厂级监控信息系统（SIS）
技术报告
中电投河南电力有限公司平顶山发电分公司
翟利霞
2012-3-10
目 录
第一部分、系统概述.................................................................................................... 5
1、系统组成.......................................................................................................... 5 2、网络结构图...................................................................................................... 6 3、系统硬件组成.................................................................................................. 7
1）、服务器基本信息.................................................................................. 7 2）、接口机基本信息.................................................................................. 8 3）、网络设备基本信息.............................................................................. 8 4）、配电柜基本信息.................................................................................. 9 4、设备布置........................................................................................................ 10
1）、机柜布置图........................................................................................ 10 2）、SIS机柜出线图 ................................................................................. 11 5、系统总功率计算和各机柜内设备总高度计算............................................ 11
1）、接口机机柜........................................................................................ 11 2）、网络机柜............................................................................................ 11 3）、服务器机柜........................................................................................ 12 4）、最大功率............................................................................................ 12 5）、最大电流............................................................................................ 12 6、系统地址规划................................................................................................ 13
1）、SIS内部 ............................................................................................. 13 2）、MIS侧 ............................................................................................... 14
第二部分、系统网络环境搭建及软件环境安装阶段的主要任务.......................... 16 第三部分、底层数据采集接口开发与部署.............................................................. 16
1、1DCS数据采集采用OPC方式 ................................................................... 16
1）、逻辑结构............................................................................................ 16 2）、配置文档............................................................................................ 17 2、2DCS数据采集采用OPC方式 ................................................................... 17
1）、逻辑结构............................................................................................ 17 2）、配置文档............................................................................................ 17 3、水控制和辅控网系统数据采集采用OPC方式 .......................................... 18
1）、逻辑结构............................................................................................ 18 2）、配置文档............................................................................................ 18 4、炉管泄露系统数据采集采用串口通信方式................................................ 19
