电力SIS系统实时数据库平台iHistorian
贡文明-主要辅助系统综述080129
CHD中国华电计划项目：中国华电[2006]1562号项目合同编号：KJ06-01-09技术报告编号：QD07-KJ06-01-09-08主要辅助控制系统综述江苏华电戚墅堰发电有限公司二○○七年八月项目负责单位：江苏华电戚墅堰发电有限公司项目合作单位：西安热工研究院有限公司项目起讫日期：2007年1月－12月项目负责人：章褆主要工作人员：江苏华电戚墅堰发电有限公司章褆、吴丰、程途、花蕾、王红、贡文明、陆志清、曹常龙、薛丽华、魏文西安热工研究院有限公司任鑫、姚国鹏、朱鸿昌、董卫国、郑建涛、白慧丰、牛红卫、孙成贤、王剑钊、危师让、王铭忠报告编写人：贡文明报告校阅人：薛丽华审核：陆志清批准：石万里主要辅助控制系统综述摘要江苏华电戚墅堰发电有限公司的2台390MW燃气蒸汽联合循环机组采用的是美国GE公司的9F级燃机，是国家西气东输的配套重点工程之一。
本报告介绍了江苏华电戚墅堰发电有限公司2*390MW燃气蒸汽联合循环机组的辅助控制系统（包括燃机水网系统以及天然气输送系统）的构成和功能特点。
在燃机水网系统以及天然气输送系统中大量使用了美国AB公司的ControlLogix和SLC500 PLC作为控制器,操作员站全部采用了iFix 3.５组态软件,本文从各套独立系统的概况、控制系统概括、网络通讯系统、电源系统、操作监视系统五个方面对各控制系统进行了介绍。
在燃机水网系统以及天然气输送控制系统中采用了Intellution公司的iHistorian作为历史数据库软件，报表系统采用iHistorian提供的Excel电子表格接口制作。
iHistorian历史数据库同时对SIS系统提供了实时数据接口。
燃机水网中的化水和净水程控系统以及水网控制系统集成均有公司下属工程公司开发设计，其它系统全部是第三方配套提供。
由于大部分程控系统的开发人员就是该系统的维护人员，并且在开发过程中对PLC和组态软件已经非常熟悉，因此整套程控系统的运行一直很正常，即使遇到点小问题也能马上通过修改逻辑或组态得以处理。
火电厂生产运行系统解决方案
火电厂生产运行系统解决方案全面解决方案目前，随着全国电力投资集团的形成，追求投资效益最大化已成为各投资集团的内在动力，投资公司的管理层迫切需求从生产过程自动化和管理现代化中获取最大投资效益，提高生产运行效率、减少故障损失，降低运行、检修等管理费用低，提高上网电量，提高上网电价等。
采用先进的信息技术，构建火电厂生产运行信息系统，是实现这些目标唯一的有效途径。
和利时信息技术**依托和利时深厚的火电行业背景，根据火电厂生产工艺过程及其控制流程，提出了火电厂生产运行信息化全面解决方案。
实现火电厂生产运行信息化：信息网络化、信息智能化、信息自动化。
实现运营的现代化、管理的信息化。
实现火电厂平安生产、降低运营本钱、提高整体经济效益！它主要包括：火电厂厂级监控信息系统〔Supervisory Information System,SIS〕企业资产管理〔Enterprise Asset Management, EAM〕燃料管理信息系统〔Fuel Management Information System, FMIS〕火电厂厂级监控信息系统(SIS)SIS是主要为火电厂全厂生产过程综合优化效劳的生产实时管理和监控的信息系统。
SIS用以整合电厂各机组、辅助车间实时生产信息，并为运行管理提供基于优化分析的实时生产指导，是介于机、炉、电、控等底层系统和管理信息系统之间的“管理控制中间件〞。
它对于电厂最为现实的意义在于可以提高电厂的整体经济效益。
包括以下应用功能：生产流程监视实时趋势曲线历史趋势分析事件记录在线数据整合性能计算与监测耗差分析设备状态监测与故障诊断应达值运行优化全厂负荷优化分配锅炉吹灰优化指标考核与统计分析生产报表统计企业资产管理(EAM)EAM以资产、设备台帐为根底，以工作单的提交、审批、执行为主线，按照缺陷处理、方案检修等几种可能模式，以提高维修效率、降低总体维修本钱为目标，将采购管理、库存管理、人力资源管理集成在一个数据充分共享的信息系统中。
GE PLC 在火电厂SIS系统应用案例
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GE Fanuc 在火电厂 SIS 系统应用
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系统的配置
SIS 系统位于 DCS 、 PLC 及现场总线等自动化系统之上， 在全厂范围内采集、汇集以实时数据库为主体的生产数
据。网络主要采用了分层分布式设计，整个 SIS 系统分为 三层，下层为 SIS 接口层网络，采用独立接口机连接各个 独立控制系统进行数据采集。中间为 SIS 应用层网络，连 接 SIS 层历史服务器、各计算、分析、维护服务器及值长 站。上层为 SIS /MIS 综合信息发布，包括 Web Server 和 浏览客户端。 在 SIS 系统中为了提高可靠性，可以配置冗余历史数据库 服务器，将两台互为冗余的历史数据服务器通过双网冗 余星形拓扑结构以太网与电厂各生产系统进行通讯，读 取所有子系统的信息，形成 SIS 的历史数据数据库。 应用报表和数据分析部分是 SIS 系统应用集成功能计算分 析的核心，这部分功能同样要结合 MIS 进行集成开发， 结 果 的 发 布 和 表 现 形 式 则 可 通 过 WEB 服务器集中发布 完成。 Proficy Real Time Information Portal 企业信息 门户技术（简称 RTIP ） ，负责将 SIS 应用与 MIS 应用集成 为统一信息发布平台，所有生产实时信息可通过 RTIP 服 务器发布到厂级的管理信息网络上，供给厂长、总工及 生产科室等厂级用户浏览、分析。
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GE Fanuc 在火电厂 SIS 系统应用
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浅谈实时数据库在生产中的应用
浅谈实时数据库在生产中的应用作者：闫小楼孟召磊施智操来源：《科技创新导报》 2014年第4期闫小楼孟召磊施智操（包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司内蒙古包头 014080）摘要：实时数据库管理系统是调度自动化系统的核心，同时更是支撑整个自动化系统的平台，建立一个完整的实时数据库管理系统对于实际生产的高效运行起着十分重要的作用。
