專利名稱：火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測管理系統(tǒng)，尤其是涉及一種火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)測 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電機組的供電煤耗是汽輪機發(fā)電機組在發(fā)電生產(chǎn)熱力循環(huán)過程中能 耗水平的一個熱力性能指標，反映了汽輪發(fā)電機組以及附屬設(shè)備系統(tǒng)的熱力性 能完善程度，是熱力系統(tǒng)中各主、輔設(shè)備及系統(tǒng)熱力性能的綜合指標。因此， 發(fā)電機組的供電煤耗數(shù)值受到許多因素的影響，其中，大多數(shù)屬于技術(shù)性的， 也存在一些非技術(shù)性的。
目前火力發(fā)電機組能耗測量的主要方法有兩種發(fā)電企業(yè)上報的供電煤耗數(shù) 據(jù)普遍采用正平衡數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法計算得出，它的準確性受到煤耗測量準確性、 煤發(fā)熱量分布均勻性等諸多因素影響，誤差較大，難以準確測量；另一種方法 是通過熱力性能試驗，可以準確地得到在試驗工況下的供電煤耗，但是，試驗 系統(tǒng)及工況在大多數(shù)情況下無法在正常運行中復(fù)現(xiàn)，火電機組能耗的連續(xù)測量 無法實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種準確性高的火力發(fā)電機組能耗實時 監(jiān)測系統(tǒng)；
本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種可對火力發(fā)電機組能耗實現(xiàn) 連續(xù)測量的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)測系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)， 其特征在于包括
安裝于各企業(yè)監(jiān)測點的現(xiàn)場、包含SIS和DCS數(shù)據(jù)源、用于采集相關(guān)參數(shù) 數(shù)據(jù)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層；
包含數(shù)據(jù)采集與通訊組件、用于完成對各種不同電廠系統(tǒng)的數(shù)據(jù)釆集，然后
按照通訊規(guī)約進行封裝，通過網(wǎng)絡(luò)將各種參數(shù)傳輸至監(jiān)控中心層的通訊網(wǎng)絡(luò)層; 和監(jiān)控中心層，
所述監(jiān)控中心層包括用于對各監(jiān)測點進行監(jiān)測數(shù)據(jù)釆集的通訊服務(wù)器；
用于進行各種原始數(shù)據(jù)的存儲的實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；
用于進行統(tǒng)計數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲記憶的歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)
器5
用于對所獲取的數(shù)據(jù)進行分析的分析計算服務(wù)器； 用于實現(xiàn)各種相關(guān)應(yīng)用功能的應(yīng)用服務(wù)器；
用于展現(xiàn)最終數(shù)據(jù)的WEB服務(wù)器；
可以通過Internet以瀏覽器方式根據(jù)權(quán)限獲得數(shù)據(jù)信息的工作站；
用于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連通接入的核心交換機；
用于數(shù)據(jù)釆集，接入數(shù)據(jù)至實時數(shù)據(jù)庫的釆集服務(wù)器，
所述通訊服務(wù)器、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、分析計算服務(wù)器、 WEB服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、釆集服務(wù)器、核心交換機和工作站相互之間通過數(shù) 據(jù)線進行聯(lián)接。
本發(fā)明所述到的有益效果是
本發(fā)明的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)基于Web結(jié)構(gòu)，利用實時通訊的 現(xiàn)場數(shù)據(jù)釆集層、通訊網(wǎng)絡(luò)層和監(jiān)控中心層對火力發(fā)電機組能耗水平進行實時 測量，實時共享監(jiān)控信息資源，能夠?qū)痣姍C組能耗實現(xiàn)連續(xù)測量，并且測量 準確度高，自動化程度高。


圖1是本發(fā)明的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)的物理網(wǎng)絡(luò)拓撲圖3是本發(fā)明的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)的經(jīng)過組態(tài)工具組態(tài)后的
能耗系統(tǒng)實時監(jiān)控圖4為本發(fā)明的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理層結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作具體的介紹。
圖1是本發(fā)明的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖2是本 發(fā)明的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)的物理網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。本發(fā)明的一種火力 發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括