1）、逻辑结构............................................................................................ 19 2）、配置文档............................................................................................ 19 5、网控系统数据采集采用串口通信方式........................................................ 19
1）、逻辑结构............................................................................................ 19 2）、配置文档............................................................................................ 20 6、关口表系统数据采集采用串口通信方式.................................................... 20
1）、逻辑结构............................................................................................ 20 2）、配置文档............................................................................................ 20 7、脱硫数据采集采用OPC方式 ...................................................................... 21
1）、逻辑结构............................................................................................ 21 2）、配置文档............................................................................................ 21
第四部分、上层应用功能开发与部署...................................................................... 21
1、全厂生产过程实时数据采集与处理............................................................ 21
1）流程图.................................................................................................... 22 2）棒状图.................................................................................................... 23 3）参数图.................................................................................................... 23 4）趋势图.................................................................................................... 24 5）测点查询................................................................................................ 25 2、厂级及机组级性能计算与分析.................................................................... 25
1）数据甄别及处理.................................................................................... 25 2）机组级性能计算与分析........................................................................ 26 3）厂级性能计算与分析............................................................................ 28 3、机组经济指标分析........................................................................................ 30 4、 机组性能试验 .............................................................................................. 31
5、 运行优化和设备操作指导 .......................................................................... 32
1）、优化参数............................................................................................ 32 2）、趋势分析............................................................................................ 32 3）、运行指导............................................................................................ 33 6、 机组负荷优化分配和经济调度 .................................................................. 34
1）、系统结构............................................................................................ 34 2）、优化调度算法.................................................................................... 34 3）、主要功能模块及接口........................................................................ 34 7、 报表及打印 .................................................................................................. 36