关键词：实时数据库自动化高效中图分类号：TM76文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)02(a)-0106-01随着计算机及信息技术的高速发展，企业的信息化管理覆盖范围正逐渐从传统的经营管理信息到工厂的主控信息及现场的控制信息延伸。
现代大型生产企业（例如选矿厂、火电厂、炼铁厂等）普遍采用DCS分散控制系统和辅助控制系统PLC，提高了企业生产运作的自动化水平。
但各个控制系统之间以及控制系统与厂级管理信息系统(MIS)之间通常都是孤立的，在厂内无法做到信息共享，这使得各企业开始注重企业的信息化建设，力求实现全厂管理的信息化、自动化，从而提高企业的整体经济效益，实现现代体制改革的迫切要求。
然而，这一切最底层的数据来源便是基础自动化。
1 现状及特点实时数据库是指应用与工业生产过程中存放实时生产数据的数据库，当今国内广泛使用的实时数据库主要有以下几个产品：(1)Intellution’s iHistorian。
(2)美国OSI公司的PI(Plant Information System)。
(3)AutomSoft’s Rapid Historian。
(4)美国AspenTech公司的IP21 (InfoPlus.21）。
(5).RockWell’s RS BizWare Historian。
(6)Wonderware’s Industrial SQL。
(7)美国HONEYWELL公司的PHD(Process History Database)。
OSIsoft正在淡化PI的概念，严格来说2000年后PI就不叫实时数据库了，现在OSIsoft推出的是实时企业智能化解决方案RtPM，PI实时历史数据引擎是RtPM中RtBaseline的一小部分；Honeywell也推出一体化解决方案，用户如果买Honeywell的APC，PHD可以免费，因为APC需要一个实时数据平台的支撑；Aspentech还是靠IP.21，但IP.21在国内没有真正的技术，其WEB使用效果也不是太好，V6.0存在严重的内存泄漏和WEB21服务挂起等问题。
SIS系统在大唐甘谷发电厂的应用
之上 ，还要完善各建筑实验室 、技术资料室等 ，配备完 整 的技术规范 、章程 、标 准、技术参考 阅资料及工程应 用类 软件 等 。另外 ，要加强对建 筑装饰 材料 的科 学控
制 ，尤其是一些对放射性材料 ，如 甲醛 、氮、苯、氡等 有 害物质或气 体 的控 制 ，也就 是说 ，现代建筑工 程产 品，不仅要保质保量 ，还要做 民心工程 、绿色工程 ，保 障人们 的身心健康 。
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信息系统工程 Ｉ ０ １ ２ ０ １． ． ２ １２
＜
ＴＣＮ ＬＧ 技 应 ＥＨ Ｏ Ｏ Ｙ 术 用
对工程分项工程 、分部工程 的施工方案 的细化程度 ，按 照施工标准做好技术交底 工作 ；整个工程施工 ，各分部 分项工程 ，均需进行及 时准确 的技术交底 。特殊和隐蔽
的现实意义与重要价值 ，是工程施工之本 ，企业发展的
基石 。
参考文献
［ 招伟鹏 ． １ ］ 浅谈如何做 好建 筑工程施 工技 术管理 工作 Ｕ ． 东科 ］ 广
技 ， ０ （２． ２ ８０ ） ０
技术工作计划 ，结合企业 实际，予以计列 ，不可遗漏 ；
在基础设备设施方面 ，除了要在原有的办公设施的基础
标分析包括 目标值计算 、煤耗偏差分析 ，这些计算分析 不是为机组能达 到理想的设计工况 ，而是达到 由系统记
录的机组本身的 “ 历史最优工况 ”，对运行人员来说 ，
要 达到机组 本身 的 “ 历史最 优工况 ”是可 以实现 的。
（ ４）参数异常与超 限管理提供 了完备 的参数指标超 限 查询统计功能 ，能够在指定的时间段和负荷范 围内，对 电厂主要参数 （ 包括热力、电气参数等 ） 进行监测与管 理 ，并对其异常值 、超限值进行统计分析 ，包括超限的 累计 时间、次数 、幅度 、变化率等等 ，很好地反映 出机
火电厂厂级监控信息系统SIS
火电厂厂级监控信息系统（SIS）【关键词】发电厂厂级监控信息系统（Supervisory Information System, SIS）功能应用当前，电煤资源供不应求，煤价上涨直接导致发电成本增加。
为了降低成本，电厂需要采用具有高新技术的先进生产管理手段，通过优化生产、降低煤耗来提高生产效率，尽可能的保障电厂安全生产，达到降低运营成本、提高电厂整体经济效益的目的。
由于火电厂厂级监控信息系统（SIS）的目标就是提高机组效率、保障电厂安全生产、降低运营成本、提高电厂整体经济效益，其在电厂中所起到的作用就相当于优化机组运行和提高生产管理水平的专家级助手。
因此，在电厂大力推广应用SIS具有非常现实的意义。
ND-SIS是东南大学自动化学院与华能上海石洞口第二电厂充分发挥各自的人才技术优势，以自主核心技术为基础形成的功能完备、技术领先的电厂智能化解决方案。
是一个真正分布式的管控一体化系统。
一、ND-SIS功能简介主要功能包括全厂生产过程监控、数据有效性检查、性能计算、能损分析、优化调度决策支持等功能模块。
以提高机组运行经济性与安全性为目标，基于运行工况分析，通过操作指导，实现机组的优化运行。
系统最大的特点是系统计算精度高、稳定性好、实时性优。
对机组性能提高的作用，已在上海石洞口第二电厂两台总容量达1,200MW的机组上三年来的成功运行得到了体现和证实。
ND-SIS功能应用软件的优势在于：技术方案在系统功能方面体现了高性能成熟优化产品的功能水平、技术特点和优势，可以保证计算分析输出结果可信可靠。
数据有效性校验与预处理模块有效地解决了由于传感器漂移、失效、以及工程量检测精度对机组性能分析精度的影响问题。
1、经济性指标分析经济性能指标在线监测能够在线监测机炉主设备以及主要辅助设备、热力系统的性能指标。
ND-SIS提供的性能监测分析，根据相应的标准要求对全厂、机组、设备进行相应的性能分析计算，为用户提供大量的计算分析结果数据，是用户优化运行的基础。
厂级实时信息监控系统
