SIS系統(tǒng)基礎(chǔ)知識手冊

系統(tǒng)基礎(chǔ)知識手冊培訓(xùn)教材（）部門：部 作者：胡杰英南京朗坤軟件有限公司?年南京朗坤軟件有限公司版權(quán)所有版本修訂記錄日期版本號修改摘要編制修改人版本內(nèi)容編寫胡杰英目錄\""\\\\""第一章電廠簡介\\""電廠分類\\""電廠運行管理\\""生產(chǎn)控制信息化技術(shù)\\""生產(chǎn)控制區(qū)子系統(tǒng)\\""管理信息區(qū)子系統(tǒng)\\""火電廠\\""風電廠\\""集團管理\\""第二章系統(tǒng)簡介\\""功能介紹\\""系統(tǒng)結(jié)構(gòu)\\""系統(tǒng)價值\\""集團生產(chǎn)實時系統(tǒng)\\""系統(tǒng)發(fā)展\\""第三章功能軟件支撐\\""數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)\\""數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)\\""業(yè)務(wù)平臺\\""數(shù)據(jù)共享原理\\""第四章硬件知識\\""數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件\\""數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)硬件\\""業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)硬件\\""系統(tǒng)通用硬件\\""第五章網(wǎng)絡(luò)設(shè)計\\""典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)\\""主要性能指標\\""關(guān)鍵技術(shù)\\""硬件部署原則\\""硬件部署計算\第一章電廠簡介電廠分類火電廠風電廠其他類型電廠核電廠、水電廠、光伏電廠電廠運行管理系統(tǒng)分級一次系統(tǒng)直接生產(chǎn)、輸送、分配和使用電能的設(shè)備與系統(tǒng)稱為一次系統(tǒng)；如：鍋爐系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)等；二次系統(tǒng)對一次設(shè)備、系統(tǒng)進行監(jiān)控、測量、保護、調(diào)節(jié)的設(shè)備與系統(tǒng)稱為二次系統(tǒng)；如：繼保系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)、系統(tǒng)等；安全保障按照國家相關(guān)規(guī)定，二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)必須建立系統(tǒng)安全防護體系，以保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，防護工作必須堅持安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認證的原則。安全分區(qū)二次系統(tǒng)分為生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)；生產(chǎn)控制區(qū)分為控制區(qū)(安全區(qū))、非控制區(qū)（安全區(qū)）；管理信息區(qū)分為生產(chǎn)管理區(qū)（安全區(qū)）、管理信息區(qū)（安全區(qū)）；管理信息區(qū)可更具具體情況劃分安全區(qū)；在總體安全情況下，可以簡化安全分區(qū)，但各分區(qū)應(yīng)避免通過廣域網(wǎng)形成不同安全區(qū)的縱向交叉連接；分區(qū)隔離、區(qū)之間采用有訪問控制的設(shè)備隔離（如防火墻）；生產(chǎn)控制區(qū)、與管理信息區(qū)區(qū)之間必須采用單向安全隔離裝置進行隔離；電廠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)統(tǒng)圖電廠系統(tǒng)圖生產(chǎn)控制信息化技術(shù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)硬件支持傳感器、智能電表、電路、網(wǎng)絡(luò)、計算機等終端設(shè)備。軟件支持采集軟件、數(shù)據(jù)處理軟件遠程監(jiān)控技術(shù)硬件支持智能終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、計算機軟件支持遠程控制系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖控制系統(tǒng)原理圖控制基本元素測點每個傳感設(shè)備或智能電表或智能開關(guān)都是一個監(jiān)測點，控制系統(tǒng)通過對這些監(jiān)測點的狀態(tài)采集與遠程控制，來達到監(jiān)控的目的，測點是控制系統(tǒng)管理的基本元素。模擬量像溫度傳感器、壓力傳感器等這類能夠連續(xù)變化的測點采集到的數(shù)據(jù)為模擬量。