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基于iH实时数据库平台的火电厂SIS的研究与开发

作　者: 金安
导　师: 姚建刚
学　校: 湖南大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 厂级监控信息系统统一建模语言 RUP SPE OPC J2EE
分类号: TM769
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 226次
引　用: 7次
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内容摘要

随着“厂网分开,竞价上网”电力市场改革的深入和电厂信息化建设的逐步开展,电力生产企业作为独立的法人实体在电力市场竞争中将面临越来越激烈的市场化竞争。在新的形势下,如何提高电厂综合自动化和管理水平,充分挖掘企业生产潜力优化运行,降低发电生产成本,增强企业竞争力,已成为发电企业普遍关注的问题。而厂级监控信息系统(Supervisory Information System,简称SIS)正是电厂信息化建设和满足电力市场竞争要求的产物,通过SIS建设实现电厂管控一体化已经成为一项电力企业十分迫切的任务。文章针对我国火电厂SIS当前存在的一些问题,结合火电厂的实际情况对SIS系统中数据库技术进行了较为详细的论述,并提出了一种新的基于iHistorian实时数据库平台的火电厂SIS体系结构。在此结构基础上,具体探讨了SIS系统的实时性、生产过程数据的分类、SIS与其它系统之间的物理接口以及SIS系统数据安全性和网络安全性等实现SIS的关键技术。接着文章以SIS系统中实时信息监控和统计子系统为例,基于RUP软件开发过程模型,运用软件工程环境中对象分析和设计工具UML和SPE分别对火电厂SIS系统进行了系统建模和性能建模,并阐述了该系统的需求分析与详细设计,介绍了该系统运行实例。在详细设计中,根据在系统开发过程中遇到的问题和笔者在电厂工程项目实践中积累的经验,文章还对小指标考核理论和OPC数据采集ActiveX控件进行了研究与分析。最后,根据传统C/S模式下SIS系统的不足,在比较其它两种分布式体系平台的基础上,结合SIS系统的特点对基于J2EE平台的SIS系统新框架模型进行了探讨,并详细介绍了该框架下系统的设计方案。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-10
第1章绪论  10-16
  1 ．1 课题实施的背景及意义  10-11
  1 ．2 火电厂SIS的发展历史和现状  11-14
    1 ．2 ．1 火电厂SIS产生的背景与形成过程  11-13
    1 ．2 ．2 我国火电厂SIS的建设现状  13-14
  1 ．3 火电厂SIS的发展前景  14-15
  1 ．4 论文的来源及主要内容  15-16
第2章 SIS系统中的数据库技术  16-23
  2 ．1 数据库技术综述  16-19
    2 ．1 ．1 数据库技术的发展  16-17
    2 ．1 ．2 当今数据库技术的特点  17
    2 ．1 ．3 数据库技术未来的发展方向  17-19
  2 ．2 发电厂SIS系统数据库技术解决方案  19
  2 ．3 实时数据库平台的选择原则  19-20
    2 ．3 ．1 分布式的数据采集和开放性的接口技术  19-20
    2 ．3 ．2 实时数据的存储和压缩  20
    2 ．3 ．3 强大的应用客户端软件  20
    2 ．3 ．4 系统访问结构  20
    2 ．3 ．5 价格优势  20
  2 ．4 iHistorian实时数据库平台  20-22
    2 ．4 ．1 强力的数据压缩和毫秒级的时间标记分辨率  21
    2 ．4 ．2 与iFIX完全集成  21
    2 ．4 ．3 高效的数据采集接口和开放的数据访问  21-22
    2 ．4 ．4 数据回取和容错架构  22
  2 ．5 小结  22-23
第3章基于iH实时数据库的SIS系统体系结构  23-28
  3 ．1 实时数据库系统结构  23-24
  3 ．2 SIS系统的实时性要求  24
  3 ．3 过程数据点的选择和分类  24-25
  3 ．4 SIS与全厂其它系统的接口问题  25-26