厂级实时信息监控系统（SIS）首页<<产品介绍<<厂级实时信息监控系统应用背景1 中国发电企业的现状与发展1.1 中国发电企业信息化现状我国电力企业信息化起源于20世纪60年代，电力行业相比其他行业的信息化进程较为领先。
目前，电力系统的计算机装备水平已大大提高，中小型机、微型计算机装备级别不断更新提高，路由器、交换机等网络设备数量增加较快。
到2003年底，各类规模局域网超过2500个，各电力公司本部主要岗位工作人员使用计算机的比率接近100%，各网省电力公司本部局域网覆盖本部机关业务工作达90%以上。
厂站自动化历来是电力行业信息化建设的重点，大部分水电厂、火力发电机组及变电站配备了计算机监控系统。
发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。
对于电网企业，提高电力调度自动化水平、提高电网运行质量是信息化建设的重点方向。
目前电力调度自动化的各种系统，如SCADA、AGC、以及EMS等系统已建成，省电力调度机构全部建立了SCADA系统，电网的三级调度100%实现了自动化。
我国电厂、电力调度的自动化水平达到国际先进水平。
发电厂最关心的问题有两个：发电计划和上网电价。
中国的发电企业过去编制发电计划的原则是以全网煤耗最低为目标，采用发电厂或发电机组的煤耗微增率为计算依据。
最新的办法是以发电费用最低为全网目标，采用发电厂或发电机组的供电费用微增率为计算依据。
目前，国外的很多电厂都执行了统一上网电价政策，但在中国实行统一上网电价还存在一些障碍。
随着电力体制改革的进一步深入，在发电厂的上网电价中，投资方必须越来越多地考虑投资的回报和扩大再生产能力。
厂网分开、竞价上网已经成为必然的趋势，电力市场的出现，使电力调度、运行方式、决策管理、计划和财务各部门围绕火电厂最大利益目标而工作，这就要求火电厂必须对各种企业资源建立完善的管理网络，使各个方面资源得到充分调配、平衡和控制，最大限度地发挥他们地能力，实现企业生产资源与其它资源的管理一体化，实现生产现场的在线管理，降低成本。
实时数据库
实时数据库一.实时数据库概述实时数据库可用于工厂过程的自动采集、存储和监视，可在线存储每个工艺过程点的多年数据，可以提供清晰、精确的操作情况画面，用户既可浏览工厂当前的生产情况，也可回顾过去的生产情况，可以说，实时数据库对于流程工厂来说就如同飞机上的“黑匣子”。
实时数据库RTDB（Real-Time Data Base）是数据和事务都有定时特性或显示的定时限制的数据库。
系统的正确性不仅依赖于逻辑结果，而且还依赖于逻辑结果产生的时间。
RTDB的本质特征就是定时限制，定时限制可以归纳为两类：一类是与事务相联的定时限制，典型的就是“截止时间”；另一类为与数据相联的“时间一致性”。
时间一致性则是作为过去的限制的一个时间窗口，它是由于要求数据库中数据的状态与外部环境中对应实体的实际状态要随时一致，以及由事务存取的各数据状态在时间上要一致而引起的。
实时数据库是一个新的数据库研究领域，它在概念、方法和技术上都与传统的数据库有很大的不同，其核心问题是事物处理既要确保数据的一致性，又要保证事物的正确性，而它们都与定时限制相关联。
实时数据库系统中最为典型的问题是利用数据库技术的特点和优点解决实时系统中的数据管理问题，为数据库系统提供时间调度和资源分配的算法，以及实时数据处理的各种方法。
时间特性是实时数据库系统不同于其它关系数据库的特点之一。
数据、事件、活动都有与之相联系的时间限制。
设计实时数据库系统时一定要充分考虑时问特性，考虑外部环境所施加的时间限制、系统性能所决定的时间限制、数据的时间一致性所要求的时间限制以及其它的时间限制。
另外，由于时间限制的存在，实时数据库中的数据还存在除数据逻辑一致性和事务逻辑一致性外的两种一致性约束条件:数据时态一致性、事务时态一致性。
实时数据库系统可以看作是常规数据库管理系统与实时系统的结合体，像DBMS一样，它必须处理事务并保证ACID数据特性。
此外还必须在实时环境下满足事务提交的时间约束。
厂级监控系统(SIS)介绍
整合各类通讯协议 ，改善实施速度
可定制化开发新的 通讯协议
实时数据库 运行监视 性能耗差 设备状态监测 小指标考核
基 实施较快
础
满足基础应用，仍需优 优化压缩算法
化调整
优化通讯机制
性价比较高
基 础
实施较快
基 础
实施较快
界面改良，支持历史回 放，支持自动缩放
计算范围较全面，配置 和纠错、展示方面稍差
增加SIS数据统合， 形成SIS门户
耗差分析内容
能量审计
性能计算页面
设备状态监测
¡ 对各种运行状态参数，采用专业的分析和判断方 法，通过对数据库数据进行分类整理和存储，监 视全厂主机及主要辅机设备运行状态及参数，为 电厂状态检修功能、设备故障诊断及寿命分析提 供基础数据，同时对锅炉的过热器、再热器、高 温联箱及省煤器进行全过程全方位的检测与监督
n 在整个电厂范围内实现信息共享，推动火电厂管 控一体化的发展已经成为工厂自动化和管理现代 化的必然趋势。
系统概述——问题
n 如何解决控制系统与管理系统之间的“数字鸿沟 ”问题？
n 如何为管理系统提供大量的覆盖全厂的实时数据 和历史数据？
系统概述——定义
¡ 厂级监控系统（Supervisory Information System），是介于底层系统和管理信息系统之间 的中间件，主要为火电厂全厂实时生产过程综合 优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统
n 通过生产历史数据挖掘，可以分析机组运行状况 ，建立运行优化模型，降低能耗与污染排放，提 升机组运行效率效益
n 系统提供完善的工艺参数越限报警机制，及时发 现事故，采取预防措施
n 对事故过程进行回放，分析事故原因，避免类似 事故再次发生，提高生产安全性
iHistorian等在NT6000V3系统使用指导