1）、机组级生产报表................................................................................ 36 2）、厂级生产报表及分析........................................................................ 37 8、 系统维护 ...................................................................................................... 39
第一部分、系统概述
1、 系统组成
AOP统一的信息表现平台(Unified Information Representation Platform) 数据展示层画面曲线表格报告网页文档CAD表单音频视频其他??AOP统一的业务计算平台(Unified Business Developing Platform)数据过滤性能计算绩效考核耗差分析信息统计优化运行??数据分析层热力试验AOP统一数据数据采集层存储
商用关系数据库管理系统 (SQL Server, Oracle ??) 工业实时数据库系统(InSQL,PI??)DCS 关口表 辅控 厂用电 其他
2、网络结构图
SIS网络结构图 河南分公司PHD数据库接口机潘爱兵 2009-05-08 实时服务器A磁盘阵列实时服务器B 接口机镜像服务器 服务器WWW 应用服务器1MIS核心交换机SIS主交换机ASIS主交换机B正向型单向隔离装置 SIS机房防火墙防火墙应用服务器2 接口机光纤收发器接口机接口机接口机接口机接口机接口机接口机接口机 网管服务器 光纤收发器#1DCS#2DCS炉管泄漏TDM辅网NCS电量采集远方负荷脱硫DCS
3、系统硬件组成
1）、服务器基本信息
序号 名称 1 PI ServerA 型号 IBM 操作系统 Windows RAID 安装的软件 集成RAID0、1，1、PI Server； 可选RAID5。带阵列卡（单独购买） 同上 2、群集软件MSCS； 3、SafeTransfer客户端软件 1、PI Server； 2、群集软件MSCS； 3、SafeTransfer客户端软件 x3850 Server 2003企业版SP2 2 PI ServerB 同上 同上 3 网管服务器 IBM x3650 同上 集成RAID0、1、1、北塔网管软件 10，可选RAID5、6。带Raid 5卡 4 应用服务器A 同上 同上 同上 1、NCE； 2、Matlab； 5 应用服务器B 同上 同上 同上 AOP平台统一计算软件 6 镜像服务器 同上 同上 集成RAID0、1、1、PI Server； 10，可选RAID5、6。带Raid 5＋1卡 2、SafeTransfer服务端软件 7 Web发布服务器 同上 同上 集成RAID0、1、1、Sql Server 2005企10，可选RAID5、6。带Raid 5卡 业版； 2、Sql Server 2005 SP2；
3、IIS组件； 2）、接口机基本信息
序号 名称 1 ＃1DCS接口机 型号 研华 操作系统 安装的软件 Windows Server 1、PI-OPCINT IPC-610B 2003 企业版SP2 2 3 4 ＃2DCS接口机 辅控网接口机 关口表接口机 同上 同上 同上 同上 同上 同上 1、PI-OPCINT 1、PI-OPCINT 1、采集程序（RS485串口，645标准规约） 5 NCS接口机 同上 同上 1、采集程序（RS232/485串口，扩展CDT规约程序） 6 炉管泄露接口机 同上 同上 2、采集程序（RS485串口， Modbus规约） 7 TDM接口机 同上 同上 有自己的web服务器，SIS只需做个链接 8 9 10 脱硫接口机 同上 同上 同上 同上 1、PI-OPCINT 待定 无 远方负荷接口机 同上 备用 同上 3）、网络设备基本信息
序号 1 名称 中心交换机A 型号 MACH4002-24G-L3EHC 2 中心交换机B MACH4002-24G-L3EHC 3 4 隔离装置A 隔离装置B HRwall-85M-Ⅱ HRwall-85M-Ⅱ 物理隔离SIS和MIS 备用 SIS系统备交换机 作用 SIS系统主交换机
5 防火墙A 天融信NGFW4000 用在SIS接口机和TG-4208 SIS服务器之间 6 防火墙B 天融信NGFW4000 用在SIS接口机和TG-4208 SIS服务器之间 7 防火墙C 天融信NGFW4000-UF（TG-5D308） 4）、配电柜基本信息
实际需要功率 加30％的冗余为 双路电源自动切换模块 出线个数 尺寸 色标 15000W 20000W ASCO切换模块<0.2毫秒 16个 800（宽）×600（深）×2260（高） 冰灰（77CY09）
4、设备布置
1）、机柜布置图
机柜布置网络机柜中心交换机A（MACH4002-24G-L3EHC）中心交换机B（MACH4002-24G-L3EHC）潘爱兵 2009-07-19服务器机柜电源分配柜ASCO 7000系列智能自动转换开关接口机机柜＃1机组DCS接口机(IPC 610)_4U＃2机组DCS接口机(IPC 610)_4U数据库服务器A(X3850)_3U数据库服务器B(X3850)_3U隔离装置A(HRwall-85M-Ⅱ)辅网DCS接口机(IPC 610)_4U网管服务器(x3650)_2U电量采集接口机(IPC 610)_4U防火墙1(天融信NGFW4000 TG-4208)应用服务器1(x3650)_2UKVM切换器(ATEN CS-1758)_1UKVM切换器(ATEN CS-1758)_1U防火墙2(天融信NGFW4000 TG-4208)17” LCD、键盘、鼠标一体化17” LCD、键盘、鼠标一体化应用服务器2(x3650)_2UNCS接口机(IPC 610)_4U镜像服务器(x3650)_2U入侵防御(天融信TopIDP3000)锅炉炉管泄漏接口机(IPC 610)_4UWeb发布服务器(x3650)_2U远方负荷调度系统接口机(IPC 610)_4U河南分公司Oracle数据库接口机(IPC 610)_4UTDM系统接口机(IPC 610)_4U一体化备份设备(奥迪赛)脱硫DCS系统接口机(IPC 610)_4U磁盘阵列(DS3400)_2U注意：剩余一台隔离装置备用，剩余一台防火墙NGFW4000-UF(TG-5D308)备用共33U(不包含键盘鼠标)共19U(不包含键盘鼠标)
2）、SIS机柜出线图
Microsoft Visio 绘图
5、系统总功率计算和各机柜内设备总高度计算
1）、接口机机柜
1#机组DCS接口机（IPC610） 2#机组DCS接口机（IPC610） 辅控网DCS接口机（IPC610） 电量采集接口机（IPC610） 高度（U） 额定（W） 最大（W） 4 4 4 4 300 300 300 300 3.4 48 300 300 300 300 2451.4 400 400 400 400 3.4 48 400 400 400 400 3251.4 KVM切换器（ATEN CS-1758） 1 17寸 LCD 、键盘、鼠标一体化 NCS接口机 （IPC610） 锅炉炉管泄露接口机（IPC610） TDM系统接口机（IPC610） 脱硫DCS接口机（IPC610） 1 4 4 4 4 34 2）、网络机柜
