发电厂生产管理智能信息系统

第２１卷第６期　北　京　科　技　大　学　学　报　ＶｏＬ２１　Ｎｏ．６　１９９９年１２月　ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉＤ＂ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ　Ｄｅｅ．１９９９　发电厂生产管理智能信息系统ＪＦ　口　．／　十一　７）－　军”　技大　五王　＿万映红。院’　．　ｉ　＿—蓝小军　｛　交通大学管理学院．乐晓平　　安　涂再彦　７１００４９　３）江西丰城技电责任有限公司生技处．江西丰域３３００００　摘要　在智能管理的理论、方法的基础上，提出了发电，　生产管理智能信息系统的实施方　案．介绍了系统的设计目标、功能件系、系统网络结构与设备，以及系统软件的配置．该系统具　有集成化、智能化、网络化的特点．可应用在电力企业生产管理智能信息系统．　关键词　智能管理；生产管理；智能信息系统；发电厂　分类号　夏　一　——～～～　随着电力工业的迅速发展，我国发电设备　面向企业管理全过程的、建立在ＩＮＴＲＡＮＥＴ网　已进入大型机组时代．越来越多的大型机组相　络环境基础上的、为用户提供一整套信息管理　继并网并正式转为商业性运行，形成了以大型　与控制及决策支持功能的智能化信息系统．它　机组为主的电网模式．电力企业大型机组的运　是以知识处理为核心，强调信息系统的智能化　行状况是影响电力网运行状况的主要原因．为　水平．以广义管理模型、广义优化技术、多库协　保证大型机组的安全经济运行，对电力企业的　同软件等为关键技术，有效结合人和机器的智　生产管理相应地提出了更高的要求．　能的人一机协调系统．它具有综合性、多层性和　因此，采用现代化管理技术和手段，综合运　协调性等特点；信息集成化、处理智能化、服务　用计算机、人工智能、系统工程的理论与方法，　共享化是智能信息系统功能的集中表现．　开发具有技术起点高、实用性强的管理信息系　统，是提高生产管理水平，保证大型机组安全经　２生产管理智能信息系统　济运行和企业经济效益的需要．　２．１系统设计目标　１智能管理与智能信息系统　根据某大型火力发电厂生产管理现状和发　展规划，以及与其他有关单位交换信息的要求，　１．１智能管理　以智能管理理论为指导，采用先进的计算机网　智能管理是人工智能与管理科学、知识工　络技术和信息处理技术，实现企业生产信息的　程与系统工程、计算机技术与通讯技术，软件工　收集、处理、传递、储存、共享、分析和利用，建立　程与信息工程等新兴学科的相互交叉、相互渗　起一个实用的、先进的智能信息系统，全面提高　透而产生的新技术学科　．它是人们对现代化　企业的现代化生产管理水平，使企业能够及时、　管理多元化、多层次需求的集中反映，体现了当　准确、全面地掌握生产方面的信息，优化运行，　代信息工程技术各个分支相互融合运用于管理　安全发电，提高企业的效益．　科学的特点，代表了现代管理理念、方法和技术　２．２系统的功能特色　的发展趋势，其根本目的是研究如何提高信息　（１）信息集成化管理．　管理系统的智能化水平．　在建立全厂生产系统信息分类代码体系和　１．２智能信息系统　共享数据库的基础上．进行生产信息的集成与　以智能管理为指导的智能信息系统是智能　统一规范，保证信息的惟一性，提高信息的准确　管理的理论、方法与实现技术的具体体现．它是　性和有效性．通过ＭＡＸ１０００系统实现生产数据　的自动采集和生产过程的自动控制，建立以　１９９９－叭－ｌ２收稿万军男，２９岁，博士　‘国家“８６３　高科技计划ＣＩＭＳ课题（Ｎｏ．８６３－￥ｉｉ－９８４５－０１Ｉ）　ＣＬＩＥＮＴ／ＳＥＲＶＥＲ体系结构为基础的、以数据仓　维普资讯 http://www.cqvip.com

万军等：发电ｒ生产管理智能信息系统　・５５５・　库为核心的、面向各生产管理职能科室的信息　也是发电厂生产管理中技术监督的主要工作　处理系统　．系统不仅完成信息的采集和加工，　结合数据仓库技术，根据仪表测量的各种状态　同时提供信息的统计、分析以及与智能优化方　参数及其他实验分析数据作为数据源，经过提　法库、模型库的数据接口．　炼、加工、汇总、归一化处理来进行设备的运行　（２）信息智能化管理．　状况综合性判断．一旦发现异常即进行诊断　并　通过对生产管理和经济指标的分析，建立　找出故障原因．我们在生产技术监督系统的设　符合实际工况的数学模型和知识模型，利用广　计中，将针对不同的监督类别和监督对象，采用　义优化方法对生产信息进行深度加工和处理，　粗糙集的方法　。直接提取设备运行状态的判别　从而提高信息的有用率，以保证机组安全生产　规则，综合应用专家系统和多种专业数值分析　和优化运行．　方法，设计人机一体化的智能诊断系统．