南京科远自动化集团股份有限公司NT6000历史数据库使用指南系统测试部更改记录目录1简介 ______________________________________________________________________ 1 2使用环境__________________________________________________________________ 1 3安装方法__________________________________________________________________ 1 4NTBASE实时数据库于NT6000V3A系统应用方法________________________________ 8 5其他主流数据库在NT6000V3A平台中的应用___________________________________ 13 6通常故障解决方法__________________________________________________________ 22REV 1 SECT 1 DATE 2011-07-10 PAGE 1/231 简介随着工业自动化的发展，实时数据库在电力、炼油、化工、纺织等行业的生产自动控制（DCS）、厂级监控信息系统(SIS)、管理信息系统（MIS）和办公自动化（OA）方面广泛应用,目前国外主流的实时数据库有美国INSTEP公司的eDNA数据库、GE FANUC(通用)公司IHistorian。
在大环境背景下我们公司自主开发的一套NTBASE实时数据库它可以安全、稳定地实现与现场各种控制系统的接口，并能对采集的数据进行高效的数据压缩、实用的二次计算和长期的历史存储，可以在全厂范围内帮助企业实现实时数据共享，为提高企业生产管理水平、节约生产成本、增强企业竞争力提供了坚实的数据基础和科学依据。
本文着重描述了科远公司NT6000V3A系统的NTBASE实时数据库程序的安装、配置与应用，同时针对目前市场上主流的实时数据库程序，从实时数据库的安装、配置、使用方法等方面进行了扼要的介绍。
电厂“能效分析与运行管理系统”的开发应用
电厂“能效分析与运行管理系统”的开发应用热力性能在线监测是了解机组能损分布、诊断设备故障、科学评价运行水平和实现运行优化的有效手段。
“能效分析与运行管理系统”是基于发电厂厂级监控信息系统（SIS）数据服务器，开发应用服务器，并通过WEB服务器实现电厂相关数据在线观测功能。
某电厂数据管理系统采用iHistorian实时/历史数据库，具有存储量大，数据传输快速等优点，但“热电厂能效分析与运行管理系统”中多个应用程序模块直接访问iHisotrian实时/历史数据库，进行直接数据交互，对各自所需的数据进行特定的数据处理和检验，使本已繁忙的数据服务器又增加了大量的数据读/写访问，数据库将会难堪重负使其运行效率下降，甚至出现不可预知的问题。
虽然可以直接访问数据交换机读取实时数据，但为分析历史数据，要求“能效分析与运行管理系统”自带数据库，这又将造成已有资源的浪费。
因此，必须寻求一套新的系统框架设计思想，既要充分利用现有资源，又不对现有实时数据管理系统产生明显的不利影响。
因此针对该电厂构建了如图所示的具有微内核（Microkernel）结构的“能效分析与运行管理系统”框架设计方案。
图1 DataCenter系统框架基于微内核构架设计的“能效分析与运行管理系统”由DataCenter实时数据平台、数据管理模块、实时数据采集模块、数据校验模块、性能分析模块、报表计算模块、Web网页浏览模块、数据统计模块等组成，微内核DataCenter为虚拟实时数据平台是整个系统的数据基础和数据交换中心，实现对各种数据的快速管理和存储任务，其他各个模块获取iHistorian实时数据，以及各模块间的数据交换均通过DataCenter实时数据平台进行数据操作，避免了多模块重复读取iHistorian实时数据冗余操作，降低了访问iHistorian实时数据库不必要负担，同时又解决了访问iHistorian用户数限制的瓶颈问题。
“能效分析与运行管理系统”采用微内核构架，大大增强了系统的可扩展性，用户可十分方便地生产与管理需求添加和删除应序模块，为热电厂能效分析与运行科学、优化管理提供了深度开发平台。
SIS中国电厂信息化道路
SIS：中国电厂信息化道路发表时间:2006-6-13 作者：侯子良摘要：前言上世纪九十年代中后期，国际上先进国家的流程企业（包括电力行业）开始向信息化发展，稍后，我国电厂也开始吹响了向信息化前进的号角。
在定位流程企业信息化内涵时，国际上提出了制造执行系统（MES）概念，形成了MES+ERP的企业信息化模式。
在它们进入中国之前，我国电力行业产生了自己独特的厂级监控信息系统（SIS）概念，并形成了SIS+MIS的电厂信息化模式，它们的相同之处和差异在那里？中国模式是否具有国际意义？当前我国电厂信息化，特别是SIS建设和应用正进入高潮，坚定地走中国电厂信息化道路，促进其健康的快速向前发展，要解决的主要矛盾是什么？这些都是业内关心的问题，为此，在这里谈点看法与大家共同讨论。
一、MES概念1992年，美国先进制造研究机构（Advanced Manufacturing Research,简称AMR）在对流程企业做了大量调查研究基础上提出了企业的三层集成模型，即自下而上为控制层、执行层和计划层。
每一层有对应的控制和/或管理系统及其相应的软件。
对应控制层的DCS、SCADA系统已经得到了广泛应用，并取得了明显的安全经济效益。
对应计划层的ERP等在美国和西方其它发达国家的许多企业中也逐步广泛应用。
但是，由于当时对对应执行层的信息系统没有人关注，计划层ERP等与控制层DCS互相隔裂运行，ERP没有生产实时信息的支持，以致企业信息化成效大打折扣。
经过一段时期的反思，到九十年代后期，对应执行层的MES迅速发展起来，根据AMR研究，近期世界MES市场每年已突破10亿美元。
什么叫做MES呢？AMR称其为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间，面向车间层的管理系统。
”制造执行协会（Manufacturing Execution System Association,简称MESA）对MES定义为：“MES是通过信息传递，对从订单下达到产品完成整个的生产过程进行优化管理。
火电厂的SIS建设及实时数据库平台的选择概述
火电厂的SIS建设及实时数据库平台的选择概述摘要目前，SIS建设是火电厂管理信息化的研究热点，同时也是迫切任务，它的实施能够进一步提高火电厂的信息化水平，为电厂带来明显的经济效益。
关键词监控信息系统；实时数据库；火电厂1 概论电厂厂级监控信息系统，是指通过采集和处理全厂的生产实时数据，为厂级监控和高级决策实现现代化提供服务的体系。
依据其功能可以分为实时/历史数据服务器、数据采集前端以及建立在数据服务器基础上的各种高级应用软件。
SIS 关键目的是在电场MIS体系和各种分散电脑控制体系之间构建一个联系的纽带，从而在整个电厂范围内实现信息共享，为单位的信息化建设做好铺垫[1]。