開關(guān)量監(jiān)測刀閘的開合與設(shè)備的啟停等監(jiān)測設(shè)備非連續(xù)變化的測點所采集到的數(shù)據(jù)為開關(guān)量。生產(chǎn)控制區(qū)子系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)（）可以綜合控制電廠一次系統(tǒng)主要設(shè)備的運行，主要生產(chǎn)廠商有、西門子、艾默生()、、日立等。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，以計算機為基礎(chǔ)的與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)，側(cè)重邏輯控制，側(cè)重過程控制，系統(tǒng)主要應(yīng)用在風電廠。汽機振動監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)（）系統(tǒng)能夠反映機組運行狀態(tài)中的轉(zhuǎn)子振動情況,捕獲震動故障信息，預(yù)告振動故障的存在與發(fā)展，有助于避免災(zāi)難事故的發(fā)生，具明顯的經(jīng)濟和社會效益。輔助車間網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)輔網(wǎng)控制系統(tǒng)主要包括輸煤控制系統(tǒng)、除灰渣控制系統(tǒng)、化學水、凝結(jié)水、工業(yè)水控制系統(tǒng)等，實現(xiàn)對這些系統(tǒng)的集中監(jiān)控。煙氣脫硫控制系統(tǒng)（）脫硫系統(tǒng)的作用是減少排煙對環(huán)境的污染。電氣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（）系統(tǒng)是對高壓升壓站以與高壓出現(xiàn)系統(tǒng)與電網(wǎng)連接部分的監(jiān)測、信號和控制的系統(tǒng)，通常也包括防誤閉鎖系統(tǒng)；能夠控制刀閘和開關(guān)機其他信號報警。廠用電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)（）系統(tǒng)實現(xiàn)對廠用電源部分的監(jiān)控以與對其他廠用電部分的監(jiān)測管理。調(diào)度遠程終端控制系統(tǒng)(調(diào)度)調(diào)度能夠獲得電網(wǎng)的調(diào)度數(shù)據(jù)，運行人員更具調(diào)度數(shù)據(jù)通過電廠（自動發(fā)電量控制）功能完成調(diào)度指標。風功率預(yù)測系統(tǒng)風功率預(yù)測系統(tǒng)根據(jù)風電廠氣象信息利用物理模擬計算和科學統(tǒng)計方法，對風電廠的風力進行短期預(yù)報，從而預(yù)測出風電場的功率，從而也可以實現(xiàn)電力調(diào)度部門對風電調(diào)度的要求，只有風廠才會用此系統(tǒng)。電能量管理平臺一般應(yīng)用在風電廠，用于更具調(diào)度數(shù)據(jù)調(diào)整電廠發(fā)電量，實現(xiàn)輸配電網(wǎng)絡(luò)的電能量數(shù)據(jù)自動采集、遠傳和存儲、預(yù)處理、統(tǒng)計分析與負荷控制的綜合電能量管理平臺。電量采集系統(tǒng)對電廠中的電表數(shù)據(jù)的采集匯總。管理信息區(qū)子系統(tǒng)廠級實時監(jiān)控信息系統(tǒng)（）通過收集電廠生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)分析得出有價值的結(jié)論來指導(dǎo)生產(chǎn)運行，實現(xiàn)全場管控一體化，提高全廠效益。電廠管理信息系統(tǒng)（）支持電廠的生產(chǎn)經(jīng)營和決策分析的，主要功能包括經(jīng)營管理、資產(chǎn)管理、生產(chǎn)管理、行政管理和系統(tǒng)維護等?；痣姀S火電廠典型系統(tǒng)圖風電廠風電廠典型系統(tǒng)圖集團管理集團生產(chǎn)實時系統(tǒng)第二章系統(tǒng)簡介功能介紹采集生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以對生產(chǎn)控制區(qū)各個系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行采集。統(tǒng)一管理存儲生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集后可以保存幾十年，以供查詢分析。生產(chǎn)過程實時監(jiān)視在非生產(chǎn)區(qū)提供生產(chǎn)運行實時監(jiān)視。分析統(tǒng)計實時、歷史數(shù)據(jù)，挖掘生產(chǎn)規(guī)律深度挖掘數(shù)據(jù)，獲取有價值信息，直到?jīng)Q策與生產(chǎn)。對外提供實時、歷史數(shù)據(jù)訪問接口對外提供全廠生產(chǎn)實時、歷史數(shù)據(jù)的訪問。