同时利　１）生产经济性分析　生产经济性分析是通　用数据仓库中能够反映时间维特征的数据结　过分析企业生产各项经济技术指标的变化以及　构，存储技术监督集成化、综合性信息，从历史　造成变化的原因，为企业生产计划的制定和机　的角度对参数和状态的变化进行分析和出较，　组运行操作提供依据，使企业获得良好的经济　从而对设备运行状况作出更加完整、准确的判　效益．　断．　在发电厂经济效益的评价分析中，经济技　３）生产运行方式的优化．该电厂３００Ｍｗ机　术指标主要包括煤耗率、厂用电率、锅炉效率、　组的三大主机中，由于汽轮机和发电机的效率　过热汽温、过热汽压、再热汽温、排污率、排烟温　均较高，节能降耗的工作集中在提高锅炉效率　度、汽机效率、汽耗率、真空度、凝汽器端差、凝　上．大型锅炉的优化燃烧，燃烧锅炉的一次风　结水过冷却度、给水温度、高压投入率、补水量　速、管内煤粉含量和二次风的合理搭配是关键．　等．在生产活动中，一些综合性经济指标，如：煤　目前常采用一次风管静压间接地反映煤粉和风　耗率、厂用电率是由多种因素构成．每一因素变　速的情况，司炉凭经验调节给粉机转数，控制煤　化，对综合性指标都有影响．这需要把综合性经　粉量，用风门挡板开度控制风量．但由于给粉机　济指标分解为具体因素，并确定各个因素变化　转速与给粉量并不呈线性关系，风量与煤粉含　对综合指标的影响，才能找出综合性经济指标　量的相互影响使锅炉四角配风量和煤粉含量很　完成好坏的原因，进而确定改进措施．在生产经　难始终保持均匀．我们的解决方案采用基于知　济性分析中，一些指标与其主要影响因素之间　识的广义优化方法，从司炉的典型工况记录中　并不存在明确的数学关系，需要利用历史数据　提取知识，建立广义优化模型进行知识推理，得　进行回归分析，建立经济计量模型进行解算　Ｉ．　到一系列锅炉燃烧风、煤比例优化调整方案，为　大型机组通常随机配有性能指标及效率计　锅炉燃烧优化运行提供指导．　算程序，但由于运算模型不符合实际工况并未　（３）信息网络化管理　投入实际应用．系统采用线形规划模型和神经　在本系统中，建立企业ＩＮＴＲＡＮＥＴ网络体　网络模型相结合的方法，建立切合实际的机组　系，它　ＩＮＴＥＲＮＥＴ技术为基础，采用ＴＣＰ／ＩＰ　运行模型．通过分析、计算多样性的生产经济性　通讯协议和ｗｗｗ技术规范，通过简单统一的　指标，发现机组运行方式中不合理的部分，找出　浏览界面，方便地提供电子邮件、文件传输、消　煤、电超耗的原因，指导运行人员根据不同因素　息发布、数据库查询等服务，并具有防火墙等网　对机组运行经济性的影响采取相应的调整措　络系统安全措施．它改变了传统信息系统的应　施　同时，系统对运行人员的运行调整水平作出　用环境，通过采用客户机／Ｎ务器的体系结构为　客观、公正的评定，并进行运行经济性指标的各　生产系统内部、生产系统与其他系统之间的提　项统计，如：各项经济技术指标的日平均、月平　供信息共享和统一及友好的用户界面．　均、值平均的统计，根据需要打印报表和报告．　２．３系统的功能体系　２）生产技术监督．在发电厂生产系统中，有　通过对电厂生产系统的需求分析，并考虑　大量的机、电设备，保证设备的正常运转，排除　到系统与其他系统信息交换及今后功能扩展的　设备故障隐患是保证安全生产的重要问题，这　需要，建立了功能体系，如图１所示．　维普资讯 http://www.cqvip.com

・５８６・　北　京　科　技　大　学　学　报　１９９９年第６期　图ｌ生产管理智能信息系统功筐体系图　（１）生产技术管理子系统．　本系统功能包括：机组运行参数和运行指　标管理、技术经济指标分析、生产技术监督和设　备可靠性管理．　（２）生产运行管理子系统．　本系统功能包括：运行记录（值长日志、主　值日志）综合管理，操作记录（工作票、操作票）　综合管理、机组生产运行方式优化管理和　ＭＡＸ１０００数据采集系统管理．　（３）安全生产管理子系统．　本系统功能包括：对各生产部门的安全运　行情况以及安全统计情况进行综合管理．部门　安全信息管理，包括部门安全月报表管理和安　全信息卡管理．通过管理维护部门安全月报表，　使安监部管理人员能了解各部门总体的安全运　行情况：通过管理维护安全信息卡，使安监部管　理人员能及时了解各生产部门即时的安全运行　情况．安全情况统计包括月份安全情况统计表　管理、发电设备事故综合报表管理，使管理人员　能综台掌握每月的安全统计情况，了解发电设　备故障情况、　（４）生产计划管理子系统、　本系统功能包括：合同归档管理、工程决算　归档管理和生产计划管理．对合同进行归档管　理，统计合同付款情况．对工程预决算进行归档　管理，生产计划管理包括工作项目计划、项目资　金计划、计划完成情况和全厂资金计划管理．　（５）辅助生产管理子系统、　本系统功能包括：实现制水公司化验日报、　周报、月报、季报的管理；实现对粉煤灰公司除　灰设备、电除尘器运行状况统计的管理以及燃　料管理、　制水公司化验报表包括：煤质分析日报、煤　灰细度分析日报、绝缘油油质分析日报、透平油　油质分析日报、飞灰和灰渣可燃物分析日报等；　铜铁查定原始记录报表、全硅查定原始记录报　表；热力系统铜铁查定月报、热力系统全硅查定　月报、水汽质量及经济指标分析月报、汽轮机油　质分析月报、入炉煤分析月报、在线化学仪表投　入率和准确率月报、绝缘油油质报告表．　