因为SIS建设在国内外处于起步阶段，没有丰富的经验可供选择，所以各个电厂可以根据自己的生产和管理需要，同时结合以前的控制体系以及MIS网络进行规划设计，通常电厂中的各个控制体系总是分散布置的，这是应该采用独立接口机连接各个独立控制体系进行数据采集，也就是数据接口分布式采集数据，实时以及历史数据通过数据库服务器进行集中管理，同时接口机在数据库服务器发生故障的时候可缓冲存储实时数据，确保实时数据不丢失，具体系统结构见图一。
工作站上單独运行单个高级应用，每台工作站独立和数据库服务器进行数据通信，从数据库中读取运行数据进行运算，产生的计算结果又返回保存在数据库中，一旦工作站发生故障只影响本台工作站的高级应用，可保证其他高级应用不受影响，提高了系统的可靠性。
作为更高层次的厂级监控信息体系，它和管理信息体系的网络连接常见的有两种方案：一种是两者共同用一个网络，中间用防火墙等安全措施进行隔离，这样SIS中的高级应用可以方便地从MIS中读取管理信息数据，但降低了网络得安全性，一旦这个网络瘫痪，将同时影响MIS和SIS两套信息系统的运行。
另一种方案是SIS和MIS分别采用独立的网络，实时/历史数据库一方面采集生产实时数据，为高级应用提供运行数据，同时承担和MIS交换数据的任务，两个系统只是通过各自的数据服务器之间互联和交换信息，SIS的应用只需和实时/历史数据库通讯，MIS的应用只和MIS数据库服务器发生联系，从而提高两个网络的安全性、可靠性，从电场的安全运行角度出发，一般应采用第二种方案，图1就是第二种连接方案[2]。
火力发电厂厂级监控信息系统（SIS）应用研究
火力发电厂厂级监控信息系统（SIS）应用研究摘要：火力发电厂作为传统能源的重要组成部分，其安全和高效运行对能源稳定供应具有重要意义。
在现代化发电厂中，厂级监控信息系统（SIS）起到监测和控制发电过程的关键作用。
SIS系统的应用能够提高发电厂的运维效率，并能够迅速发现和解决潜在的问题，确保火力发电过程的稳定性和可靠性。
同时，SIS系统还能够实现对发电过程的数据收集与分析，为优化发电厂运营和提高能源利用率提供了支持。
综上所述，火力发电厂厂级监控信息系统在提高火力发电厂运行效率和安全性方面具有重要作用。
然而，当前的系统仍存在一些不足之处，如数据处理能力有限等。
未来的研究可以进一步优化系统功能，提高系统的稳定性和可靠性，以适应火力发电厂的日益复杂的运营需求。
关键词：厂级监控信息系统、SIS系统Research on the Application of Plant Level Monitoring Information System (SIS) in Thermal Power PlantsMIN-Hao ZHANG-Guo zheng ZHAO-Zong peng LIANG-Jun xia(Jiuquan Iron and Steel (Group) Co., Ltd., Jiayuguan, Gansu 735100)Abstract：As an important part of traditional energy, the safe and efficient operation of Fossil fuel power station is of greatsignificance to the stability of energy supply. In modern power plants, the plant level monitoring information system (SIS) plays a crucialrole in monitoring and controlling the power generation process. The application of SIS system can improve the operation and maintenance efficiency of power plants, and quickly identify and solve potential problems, ensuring the stability and reliability of the thermal powergeneration process. At the same time, the SIS system can also achieve data collection and analysis of the power generation process,providing support for optimizing power plant operation and improving energy utilization efficiency. In conclusion, the plant levelmonitoring information system of Fossil fuel power station plays an important role in improving the operation efficiency and safety of Fossil fuel power station. However, the current system still has some shortcomings, such as limited data processing capabilities. Future research can further optimize the system functions and improve the stability and reliability of the system to meet the increasingly complex operation requirements of Fossil fuel power station.Keyword：Factory level monitoring information system; SIS system0 前言酒泉钢铁（集团）嘉峪关宏晟电热有限责任公司2×320MW机组未建设厂级监控信息系统（SIS），生产过程数据信息由人工现场采集、核对及填报，无法实现对生产控制系统的实时数据集中采集、分析、性能计算和综合应用，无法有效提供运行优化指导和节能诊断，造成生产管理方式落后、劳动生产效率低、员工工作量大及质量控制风险等问题。
