热电联产机组在线监测系统中应用的关键技术

热电联产机组在线监测系统中应用的关键技术

摘要：热电联产机组在线监测系统旨在建立面向省级区域的热电联产企业生产经济性能考核、生产过程实时数据和历史数据库平台、实现全省所有企业的信息共享，从而做到“以热定电”，为电网的节能发电调度提供技术支持。

关键词：在线监测统一平台安全解决方案

1. 背景

2007年8月国务院颁布了《节能发电调度办法（试行）》，要求开展节能发电调度试点工作，2007年12月又出台了《节能发电调度办法实施细则》，其中要求：“燃煤热电联产机组按照以热定电的原则安排发电负荷”。为了响应国家节能减排的号召，依据实际热负荷来确定热电联产机组运行的电负荷上限，并以此为基础开展热电联产的节能发电调度和在线监测，对实现“全社会能耗水平最低，污染物排放最少”的目标具有十分重要的现实意义。

“热电联产机组在线监测系统”的目标是建立一个覆盖省级区域各个热电机组的在线信息监测网络，从而实现全省范围内热电联产机组的节能发电调度以及热电比在线监测，涉及热电厂热负荷数据采集，电负荷数据采集，数据传输，热电关系信息库建立以及热电比分析结果展示和发布等环节。这就需要综合利用计算机硬件资源、先进的互联网技术和中央数据库系统构建一个统一的架构和平台，同时提供完整的安全解决方案。

2、构建热电联产机组在线监测系统的关键技术

“热电联产机组在线监测系统”专注的目标是构建在生产过程信息处理的基础之上的综合信息整合。其系统整体架构如下图：

由上图可以初步了解到本系统是集应用服务器、集成服务器、关系数据库于一身，并将开发和管理环境融于一体，架构连贯的集成平台。这种应用集成平台采用独一无二的面向对象的技术融合，能轻松高效地集成复杂的系统。

2.1三统一的技术平台

“热电联产机组在线监测系统”共有三层架构，分别为支持表现(称为统一的信息表现平台)、业务逻辑(称为统一的业务计算平台)和数据连接存贮(称为统一的数据存取平台)

统一的信息表现平台负责管理应用的用户界面：通过提供一系列的面向电厂业务和通用业务的组件(画面、报表、曲线、查询、表单、报告、网页等)组合成信息表现的交互平台，表现的内容通过iStudio等应用程序生成，可以通过iBrowser这样的客户浏览器进行信息的浏览。

统一的业务计算平台包含各种业务逻辑：含有各种面向电厂应用的计算。如：基本数据的滤波、在线的热经济性能分析计算等。业务逻辑的开发可以是各种不同的方式：存贮过程、独立的程序、动态链接库、对象模型的方法等。业务层的作用就是将各类数据加工成有效的信息。

统一的数据存取平台负责数据连结存贮：提供所有业务和表示的信息连接，数据连结层提供了整个系统得数据源，它含有：现场DCS、辅控系统、网控系统实时采集的信息，手工录入的信息、其他关系型数据库的信息(ERP,MIS)、其他系统的信息、在业务层经过计算得出的二次信息等。数据连结层不仅仅提供整个系统所需要的实时信息，同时可以通过工业数据库系统提供任一时间段的历史信息和通过SQL方式查询的其他关系数据库中的信息。

这三种结构的组合就成为了“热电联产机组在线监测系统”的统一平台解决方案。

2.1.1统一的信息表现平台

表现平台负责管理与桌面应用、Web 浏览器或其他客户机类型的交互。本信息表示层的信息获得是基于SOA构架的，所有信息都是由服务器端的特定服务提供的，而客户端则需要对于特定的信息提供特殊的解释即可。所以，信息表示层是在标准的web服务的基础上扩展的信息服务。如：实时信息的传输和解释。

信息表现层的用户界面通过类似于微软网络浏览器IE的客户端协议解释程序专用浏览器(iBrowser)完成。专用浏览器不仅仅包括有微软IE的所有通用的信息解释功能(可以将专用浏览器替代IE),同时可以实现对于特殊的表现电厂信息的数据格式进行特别的解释以及嵌入用户特别定义的FORM进行运行。

客户端可以完成对于所有用户程序的自动更新和定时下载。保证客户程序和数据的一致更新。

2.1.2统一的业务计算平台

统一的业务计算平台负责电厂业务中数据加工成成有用的信息的所有程序模块和组件，业务层包含独立于用户界面的应用业务逻辑，其中包括可以运行在应用服务器环境中的分布式组件。这些计算通过类似于高级语言语法的编程方式组成，统一的业务计算平台是一个面向工业逻辑开发应用的快速程序开发环境(RAD)，它可以使用系统提供的数据源函数—可以帮助任何没有计算机专业背景的工程师(热控、锅炉、汽机)方便地获得现场信息，并在施加了响应的计算之后，把结果方便地写回实时数据库系统或者系统的其它数据存贮方式中。所有的结果都可以通过统一的信息表现平台在客户端被准确地有效地使用。

该平台是主要用于服务端的业务逻辑组件架构，便于开发人员设计、开发可定制、可重复使用的业务逻辑。系统提供可伸缩、可移植的服务端组件，可与任何种类的客户机交互。

平台为了保证系统得流畅高效运行，还提供了运行监视、自动重启、运行日志、以及杀死无效进程的功能。

统一的业务平台本身就是一个系统的增值平台，用户可以在平台上实现简单或者复杂的业务逻辑。平台的使用对象不仅仅是实施公司的开发人员，同时可以使电厂信息中心的开发人员、第三方逻辑供应商、以及合作伙伴。

2.1.3统一的数据存取平台

“热电联产机组在线监测系统”的数据存贮平台提供了一个，分布在整个企业内部各个信息点的，以工业数据库为核心的生产数据和业务逻辑信息的存贮、通讯、抽取的平台。本平台的功能就是完成和本系统相关的数据和信息服务。数据和信息的来源可以是DCS、辅控系统、电气系统、业务逻辑模块以及电厂其它系统的数据。在数据平台中被绑定到统一的设备对象模型上，实现针对用户的信息来源无关(即用户不必关心数据和信息是来自于电厂中的哪一个系统)的引用。

信息存取平台不仅仅提供信息的引用，同时还负责系统和其它系统(DCS、远动、ERP等)之间的信息安全和网络完全控制。

2.2系统的安全性解决方案