总体功能是在“ 统一规划、融合设计、分步实施、注重实效”指导
思想下, 基于统一的硬件网络规划设计,搭建大集中的过程控制系
统层,集成生产实时数据和管理关系数据库的数据层,在满足系统安
全策略的前提下,应用功能分为以下五大部分:
生产管理部分 包括:运行工况监视与查询,运行统计与考核,性能
计算,耗差分析,运行优化,负荷优化分配,控制系统优化,应力与
寿命管理,设备状态监测与故障诊断,数据归类统计,设备可靠性管
理,机组在线性能试验,参数劣化分析,短消息中心,机组运行故障
诊断,控制系统故障诊断,金属安全监督, 系统管理,氧化锆氧量
分析,锅炉承压管泄漏在线检测,烟气排放连续监测,汽
机振轮动在线监测与故障诊断,飞灰含碳在线检测,磨煤机 CO
监测系统, 火焰检测系统,运行管理系统, 安全监察管理系
统,技术监督管理系统, 班组管理系统。
资产管理部分 包括:设备管理系统, 维修管理系统, 工程项目管
理系统,物资管理系统。
经营管理部分 包括:财务管理系统,计划统计管理,预算管理系统,
燃料管理,综合查询。
行政管理部分 包括:办公自动化系统,企业网站,党群管理系统,
人力资源管理,档案管理。
其他部分 包括:仿真研究系统,视屏监控,视屏会议,门禁管理系
统,信息安全。
1.2.信息系统硬件网络拓扑结构
考虑全厂信息共享和网络安全的要求,采用两级或多级交换模式,将
控制 系统、厂级监控信息系统、 仿真研究系统、 管理信息系统
分别设置成单独的局域网络。各个网络之间通过不同的网络安全防范
机制确保网络安全与数据安全。网络系统支持数据、语音、视频等,
提供短信、传真、电话、移动办公等的支持。
首先,控制系统在电厂中处于安全等级最高的层面,生产信息系统通
过与各个控制系统分别设立接口机的方式实时采集生产数据;以确保
各控制系统之间不发生相互影响,同时,接口机还可完成数据缓存功
能,系统维护及故障时,保证 实时数据完整不丢失。 相对管理
信息系统而言, 厂级监控信息系统通过安全网络隔离装置, 将实
时生产信息发送至管理信息系统中相应的镜像服务器中。管理信息系
统中所有关于生产实时信息可从访问镜像服务器处获取。仿真研究系
统从生产系统中获取机组实时数据。最后,管理信息系统中设置必要
的 Web 服务器, 可将必要的信息在 Internet 上发布,以便于某集
团对电厂生产经营情况的掌握, 实现信息资源共享。视频监控系统
采用数字 IP 技术,运行在 MIS 网络上。具体硬件及网络组成如下。
(1)控制网络接口设备(采集接口机)
提供信息系统采用的与下层控制网络(DCS、水、煤、灰渣、脱硫等)
的数
据接口设备, 这些接口设备对于下层控制网络数据的读取应有严格
的授权。 信息系统不应对下层控制网络进行修改、 组态或对工艺
过程进行直接控制, 不应影响下层生产控制网络的控制功能。
(2)网络单向隔离装置
为全厂过程控制计算机网络的安全,信息系统中的生产实时数据可按
完全单向的由实时历史库流向生产管理信息系统原则设计方案,设置
单向物理隔离装置(网闸)。
(3)交换机
生产信息部分: 2 台具有高度稳定性和可扩充性的核心交换机,
具有全对称多处理器的硬件体系结构的交换机,交换机结构形式为机
架式工业交换机,路由交换机具有 IP 优化的网络性能设计和优秀
的网络划分功能,通过多条负载均衡的独立的并行总线互连, 在
任意一个处理器和网络接口模块出现故障时都不影响其它模块,所有
的功能部件(电源、系统总线、处理器模块、风扇、网络接口模 块
等)均冗余热备和可热插/拔。
管理信息部分: 2 台具有极高的性能和可靠性的网络核心交换机,
交换机应支持 1000MB 和 100MB 双绞线、1000MB 和 100MB 光
纤模块。具有 1000MB 交换机所要求的高性能, 高可靠性和组态