Application Server + Historian系统架构软件方案在海拉尔电厂SIS系统中的应用
Application Server + Historian系统架构软件方案在海拉尔电厂SIS系统中的应用【摘要】用美国Application Server + Historian系统架构方案在海拉尔电厂2*200MW空冷供热机组全厂SIS系统中的成功应用，实现了全厂各系统数据之间的无缝连接和数据的存储和分析，为电厂的安全经济的运行提供了可靠的保障。
【关键词】电厂SIS系统；Application Server + Historian系统1.前言为了适应中国经济的快速发展，电力行业进一步提高了全厂综合自动化水平，特别是各地的火电厂纷纷提出适合自己工厂的厂级监控信息系统（也就是现在所说的SIS系统）以提高生产效率，实现电厂管理信息系统与各种分散控制系统之间的数据交换。
厂级实时监控信息系统以分散控制系统为基础，以经济运行和提高发电企业整体效益为目的，采用先进、适用、有效的专业计算方法，实现整个电厂范围内信息共享，厂级生产过程的实时信息监控和调度，同时又提高了机组运行的可靠性。
它为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据，为市场运作下的企业提供科学、准确的经济性指标。
但是SIS系统的开发往往不仅需要有一定的计算机知识，还需要了解自动化常识以及对电厂实时生产过程管理有比较深刻的理解。
如果单纯依靠软件开发人员开发，则很难完成如此艰巨而又责任重大的任务，即使完成了也已经耗费了大量的人力和时间。
2.工程内容海拉尔热电厂工程建设规模：2×200MW空冷供热机组，工程的三大主机厂家为：锅炉—上海锅炉厂；汽机—上海汽轮机厂；发电机—上海汽轮发电机厂。
工程设置SIS系统监控室，设操作员站、工程师站、数据库服务器、应用服务器等实现以下功能：1）监视、指导机组的运行；2）降低发电企业的火电煤耗；3）主机和主要辅机故障诊断；4）科学分配机组负荷；5）降低成本、提高效益；6）管控一体化。
针对电厂生产管理的目标以及火电厂运行期间的各个特点，我们需要建立一个实时/历史数据库并具有如下特点：1）为生产和管理获取所有的相关信息，可以生成过去和现在的所有操作情况画面，以足够的信息供用户以不同的视角在统一的数据仓库访问相同的信息，获得不同的应用。
以火电厂SIS系统为基础的实时数据库应用探讨
以火电厂SIS系统为基础的实时数据库应用探讨作者：魏鑫刚来源：《中国新通信》 2018年第11期一、SIS 系统工厂级监控信息系统或企业资源计划系统与分散控制系统的桥梁对电力安全稳定生产具有非常重要的意义。
与专注于生产、运营管理和财务管理等服务的MIS 系统不同，SIS系统侧重于实时生产过程的管理和生产设备的监控。
SIS 系统收集现场设备的实时参数和状态信息、监控、分析和判断现场操作，并指导生产安全稳定运行。
二、实时数据库技术实时数据库与传统的关系数据库有着根本的区别，对于关系数据库，其设计目标是保持数据的正确性，确保系统的低成本，并提供友好的用户界面，该数据库系统适用于传统业务和交易应用程序，当用于生产过程控制的某些实时要求时，关系数据库已大大受限。
实时数据库系统设计的主要目标是满足交易的时间限制，交易是指数据和交易具有时间特征或定义的时间限制的数据库系统，实时数据库系统的正确性基于逻辑和时间，它结合了数据库和实时系统的功能特性，并能支持大规模数据共享，保持数据一致性和完整性，并支持数据和交易时间限制。
因此，它在实时控制和管理控制方面显示出巨大的应用前景。
三、SIS 系统与实时数据库建立统一合理的数据库平台是发电企业信息化建设的重要组成部分。
在SIS 系统的构建中，以实时数据库为核心，为系统开发提供了数据库平台。
该技术可有效应用于电力生产过程，并能高效有序地收集和分析大量的实时数据，使生产过程中的信息资源可以持续。
与企业管理系统高效沟通，实现生产信息资源的共享，实现控制网络与管理网络的紧密联系，实现全厂管控一体化。
3.1 实时数据库在SIS 系统中的应用SIS 系统是实时管理和监控全厂实时生产过程综合优化服务生产过程的信息系统。
其系统结构按功能划分一般包括实时和历史数据库，数据采集前端和各种高级应用软件。
实时数据的统一管理，电力生产的实时数据种类很多，来源也非常复杂。
以火力发电厂为例，从热控、气体控制到电气和辅助发动机，一些使用DCS 进行生产控制，一些使用PLC或其他控制系统，优化实时数据的存储，生产数据更新迅速，并且有许多数据收集点。
SIS实时历史数据库应用建议
SIS实时历史数据库应用建议
刘笑天;王强;王军
【期刊名称】《电力信息化》
【年(卷),期】2004(2)5
【摘要】实时历史数摒库平台是支持发电广AIA系统的计算机．数据网络与通信设备．备种技术标准和实时历史数据库软件的有机组台。
实时历史数据库平台按照标签点的形式通过定时地收集、存储电厂控制系统带有时间序列性质数据，离线手工数据、
【总页数】5页(P75-79)
【作者】刘笑天;王强;王军
【作者单位】通用电气中国有限公司,北京,100004;中国科学院软件研究所智能工程实验室,北京,100080;北京国电智深控制技术有限公司,北京,100051
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.SupDATA实时/历史数据库在发电企业SIS系统中的工程应用 [J], 毛幼维
2.基于火电厂SIS系统的实时数据库应用研究 [J], 蒋健;林中达
3.3、“火电厂SIS实时／历史数据专题研讨会”在京召开 [J],
4.“电厂监控信息系统（SIS）实时／历史数据库技术研讨会”近日召开 [J],
5.SIS实时／历史数据库应用研讨会在北京召开 [J],
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一种基于SIS平台的火电厂生产过程回放和分析系统
一种基于SIS平台的火电厂生产过程回放和分析系统
宋豪杰
【期刊名称】《山西电力》
【年(卷),期】2006(000)006
【摘要】厂级监控信息系统(SIS)是火电厂全厂实时生产过程综合管理和监控的平台.基于SIS平台开发了火电厂生产过程回放和分析系统,系统构架于SIS平台之上,通过SIS的历史数据库提取生产过程信息,为分析机组的运行状况和机组故障诊断提供了有效的手段,提高了事故分析效率.
