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岱海发电厂厂级监控信息系统的设计与实现

作　者: 周原冰
导　师: 马军
学　校: 山东大学
专　业: 软件工程
关键词: 厂级监控信息系统实时数据库通用数据采集接口计算平台应用软件
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 147次
引　用: 3次
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内容摘要

发电厂厂级监控信息系统(Supervisory Information System in Plant Level简称SIS)是集生产过程监控、优化运行及生产管理为一体的计算机系统。厂级监控信息系统与生产过程控制系统和管理信息系统一起构成了完整的发电厂厂级自动化系统。岱海发电厂厂级监控信息系统是内蒙岱海发电厂为实现企业经营管理目标，提高生产管理水平和运行效率而投资建设的生产管理信息系统。系统建设的主要目标为：实现全厂生产过程控制系统信息的集成和有效共享，实现机组及全厂生产过程实时监控、运行指导和科学量化的运行绩效考核，实现全厂及各机组运行经济性的实时动态分析和整体优化控制，为企业更有效地参与电力市场竞争提供信息技术支持。本论文简要介绍了厂级监控信息系统的概念、意义及产生的技术和行业背景，阐明了岱海发电厂设计建设厂级监控信息系统需要解决的主要问题。总结了国内外相关技术及应用情况。本论文分析了岱海发电厂对厂级监控信息系统的功能和信息集成的需求，结合工程实际和有关行业标准设计了生产过程实时监控与统计、性能计算与监测、经济性分析和运行优化指导、在线性能试验、运行绩效考核、厂级负荷优化调度六大应用软件功能模块。根据本系统的技术和应用特点设计了包括数据库管理层、数据采集接口层、支撑软件层、客户端应用软件层四个层次的分布式软件体系结构。根据系统的数据量和用户规模、计算存储能力以及可用性要求，设计了以Cisco Catalyst 4506双千兆交换机和IBM X365双机热备服务器为核心的高可用性网络和基础硬件平台。生产过程控制系统信息集成(数据接口)和专业计算分析功能应用软件的实现是本项目的技术关键。针对岱海发电厂生产过程控制系统类型多、物理接口型式不一、通讯规约各不相同的问题，采用面向对象的分层模块化思想和基于组件接口的插件技术，设计实现了基于PI数据库的通用数据采集接口软件，实现了与多个现场控制系统的灵活可靠的信息集成。为解决专业应用软件模型复杂、开发实施周期长、升级维护难度大等问题，提出了将计算分析模型与计算平台分离的设计思路，将VC++与Matlab计算引擎有机结合实现了开放、易用的性能计算平台，将PI工具软件与EXCEL结合并借助Visual Studio二次开发实现了C／S和B／S方式的各种信息发布和图形展示功能，满足了电厂监控和管理应用的需要。岱海发电厂厂级监控信息系统于2006年10月整体投入正式运行并取得了良好的实际应用效果，达到了项目预期目标。今后，系统还将随着工程应用的深入不断优化和完善。随着电力体制改革的深化和企业生产管理水平的不断提高，系统带来的经济效益也将更加显著。

全文目录

摘要  9-11
Abstract  11-13
第1章绪论  13-19
  1.1 本项目研究的背景及意义  13-15
  1.2 国内外现状  15-16
  1.3 本项目要解决的主要问题  16-17
  1.4 本文的主要贡献及组织结构  17-19
    1.4.1 本文的主要贡献  17-18
    1.4.2 本文的组织结构  18-19
第2章系统需求分析与设计  19-36
  2.1 系统需求分析  19-23
    2.1.1 电厂自动化与信息化状况  19-21
    2.1.2 主要应用需求  21-23
  2.2 系统设计  23-36
    2.2.1 设计目标  23
    2.2.2 设计原则  23-24
    2.2.3 网络及硬件平台设计  24-26
    2.2.4 实时数据库设计  26-29
    2.2.5 软件体系结构设计  29-30
    2.2.6 数据采集接口设计  30-33
    2.2.7 系统功能模块设计  33-36
第3章通用数据采集接口软件的设计与实现  36-48
  3.1 概述  36-37
  3.2 接口设计  37-43
    3.2.1 结构设计  37-38
    3.2.2 功能设计  38-39
    3.2.3 类图  39-41
    3.2.4 数据采集流程  41-42
    3.2.5 测点映射模型  42
    3.2.6 测点数据预处理  42-43
  3.3 接口实现  43-44
    3.3.1 PI-API接口函数  43
    3.3.2 统一接口协议的实现  43-44
  3.4 安装及运行  44-48
第4章性能计算、经济分析功能的设计与实现  48-67
  4.1 性能计算、经济分析模型设计  48-55
    4.1.1 机组级性能计算分析模型  48-53
    4.1.2 全厂负荷分配与经济调度模型  53-55
  4.2 性能计算平台的设计与实现  55-61
    4.2.1 性能计算平台设计  56-57
    4.2.2 性能计算平台的实现  57-61
  4.3 基于性能计算平台实现计算分析功能  61-67
第5章信息发布与应用  67-76
  5.1 概述  67-68
  5.2 流程图浏览功能  68-70
  5.3 实时、历史趋势曲线功能  70
  5.4 实时数据浏览查询功能  70-71
  5.5 报警、事件查询功能  71-72
  5.6 报表管理与信息统计功能  72-74
  5.7 系统的调试和运行  74-76
第6章结论与展望  76-78
参考文献  78-81
攻读学位期间发表的主要学术论文  81-82
致谢  82-83
学位论文评阅及答辩情况表  83

岱海发电厂厂级监控信息系统的设计与实现

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