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)價值解決數(shù)據(jù)孤島問題電廠由于各個控制系統(tǒng)處于相對獨立的狀態(tài)，運行數(shù)據(jù)未能實現(xiàn)全廠范圍的有效共享，缺少全廠統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析工具，因而不能提供有效的成本核算和決策支持，系統(tǒng)在電廠各個系統(tǒng)間架起一座橋梁，解決了數(shù)據(jù)共享難題。方便生產(chǎn)管理通過實時監(jiān)視功能，領(lǐng)導(dǎo)可以在辦公區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)運行實時監(jiān)視。輔助決策通過對實時、歷史數(shù)據(jù)的分析，指導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)正確決策。指導(dǎo)生產(chǎn)、提高效益對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果能夠反向指導(dǎo)優(yōu)化生產(chǎn)運行，提高全廠效益。管控一體化為管控一體化提供基礎(chǔ)，實現(xiàn)電廠管理閉環(huán)。集團生產(chǎn)實時系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)展高速發(fā)展期市場成熟期第三章功能軟件支撐數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)介紹數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是中最基礎(chǔ)的一個模塊，為整個系統(tǒng)的運行提供數(shù)據(jù)支撐。產(chǎn)品介紹（朗坤數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)系統(tǒng)介紹：數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)是整個系統(tǒng)核心部分，接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時，并對歷史數(shù)據(jù)進行壓縮處理，存儲到存儲系統(tǒng)中，同時對外提供實時與歷史數(shù)據(jù)查詢服務(wù)。產(chǎn)品介紹(朗坤實時數(shù)據(jù)庫)由朗坤自主研發(fā)，性能穩(wěn)定，壓縮算法先進，擁有多項國家發(fā)明專利。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)圖業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)介紹：業(yè)務(wù)平臺能夠承載業(yè)務(wù)模塊，并對外提供業(yè)務(wù)模塊的訪問。產(chǎn)品介紹(業(yè)務(wù)平臺的名字)由朗坤自主研發(fā)，采用最先進的電廠建模技術(shù)，能夠準確分析電廠運行狀況，給出與時有效的決策支持，主要業(yè)務(wù)模塊包括性能計算與優(yōu)化、吹灰優(yōu)化、故障診斷、設(shè)備管理、指標考核、實時監(jiān)視等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)共享原理數(shù)據(jù)管理基本單元測點是系統(tǒng)中數(shù)據(jù)管理的基本單元，一個測點代表控制系統(tǒng)中的一個傳感器或電表監(jiān)測點，每個測點有以下基本屬性：測點名每個測點都有一個名稱，如：方便數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理，名稱是各個模塊之間數(shù)據(jù)溝通的橋梁。測點描述測點描述主要功能是描述該測點所表示的意義，如溫度，沒有描述的測點是沒有價值的。測點類型測點類型分為開關(guān)量和模擬量兩種。測點值測點值表示該測點的測量值。單位單位表示測量值的度量單位，如。時間戳時間戳表示該測點的值的采集時間，精度為毫秒級。值狀態(tài)值狀態(tài)表示該測點值是否可靠。數(shù)據(jù)流共享原理控制系統(tǒng)點名與測點名映射控制系統(tǒng)點名一般和點名不同，在數(shù)據(jù)采集時需要做好測點對應(yīng)關(guān)系，否則將導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯亂。業(yè)務(wù)模塊通過點名從數(shù)據(jù)庫獲取測點值應(yīng)用程序通過查找測點描述得到自己想要測點的測點名，根據(jù)測點名可以獲取該測點的實時與歷史數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流系統(tǒng)圖系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖第四章硬件知識數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要硬件需求包括工控機與單向隔離裝置，工控機部署在生產(chǎn)控制系統(tǒng)中用于采集生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)，單向隔離裝置用于隔離生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)。