【总页数】3页(P68-70)
【作者】宋豪杰
【作者单位】山西阳光发电有限责任公司,山西,阳泉,045200
【正文语种】中文
【中图分类】TP319;TM621
【相关文献】
1.基于Wonderware软件火电厂SIS系统基础平台的实现 [J], 资伟
2.基于iH实时数据库平台的火电厂SIS建设 [J], 金安;姚建刚;姚文峰
3.基于神经网络的火电厂生产过程故障诊断专家系统 [J], 张玉艳;李冬华
4.基于SIS数据火电厂厂用电能耗评估分析系统的研究及应用 [J], 李哲
5.火电厂SIS系统中实时数据库平台的选择 [J], 李蔚;盛德仁;陈坚红;任浩仁;袁镇福;岑可法
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ERP/SCM WEB 发布 厂级调度监 产能优化事 动态成本分
CRM/PLM 网络应用
控指挥
故追忆
析跟踪
【参考文献】 《数据库系统概论》（第二版）萨师煊、 王珊著，高等教育出版社 《 Introduction to Information System》 James A Obrien 《火电厂厂级监控信息系统(SIS)论争》 侯子良, 热工自动化信息, 2002.1 《浅谈电厂 SIS 设计与实施》 王军
3. iHistorian 体系结构
3.1 存储的数据对象
普通的关系型数据库的设计和应用主要是面对 离散的，非连续的，不带有时间标识的数据对象，并 通过二维表的方式来表现和建立数据之间的关系，例 如订单信息、人事信息、销售数据。
作为实时历史数据库主要的存储对象生产过程 数据，它有以下主要特点：
z 连续性、带时标，例如现场的温度、压力 等模拟量
但是通过插值的算法可以回取到这部分数据。
在归档存储压缩中，斜率的变化率是可以由用户
针对不同的 I/O 点的具体情况单独定义的。如果定义
为 0%，意味着过程数据一旦脱离原有斜率就将被记 录，此时数据的存储是无损的。
通过以上的压缩方式，可以极大地提高经济存储
的 性 能 ， 经 过 测 试 ， 每 秒 纪 录 500 个 浮 点 数 ， iHistorian 和关系型数据库存储空间比较如下（存储 空间和数据变化率不同而有所不同）：
2. 应用架构
2.1 基于 iHistorian 的生产信息化应用平台
如图 1 所示，利用 iHistorian 构建 SIS 的数据库 系统应用架构分为数据采集部分、数据存储部分、数
报表/报告
Web-based 管理/维护
生产过程可视化
报警/统计
Windows-Based 管理/维护
设备故障诊断 产能优化
由于来自于不同的控制系统的过程数据之间可
能有时间上的相关性，所以 iHistorian 可以对来自不 同采集器的数据进行自动的时钟补偿，以保障数据分 析的有效性。
iHistorian 提供采集死区压缩和归档存储压缩两 种手段压缩记录过程数据。
采集死区压缩是指在接口站端，采集器将所采集 的的过程数据根据预定义的死区过滤后发送给 iHistorian，如果该死区定义为 0，则表示如果该标签 的当前值与前一个值不同，则把当前值发送给 iHistorian，如果完全一致的化，该值被过滤掉。
D 拐点
I
C
F
B
E
H
A
G 拐点
时间
图4
iHistorian 判断来自于采集器的数据如果数据点
C 落在 A 和 B 点的直线上或者在斜率的变化的死区 范围内，则 B 点数据不被记录到数据文件，在采集到 E 点数据时，直线 DE 的斜率相对于 CD 斜率的变化
已经超过了死区的限制，所以 D 点数据被记录到数据 文件。同理 G 点数据被记录到数据文件。在图 4 中 B、 C、E、F、H、I 点的数据都被压缩处理而没有记录，
3.3.3 数据应用
iHistorian 提供多种数据接口，通过 OLE DB、
可以使用标准的 SQL 语句查询 iHistorian 中的历史数
据、系统消息、标签点等，如下语句：
Select Timestamp, Value
From ihRawData where Tagname = Temp1 ；
这种采集架构的好处就在于前端分布很多采集 器时，不会因为 iHistorian 服务器的无法响应或者网 络链路中断而导致数据丢失。采集器可以自动将过程 数据缓存在本地缓冲区内，当 iHistorian 服务器响应 采集器请求或者物理链路恢复后，采集的数据可以自 动恢复到 iHistorian 中。这个特性充分保障的数据的 完整性。
厂 级 监 控 信 息 系 统 （ SIS ： Supervisory Information System）以信息化的手段帮助电厂优化 资源，提高生产效率和设备可用率，以降低发电成本， 在电力市场的竞争中取得优势。
SIS 系统的核心应用都构建于对生产过程数据的 实施连续采集的基础之上。通过对来自于水系统,输煤 系统，除灰系统，电气系统，机组 DCS 的连接和海 量时域数据的连续分析，可以完成机组性能指标运 算，业务逻辑管理等任务。
性能计算 ERP/SCM
骨干网
iHistoiran 服务器
z SCADA/HMI 数据采集器
z CSV/XML 文件采集器
z OPC 采集器
z PLC z DCS z DAS z 手工、离线数据