灵活性。交换机可支持冗余引擎、冗余路由、冗余端口和冗余电源。
(4) )数据库
实时数据库:保存电厂所有生产过程实时信息和计算、分析结果数据
(2× 300MW 机组点数按 6 万点)的保存时间至少达到 6 年,经
压缩的数据恢复的扫描时间应不大于 15 毫秒。数据包括与 OPC 定
义相同的数值 (V) 、时间标记 (T) 与质量标记 (Q),其时间标记必须
是数据在 DCS 或其他实时控制系统中原始采集的时间,而不是生产
信息接受到数据的时间。实时历史数据库软件可通过分布式 结构支
持 50 万甚至更大的标签点个数,以满足集团级需求;支持网络中断
时的
数据缓冲功能; 实时数据的读取可达 2.5 万/秒(单客户) ,并发访
问时可达更高。关系型数据库: 关系型数据库有一个很好的安全性。
一个关系型数据库的访
问权限,允许数据库管理员的实施需要为基础的权限来访问数据库表
中的数据。
关系型数据库支持的概念,用户和用户权限, 从而满足数据库的安
全需求。关系相关的特权,如创建权限,授予特权,选择,插入,删
除权限,授权不同的用户对数据库的相应的操作。
(5)服务器和工作站要求
管理信息系统数据库服务器:配置两台 UNIX 或 LINUX服务器(小型
机) 做数据库服务器,双机集群,配置高可靠性光纤存储、冗余电
源,用于管理信息核心应用系统。
应用服务器:配置六台 PC 服务器,用于办公自动化系统和业务系统
等应用系统, 2 台作为关键应用服务器, 4 台作为普通应用服务器。
存储系统:采用SAN 存储体系,具有数据保护、高可用性、多平
台支持等特性,利于投资保护; 可进行 RAID 存储方式的设置, 支
持 36 drives(1.3TB)的存储。
实时历史数据库服务器配置:方案 1:配置 2 台服务器组成实时数
据库服务器集群,共享一台普通外置磁盘阵列或设置存储局域网
(SAN)系统,磁盘阵列做 RAID5 ,磁盘阵列的容量至少能满足存
储3 年或者一个大修周期历史数据的要求。方案 2:配置 1 台容错
服务器, 采用全硬件容错结构的机架式容错服务器, 所有部件包括
冗余的 CPU 及内存模件, 冗余的 I/O 及硬盘模件,冗余电源和风扇,
均应支持在线插拔。可靠性不低于 99.999%。
过程管理功能站服务器:功能站应采用安全、可靠、先进的机架式服
务器, 它们应可作为数据库服务器的客户机,从接口设备或数据库
服务器中获取过程信息进行分析、 计算和显示, 并将计算分析结果
存入数据库,供其它客户机或系统调用。
Web 应用服务器:从网络中获取实时过程数据和从数据库中获取过
程信息和计算结果,对客户端服务请求进行响应, 为生产运行管理
人员提供过程画面监视、工艺参数查询、历史趋势、考核统计、报表
生成等基本功能,采用B/S 结构。
镜像服务器:由于生产实时历史数据库与管理信息之间存在单向物理
隔离装置,因此设置一台安全、可靠、先进的机架式服务器,用于向
全厂信息系统提供生产过程实时数据
(6)工作站要求
网络管理维护工作站:提供网络管理维护工作站为网络管理和开发人
员专用,在功能站上应可对生产区信息管理系统网络上的设备进行配
置、管理和监视; 设备故障报警和诊断; 对网络的安全进行监视;
生产信息用户权限管理;对实时信息数据库进行维护和备份;对生产
信息功能软件进行维护、修改、升级和二 次开发。
值长工作站: 为全厂运行总值长专用,它应是连接生产与管理的纽
带,在值长站上不仅可浏览全厂工艺过程参数,还应可对各功能站的
计算分析结果进行调 用,功能站上产生的优化运行建议和电厂领导
的运行指令可以显示到值长站上,作为值长向运行人员发出指令的参
考。
(8)防火墙及路由器
在网络出口,配置两台 UTM 设备,采用双千兆与核心交换机连接,
提供高通信带宽。分别采用千兆与电信和网通连接。