工控機（接口機）功能說明用于部署數(shù)據(jù)采集程序，與生產(chǎn)控制系統(tǒng)連接，操作系統(tǒng)一般為或是。性能說明近乎全封閉，防塵效果好防電磁干擾、機身堅固電源穩(wěn)壓功能強故障恢復(fù)、防振單向隔離裝置（網(wǎng)閘）作用隔離安全區(qū)與安全區(qū)網(wǎng)絡(luò)，保證生產(chǎn)區(qū)的信息與生產(chǎn)安全，數(shù)據(jù)只能從向區(qū)單項傳輸，反向不通。說明詳情請查看相應(yīng)的網(wǎng)閘說明書數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)硬件在數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)中，主要硬件為由機架式服務(wù)器與存儲設(shè)備組成的故障轉(zhuǎn)移群集或容錯服務(wù)器，群集與容錯服務(wù)器用于運行實時數(shù)據(jù)庫，存儲設(shè)備用于存儲實時數(shù)據(jù)庫運行過程中收集的大量歷史數(shù)據(jù)。機架式服務(wù)器作用說明機架式服務(wù)器根據(jù)高度不同可以分為、…（厘米）等類型，一般高度越高性能與配置越高，可擴展性越好，操作系統(tǒng)一般選擇為位。性能說明服務(wù)器一般配置較高，一般用于承載對硬件要求較高的大型軟件系統(tǒng)，如實時數(shù)據(jù)庫。存儲設(shè)備功能說明存儲設(shè)備，專為存儲大量數(shù)據(jù)而設(shè)計的存儲設(shè)備，根據(jù)型號不同能夠掛在的硬盤個數(shù)也不同，容量在級以上，具有組建（磁盤冗余陣列）的功能，根據(jù)提供結(jié)構(gòu)不同可以組建不同類型的（存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）。性能說明、根據(jù)所選購的產(chǎn)品不同其讀寫性能也不同而不同，一般磁盤采用或接口，轉(zhuǎn)速均在以上，讀寫速度在以上。、讀寫性能還與方式有著很大的關(guān)系，系統(tǒng)中一般選擇方式使用磁盤，以達到最高的性價比。故障轉(zhuǎn)移群集功能說明故障轉(zhuǎn)移群集是一組獨立的計算機，這些計算機相互協(xié)作以提高應(yīng)用程序和服務(wù)的可用性。將若干臺服務(wù)器組成一個故障轉(zhuǎn)移群集，這些服務(wù)器會協(xié)同工作以提供一個高可用性的應(yīng)用程序或服務(wù)環(huán)境。群集內(nèi)的一臺服務(wù)器被稱為一個節(jié)點（），節(jié)點之間通過網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件連接在一起對用戶提供服務(wù)。如果其中一個群集節(jié)點出現(xiàn)故障，另一個節(jié)點就會開始提供服務(wù)（該過程稱為故障轉(zhuǎn)移），從而使用戶遭遇服務(wù)中斷的次數(shù)降至最低。組成說明一般群集中有兩臺服務(wù)器，個存儲設(shè)備組成，兩臺服務(wù)器共用一個存儲設(shè)備，同一時間只有一臺服務(wù)器對存儲設(shè)備具有使用權(quán)，擁有很高的容錯性能。容錯服務(wù)器功能說明容錯服務(wù)器通過提升硬件結(jié)構(gòu)來提高服務(wù)器的可靠性，可靠性高達六個九，他采用雙硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，兩套硬件系統(tǒng)受一套時鐘鎖步系統(tǒng)控制，可以進行故障設(shè)備的熱更換，價格昂貴。性能說明硬盤性能至少在以上。容錯性能最高業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)硬件業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)主要的硬件需求為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于運行平臺業(yè)務(wù)軟件。應(yīng)用服務(wù)器業(yè)務(wù)平臺所需要的服務(wù)器性能相對較低，的架勢服務(wù)器即能滿足需求。系統(tǒng)通用硬件通用硬件主要包括負責連接中各個子系統(tǒng)的交換機，負責隔離、網(wǎng)絡(luò)的防火墻，以與機柜、顯示器、等設(shè)備承載輔助設(shè)備。交換機功能介紹交換機按照工作網(wǎng)絡(luò)層次，主要分為二層交換機(鏈路層)和三層交換機（網(wǎng)絡(luò)層），三層交換機比二層交換機添加了路由功能，可以實現(xiàn)不同網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。按照交換機工作的接入層次，可以分為接入層交換機直接與用戶終端連接，分布層交換機（匯聚層交換機），實現(xiàn)交換機之間互聯(lián)，核心交換機一般位于網(wǎng)絡(luò)的骨干部分，負責告訴數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，一般核心交換機也是三層交換機。性能指標主要性能指標有轉(zhuǎn)發(fā)速度、接口數(shù)量等防火墻防火墻是一種位于內(nèi)網(wǎng)和