tǒng)的各項服務的信息保存下來。Svcdir.db將與添加到系統(tǒng)中的每一個eDNA服務相關的重要信息都保存下來，這些信息有，服務名，描述，類型，創(chuàng)建日期等等。服務配置文件提供了ServiceDirectory服務啟動所必須的一些信息。服務配置文件必須同服務對應的可執(zhí)行程序放在同一個目錄下面。服務配置文件中一條指令單獨占據(jù)一行的位置。指令包括一個關鍵字，后面緊跟著的是一個分隔符（空格或是等號），再后面是其他的一些參數(shù)。2021/5/938SIS的應用SIS的應用52021/5/939SIS的應用目前，我廠SIS系統(tǒng)的主要應用有：全廠生產流程監(jiān)視、全廠生產數(shù)據(jù)存儲、全廠生產數(shù)據(jù)趨勢查詢、機組級及廠級性能計算、機組經濟性指標分析、過程信息統(tǒng)計和分析、機組優(yōu)化運行及操作指導等2021/5/940SIS的應用全廠生產流程監(jiān)視包括機組DCS、全廠輔網控制系統(tǒng)、NCS、脫硫、TDM等系統(tǒng)的實時生產數(shù)據(jù)，其生產流程都能通過SIS在工作站和終端上進行監(jiān)視。2021/5/941SIS的應用2021/5/942SIS的應用全廠生產數(shù)據(jù)存儲該功能將以高精度采集所有來自外圍控制系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，并通過很高的數(shù)據(jù)壓縮率將這些數(shù)據(jù)保存為歷史數(shù)據(jù)文檔。同時在SIS系統(tǒng)中能對這些數(shù)據(jù)進行計算和分析，計算和分析的所有結果也將和實時數(shù)據(jù)一起被保存。

2021/5/943SIS的應用全廠生產數(shù)據(jù)趨勢查詢該功能主要完成廠級和機組級生產實時數(shù)據(jù)趨勢、異常數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、考核指標、性能指標、優(yōu)化數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的查詢和回放。

2021/5/944SIS的應用機組性能計算包括：電廠總體性能主要包括：機組功率因素、機組負荷率、補給水率、機組效率、廠用電率、標準發(fā)電煤耗率、標準供電煤耗率。2021/5/945SIS的應用鍋爐性能排煙熱損失（q2）、固體未完全燃燒熱損失（q4）、鍋爐散熱損失（q5）、灰渣物理熱損失（q6）及鍋爐效率、過剩空氣系數(shù)等。2021/5/946SIS的應用2021/5/947SIS的應用汽機性能汽機高壓缸效率、汽機中壓缸效率，汽輪機熱耗率、汽機抽汽計算（包括流量、壓力、焓等）、加熱器能量平衡計算，高壓缸汽機質量平衡，中壓缸汽機質量平衡等。2021/5/948SIS的應用2021/5/949SIS的應用機組性能計算還包括：凝汽器性能、清潔系數(shù)可以按照HEI標準計算；給水加熱器性能；空預器性能2021/5/950SIS的應用廠級性能計算廠級經濟性指標有：全廠運行性能系數(shù)、全廠運行成本、全廠平均供電煤耗率、全廠平均發(fā)電煤耗率、全廠供電量、全廠平均廠用電率、全廠發(fā)電量，全廠燃料量、全廠燃油量、全廠補水量等。2021/5/951SIS的應用廠級性能計算方法：1)全廠運行性能系數(shù)機組運行性能系數(shù)是指機組最佳運行煤耗率與實際運行煤耗率之比，該數(shù)值越接近1，表明機組運行水平越高；全廠運行性能系數(shù)為每臺機組運行性能系數(shù)與負荷加權平均值。2)燃煤成本3)全廠平均供電煤耗率、全廠平均發(fā)電煤耗率全廠平均供電煤耗率、全廠平均發(fā)電煤耗率的計算方法為各臺機