网络机柜 中心交换机a（ MACH4002-24G-L3EHC） 中心交换机b（ MACH4002-24G-L3EHC） 隔离装置a（HRwall-85M-II） 高度（U） 额定（W） 最大（W） 8 8 2 300 300 300 300 300 300 300 300 防火墙a（天融信NGFW4000 TG4208） 2
防火墙b（天融信NGFW4000 TG4208） 2 入侵防御（天融信TopIDP3000） 4 300 300 300 300 300 400 远方负荷调度系统接口机（IPC610）_4U 4 额定300W 最大400W 河南分公司Oracle数据库接口机（IPC610） 34 4 300 400 2400 2600 3）、服务器机柜
数据库服务器A（X3850） 数据库服务器B（X3850） 网关服务器（X3650） 应用服务器1（X3650） KVM切换器（ATEN CS-1758） 17寸 LCD 、键盘、鼠标一体化 应用服务器2（X3650） 镜像服务器（X3650） WEB发布服务器（X3650） 一体化备份设备（奥迪赛） 磁盘阵列柜(DS3400) 高度（U） 3 3 2 2 1 1 2 2 2 4 4 26 额定（W） 最大（W） 1300 1300 835 835 3.4 48 835 835 835 6826.4 4）、最大功率
3251.4＋2600＋6826.4＝12675.8(W)
5）、最大电流
12675.8/220=57.6(A)
6、系统地址规划
1）、SIS内部
序号 名称 1 实时服务器A IP1 10.10.10.1 IP2 10.141.28.11 备注 1、IP1用于心跳； （10.141.28.10） 2、10.141.28.10为群集地址 2 实时服务器B 10.10.10.2 10.141.28.12 1、IP1用于心跳； （10.141.28.10） 2、10.141.28.10为群集地址 3 ＃1DCS接口机 172.16.100.1 （对方172.16.100.2） 4 ＃2DCS接口机 172.16.100.3 （对方172.16.100.4） 5 辅控网接口机 172.16.100.5 （对方172.16.100.6） 6 7 8 9 10 关口表接口机 NCS接口机 无（使用串口） 无（使用串口） 10.141.28.16 10.141.28.17 10.141.28.18 10.141.28.19 10.141.28.20 10.141.28.15 10.141.28.14 10.141.28.13 IP1用于与现场DCS连接 IP1用于与现场DCS连接 IP1用于与现场DCS连接 IP1用于与现场DCS连接 10.141.28.21 炉管泄露接口机 无（使用串口） TDM接口机 脱硫接口机 无（只做链接） 172.16.100.7 （对方172.16.100.8） 11 远方负荷接口机
2）、MIS侧
序号 名称 1 2 3 4 网管服务器 应用服务器A 应用服务器B 镜像服务器 IP1 IP2 由MIS管理员分配 由MIS管理员分配 由MIS管理员分配 备注 IP1用于与隔离装置的出口连接 由MIS管理员分配 根据隔离装置由MIS管理员分配 的配置决定 5 Web发布服务器 7、PI Server测点命名办法 项目 1#机组 2#机组 辅控网 测点命名规则 10为前缀 20为前缀 模拟量：加前缀FWA 开关量：加前缀FWD 关口电量 加前缀GKDL 网控 模拟量：加前缀WKA 开关量：加前缀WKD 厂用电 FCS*I*：电流点 FCS*U*：电压点 FCS*PE：有功电度 FCS*P：有功功率 NCE 1#机组：10_* 2#机组：20_* 脱硫 模拟量：加前缀TLA 开关量：加前缀TLD 报警点 计算点 统计点 加前缀A_ 加前缀C_ 加前缀T_ 无 无 无 @ C T 无 P O O M N M N 实时服务器点源 镜像服务器点源 A B K A B K 8、实施步骤
网络布线设备安装与组网系统安装与软件环境建设底层数据采集需求分析有新需求或变更应用开发与调试无新需求或变更试运行完善阶段项目验收
第二部分、系统网络环境搭建及软件环境安装阶段的主要任务
1、 网络布线； 2、 安装设备到机柜； 3、 组网；
4、 安装接口机和服务器的操作系统； 5、 安装接口机和服务器上必须的软件环境； 6、 调试网络设备。如主交换机、防火墙； 7、 调试安全隔离设备。如单向隔离装置；
第三部分、底层数据采集接口开发与部署
1、1DCS数据采集采用OPC方式 1）、逻辑结构
#1 DCS工程师站安装OVATION（名称：Ovation.OPC.1），从DCS底层读取数据#1 DCS接口机安装OPCINT接口，从Ovation.OPC.1读取数据，写入PI ServerPI Server
2）、配置文档
在#1 DCS工程师站机器上和在#1 DCS接口机机器上进行的配置请参见文档“DCOM配置步骤.doc”和文档“DCOM配置详细说明.DOC”。
2、2DCS数据采集采用OPC方式 1）、逻辑结构
#2 DCS工程师站安装OVATION（名称：Ovation.OPC.1），从DCS底层读取数据#2 DCS接口机安装OPCINT接口，从Ovation.OPC.1读取数据，写入PI ServerPI Server
2）、配置文档
在#2DCS工程师站机器上和在#2 DCS接口机机器上进行的配置请参见文档“DCOM配置步骤.doc”和文档“DCOM配置详细说明.DOC”。
3、水控制和辅控网系统数据采集采用OPC方式 1）、逻辑结构
水控制及辅控网工程师站安装OVATION（名称：Ovation.OPC.1），从DCS底层读取数据水控制及辅控网接口机安装OPCINT接口，从Ovation.OPC.1读取数据，写入PI ServerPI Server
2）、配置文档
在水控制和辅控网工程师站机器上和在水控制和辅控网系统数据接口机机器上进行的配置请参见文档“DCOM配置步骤.doc”和文档“DCOM配置详细说明.DOC”。
4、炉管泄露系统数据采集采用串口通信方式
1）、逻辑结构
炉管泄露工程师站串口，Modbus规约炉管泄露接口机从DCS底层读取数据开发数据采集接口程序，从串口读取数据，写入PI ServerPI Server
2）、配置文档
请参考“Modbus标准规约”文本。
5、网控系统数据采集采用串口通信方式
1）、逻辑结构
网控工程师站串口，扩展CDT规约网控接口机从DCS底层读取数据开发数据采集接口程序，从串口读取数据，写入PI ServerPI Server
2）、配置文档
请参考“扩展CDT规约”文本。
6、关口表系统数据采集采用串口通信方式
1）、逻辑结构
关口表工程师站串口，645标准规约关口表接口机从DCS底层读取数据开发数据采集接口程序，从串口读取数据，写入PI ServerPI Server
2）、配置文档
请参考“645标准规约”文本。
4） 、权限管理：赋予用户特定的菜单访问权限
5）离线数据录入
中电投河南电力有限公司平顶山发电分公司
生产技术部
翟利霞
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