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数据归档文件
z 数据转换/计算 采集器
z Server to Server 采集器
图1
据管理部分和数据应用部分，具体如下： z 构建车间的控制室或者生产装置的局域网， 并可以介入到企业的骨干网 z 构建基础生产过程或者控制系统数据的采 集接口（PC-BASED 接口站、HMI、SCADA 软件、OPC 接口） z iHistorian 实时历史数据库服务器以及归档 文件 z 针对 iHistorian 的远端维护：Web-Based 或者 Windows-Based 远程管理和维护 z 生产应用：如生产过程可视化应用，统计计 量应用，批次管理应用，Web 发布应用等 z 与企业管理系统的接口，如面向 SAP 的 ODA、格式文件、面向关系型数据库访问 的 OLE DB 等等
归档存储压缩采用基于变化率的矢量压缩，原理 如图 4：
/秒
归档压缩 Max: 3.7G
MS SQL 500 值 一年
无
73G（平均
Server
/秒
每周 1.4G）
理论上讲在 iHistorian 中，最少利用 6 个字节就
可以记录一笔线性的过程数据，而不论纪录多长时
间。
3.3 系统性能
值
J
3.3.1 数据的采集
z 基于时间的连续的事件记录，例如阀门开 关、电机起停等开关量
z 离线手工数据，例如批次信息，条码、试 验报告
这种复杂特性的存储对象的决定了 iHistorian 具 有与关系型数据完全不同的体系结构。iHistorian 具 备良好接口，直接采集自于各个不同的控制系统的生 产过程数据。
3.2 数据库的存储结构
And Timestamp >Today
；
And IntervalMilliseconds = 1Hour ；
And CalculationMode = Average
；
该语句实现了针对当天 Temp1 每间隔 1 个小
时的平均值，返回结果如下：
TimeStamp
Value
2/7/2003 01:00:00
3.3.2 系统管理和维护
iHistorian 提供存瘦客户端的系统维护能力，即 通过 IE 浏览器，在远端就可以完成对 iHistorian 的全 功能免编程维护，包括系统状态跟踪、标签点的增删、 压缩比修改、用户权限管理、采集器的起停、归档文 件的备份等。例外 iHistorian 提供的电子签名的功能 可以提供更为强大的安全管理的能力，甚至可以指定 不同用户权限针对不同的的标签点的操作能力，并将 这些操作过程也记录到历史数据库中，用于操作跟 踪，由于该功能符合并通过 21CFR Part11 的认证， 所以可以直接满足电子签名的行业管制要求。
采集 采集时 压缩手段 占用硬盘
速度
间
空间
iHistorian 500 值 一年
死区压缩 Min:100M
iHistorian 可以以 20000 次/秒处理数据读写事 件、数据记录毫秒级的时间分辨率、采集器可以提供 100ms 的数据采集速度、单台服务器 10 万个标签点 记录能力、数据计算采集器提供直接针对过程数据的 计算引擎和脚本开发工具，可以直接将计算结果存储 到 iHistorian。
如果利用关系型数据采集过程数据，首先要预设 大量的表，可能包括：数据点的定义表、访问权限级 别分类表、访问者权限分配表、原始数据记录表、更
新数据表、数据类型定义表、系统消息表等等，如图 2 显示了一个利用 MS SQL 数据库的系统设计。
其系统结构复杂，而且对开发和集成人员而言要
图2
编写大量的脚本存储进程做大量的开发工作，由于来 自现场的数据都是实时刷新的，海量的，所以这种复 杂的体系结构必然导致在数据存储和回取使用的效 率较低，从而影响整个厂级信息化应用的效率。
电力 SIS 系统实时历史数据库平台 iHistorian
刘笑天
摘 要：本文系统阐述了实时历史数据库 iHistorian 在电力生产信息化建设中的应用以及与关系型数据库的差别。 关键词：实时历史数据库 关系型数据库 信息化建设 iHistorian OPC
1. 应用背景
根据企业信息化建设的一般性的总体设想，生产 信息化的核心目标是建立面向生产执行过程的信息 化系统，为了实现企业生产指挥中心根据生产过程的 实时信息快速生成管理决策，通过对厂级过程数据的 集成，使生产过程信息资源能够连续、自动地与企业 管理系统共享，从而不断地提高生产流程的 OEE(Overall Equipment Effectiveness 全面设备效 率 ) 和 关 键 绩 效 指 标 KPI(Key Performance Indicator)。生产管理决策的数据不仅仅来源于单一生 产装置，而是来自于厂级的、全企业级的甚至是跨地 域、跨时区的协作生产平台。
23
2/7/2003 02:00:00
34
2/7/2003 03:00:00
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如果利用 MS SQL 记录历史数据，要完成诸如基 于时间的平均值、插值等查询一定要编写大量的复杂 的代码和存储过程，针对原始数据建立索引和排序也 有很大性能上的牺牲，而且回取效率很低。