    3 ．4 ．1 与各控制系统的接口  25
    3 ．4 ．2 与MIS系统的接口  25-26
    3 ．4 ．3 与电网调度系统的接口  26
    3 ．4 ．4 与客户端的接口  26
  3 ．5 SIS数据安全性和网络安全性  26-27
  3 ．6 小结  27-28
第4章基于UML和SPE的火电厂SIS的分析与设计  28-47
  4 ．1 火电厂SIS系统功能结构概述  28-31
    4 ．1 ．1 SIS子系统的划分原则  28-29
    4 ．1 ．2 实时信息监控和统计  29
    4 ．1 ．3 性能检测和优化  29
    4 ．1 ．4 经济性计算和分析  29-30
    4 ．1 ．5 设备寿命监测和状态检修  30
    4 ．1 ．6 设备状态故障分析  30
    4 ．1 ．7 厂级负荷优化分配  30-31
    4 ．1 ．8 可扩展功能讨论  31
  4 ．2 小指标考核的理论研究  31-33
  4 ．3 实时信息监控和统计子系统功能需求  33-34
  4 ．4 RUP软件开发过程模型的应用  34-37
    4 ．4 ．1 软件开发方法论简述  34-36
    4 ．4 ．2 RUP开发模型的选择原因及开发步骤  36-37
  4 ．5 基于UML的火电厂SIS系统建模  37-42
    4 ．5 ．1 选择 UML建模的原因  37
    4 ．5 ．2 统一建模语言  37-39
    4 ．5 ．3 基于UML的SIS建模  39-40
    4 ．5 ．4 建模实例  40-42
  4 ．6 SIS系统性能解决方案  42-46
    4 ．6 ．1 概述  42-43
    4 ．6 ．2 软件性能工程简介  43
    4 ．6 ．3 SIS系统SPE建模分析  43-46
  4 ．7 小结  46-47
第5章火电厂SIS系统的详细设计与系统实现  47-58
  5 ．1 系统性能详细设计  47
    5 ．1 ．1 时间性要求  47
    5 ．1 ．2 系统运行环境要求  47
  5 ．2 系统功能模块划分  47-48
    5 ．2 ．1 模块划分目标  47-48
    5 ．2 ．2 模块划分基本设计原则  48
    5 ．2 ．3 系统功能模块的划分  48
  5 ．3 模块功能详细设计  48-53
    5 ．3 ．1 生产数据统计分析模块  48-51
    5 ．3 ．2 生产流程图监控模块  51-53
  5 ．4 数据接口详细设计  53-57
    5 ．4 ．1 与DCS数据库接口  54
    5 ．4 ．2 与MIS数据库接口  54-55
    5 ．4 ．3 与其它控制系统的数据库接口  55-56
    5 ．4 ．4 内部接口  56-57
  5 ．5 小结  57-58
第6章 J2EE架构在火电厂SIS系统中的研究  58-67
  6 ．1 J2EE体系架构  58-60
    6 ．1 ．1 J2EE平台关键技术剖析  58-59
    6 ．1 ．2 J2EE分布式架构的含义  59-60
    6 ．1 ．3 与其它体系平台的比较  60
  6 ．2 J2EE分布式SIS系统的设计  60-65
    6 ．2 ．1 EIS层的设计  60-61
    6 ．2 ．2 应用逻辑层的设计  61-63
    6 ．2 ．3 用户表示层的设计  63-64
    6 ．2 ．4 系统安全设计  64-65
  6 ．3 J2EE应用于SIS的优越性和局限性  65-66
    6 ．3 ．1 基于J2EE的SIS系统的优势  65-66
    6 ．3 ．2 基于J2EE的SIS的局限性  66
  6 ．4 小结  66-67
结论  67-70
参考文献  70-74
致谢  74-75
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  75-76
附录B 攻读学位期间所参与的研究项目  76-77
附录C 攻读学位期间所获的科研成果  77-78
附录D 用于求解执行图流逝时间数值简表  78-79

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