粉煤灰设备运行统计管理包括：除灰设备　运行状况和电除尘器运行状况．　燃料管理包括燃料收入管理，燃料耗用管　理和燃料统计管理：对燃料的收入、耗用、结存　情况进行查询统计，并生成打印日报和月报．　２．４系统网络结构　生产管理智能信息系统采用基于Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒ・　ｖｅｒ的Ｉｎｔｒａｎｅｔ网络体系结构．系统网络的设计　按照技术先进、安全可靠、扩展便利等原则，具　有以下特点：　・规范性实现较强的互连兼容性，便于今　后网络系统的升级与扩展；　・安全性具有可靠的网络管理功能，便于　网络系统的安全管理和维护；　・高效性具有较高的网络传输速率，满足　当前生产管理的需要．此外．为适应发电厂的　特定的生产环境，网络系统还具有以下能力：　・良好的抗电磁干扰能力．以适应厂区内　电磁场较强的特点；　・为保证发电设备的连续运行，网络有较　强的故障容错和系统恢复能力；　网络具有几ｋｍ内稳定的信息传输的能　力，以适应厂区内计算机设备分布分散的特点．　为保证大范围内计算机主干网建设的经济　与可靠，采用支持ＦＤＤＩ和ＡＴＭ技术的光纤以　太网在传输速率、传输距离、容错能力、抗干扰　能力等方面都能达到发电厂生产管理智能信息　系统的设计要求、　２．５系统网络设备　（１）网络服务器、　电厂计算机网络终端设备超过１００台，网　络上的日常信息流量一般都非常大．对计算机　网络服务器处理信息的能力要求较高、因此，在　这种情况下计算机网络服务器采用了ｄｉｇｉｔａｌ　ＡＩ・　ｐｈａ　Ｓｅｒｖｅｒ　４１００和ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｌｐｈａ　Ｓｅｒｖｅｒ　２１００作为　系统的网络控制器和数据服务器，ｄｉｉｇｔａｌ　Ａｌｐｈａ　Ｓｅｒｖｅｒ　８００作为Ｗｅｂ服务器，ＤＥＣ　ＰＲＩＯＲＩＳ　ＸＬ－２００作为邮件服务器．　（２）网络交换机．　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｖｏ１．２１　Ｎｏ．６　万军等：发电厂生产管理智能信息系统　・５８７・　３Ｃｏｍ公司的Ｓｕｐｅｒ　Ｓｔａｃｋ系统可为企业局　鉴于主机服务器和服务器操作系统的选择，　域网提供一个可靠的解决方案．本系统中，网络　与上述平台结合最好的是ＳＱＬ　ＳｅｖｒｅｒｆｏｒＮＴ．它　交换机采用３Ｃｏｍ公司的Ｓｕｐｅｒ　Ｓｔａｃｋ中的Ｌｉｎｋ　不仅具有优良的可靠性和安全性，也是数据库　Ｓｗｉｔｃｈ　３０００．　最佳运行平台之一．　（３）底层交换式集线器．　（３）客户端操作系统Ｗｉｎｄｏｗｓ　９８．　底层交换式集线器采用适合于大多数工作　界面友好，使用方便，特别是通讯方面易于　组环境的３Ｃｏｍ的ＬｉｋｎＳｗｉｔｃｈ１０００．它提供两种　管理和维护，是一种适用于电厂车间环境的客　端口类型和快速以太（１００Ｍｂｐｓ）连接．　户端操作系统．　（４）网络管理软件．　（４）软件开发工具Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ　５．０．　本系统采用３Ｃｏｍ的Ｔｒａｎｓｃｅｎｄ　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　采用ＶＢ５．０作为客户端前台开发工具．在　ｍａｎａｇｅｒＶｅｒｓｉｏｎ４．１　ｆｏｒＷｉｎｄｏｗｓ管理软件对系统　Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＮＴ和ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ环境下，它是支持　进行有效的网络管理．　ＯＤＢＣ，快速构建Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ应用程序的强大　２．６系统软件配置　开发工具．　（１）服务器操作系统Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＮＴ．　ｄｉｇｉｔａｌ　ＡＬＰＨＡ系列小型机和Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＮＴ　３结束语　的捆绑是目前在企业级的网络服务器中性能最　以企业Ｉｎｔｒａｎｅｔ为网络环境，结合计算机技　好的．ｉＷｎｄｏｗｓＮＴ采用多进程、多线程、抢占式　多任务处理方式，在运行多个应用程序时可以　术和人工智能技术的新发展，应用智能管理的　理论和方法，建立实用先进的智能信息系统，在　有更好、更灵活的性能．ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ是３２位的　电力企业的生产管理信息系统的建设中将有广　操作系统具有更快的执行速度．ｉＷｎｄｏｗｓＮＴ网　络，在网络服务器上可以直接管理网络系统，采　阔的应用前景．　用图形操作界面．使用方便．Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＮＴ支持　参考文献　分布式的计算机环境，支持ＣＵｓｅｔｒ群组技术，提　１涂序彦．智能管理．北京；清华大学出版社，１９９５．８　供分布式计算机环境的强大的应用编程接口　２　薛华成．管理信息系统．北京；清华大学出版社，　支持无盘工作站，提供远程引导服务．Ｗｉｎｄｏｗｓ　１９９３．４２　３孙占山．方美琪，陈禹．决策支持系统及其应用．南　ＮＴ具有很高的安全性（符合美国Ｃ２级安　京；南京大学出版社，１９９７．２１　全标准），使得网络运行具有很高的安全可靠　４　Ｐｌｏｗｉｎｓｋｉ　Ｒ．Ｒｏｕｇｈ　Ｓｅｔｓ　Ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　Ａｎａｌ￣ｉｓ．　性　保障了用户的数据资源．　ＡＩ　Ｅｘｐｅｒｔ，１９９５　０）；６　（２）后台数据库ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　ｏｆｒＮＴ．　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　ＷａｎＪｕｎ。　Ｗａｎ　Ｉｒｍｇｈｏ　ＬａｎＸｉａｏｊｕｎ￣１，ＬｅＸｉａｏｐｉｎｇ￣　，ＴｕＸｕｙａｎ”　ｌｇａｆｏｒｍ￣ｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ　Ｓｃｈｏｏ１．ＵＳＴ　Ｂｅｉｊｉｎｇ．Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉｎａ　２）Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉａｎ　Ｊｉｎｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｔｓｌｔｙ，Ｘｉａｎ　７１００４９．Ｃｈｉｎａ　３）Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｉｎｔｓ，Ｆｅａｇｃｈｅｎｇ，Ｊｉｍｔｇｘｌ　３３００００，Ｃｈｍａ　ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ａｎ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃ酣．Ｉｔ　ｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｉｅｓ．ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．ｎ１ｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｎｉｃｌｕｄｅ　ｔｈｅ　ａｉｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｎａｄ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｆｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｈｔｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ印ｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ．ｎ１ｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｎａ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｎａｄ　ｏｎ－ｌｉｎｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｍｅ．Ｉｔ　ｉｌｌｕｓｗａｔｅｓ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｌｌｉ－　ｇｅｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ＯＰｗｅｒ　ｐｌｎａｔｓ．　ＫＥＹＷＯＲＤＳ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ；ｐｏｗｅｒｐｌｎａｔ