安裝于各企業(yè)監(jiān)測點的現(xiàn)場、包含SIS和DCS數(shù)據(jù)源、用于采集相關(guān)參數(shù) 數(shù)據(jù)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層；
包含數(shù)據(jù)采集與通訊組件、用于完成對各種不同電廠系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，然后 按照通訊規(guī)約進行封裝，通過網(wǎng)絡(luò)將各種參數(shù)傳輸至監(jiān)控中心層的通訊網(wǎng)絡(luò)層；
和
監(jiān)控中心層，所述監(jiān)控中心層包括用于對各監(jiān)測點進行監(jiān)測數(shù)據(jù)采集的通訊
用于進行各種原始數(shù)據(jù)的存儲的實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；
用于進行統(tǒng)計數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲記憶的歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)
器；
用于對所獲取的數(shù)據(jù)進行分析的分析計算服務(wù)器； 用于實現(xiàn)各種相關(guān)應(yīng)用功能的應(yīng)用服務(wù)器；
用于展現(xiàn)最終數(shù)據(jù)的WEB服務(wù)器；
可以通過Internet以瀏覽器方式根據(jù)權(quán)限獲得數(shù)據(jù)信息的工作站；
用于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連通接入的核心交換機；
用于數(shù)據(jù)采集，接入數(shù)據(jù)至實時數(shù)據(jù)庫的釆集服務(wù)器，
所述通訊服務(wù)器、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、分析計算服務(wù)器、 WEB服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、采集服務(wù)器、核心交換機和工作站相互之間通過數(shù) 據(jù)線進行聯(lián)接。
前述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)所使用的現(xiàn)場 數(shù)據(jù)來自于SIS和DCS系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)源。
前述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述通訊網(wǎng)絡(luò)層基 于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。
前述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述通訊網(wǎng)絡(luò)層統(tǒng)
調(diào)電廠的數(shù)據(jù)經(jīng)ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心層；非統(tǒng)調(diào)電廠的數(shù)據(jù)經(jīng)公網(wǎng)VPN直 接傳輸至監(jiān)控中心層。
前述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述通訊服務(wù)器、 分析計算服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器采用集群方式，保證系統(tǒng)的高性能和高可用性。
前述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控中心層還 包含用于顯示各類信息的大屏幕顯示設(shè)備。
前述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控中心層還 包含用于打印報表的打印輸出設(shè)備。
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層作為系統(tǒng)最基本的部分，安裝于各企業(yè)監(jiān)測點的現(xiàn)場，它包 括各種傳感器、現(xiàn)場分析儀表、數(shù)據(jù)采集卡、通訊設(shè)備、工業(yè)控制計算機、PI 實時數(shù)據(jù)庫采集工控機及保證這些設(shè)備能安全、可靠工作的必需設(shè)施?；鹆Πl(fā) 電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)所需現(xiàn)場數(shù)據(jù)中大部分在SIS系統(tǒng)中獲取，小部分在 現(xiàn)場DCS、 CEMS等系統(tǒng)中采集后通過ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸至主站服務(wù)器。目前，100MW 及其以上容量機組幾乎都配置有SIS(MIS)系統(tǒng)，電廠內(nèi)各測點數(shù)據(jù)基本上都匯 集于此。在現(xiàn)場安裝SIS接口機，進行相關(guān)的配置后即可獲取電廠SIS中的數(shù) 據(jù)，選出需要的數(shù)據(jù)上傳至主站服務(wù)器。
通訊網(wǎng)絡(luò)層通過PI實時數(shù)據(jù)庫接口機完成對各個不同電廠各種不同廠家 SIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，是實時在線服務(wù)模式，然后通過調(diào)度網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至主 站，對各接口機及主站服務(wù)器進行相關(guān)配置即可實現(xiàn)對不同類型SIS系統(tǒng)的快 速數(shù)據(jù)接入。該服務(wù)基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，封裝了通訊規(guī)約。該數(shù)據(jù)采集 與通訊組件具備以下功能
1. 實時接收現(xiàn)場釆集接口機傳輸過來的數(shù)據(jù)；
2. 具備歷史數(shù)據(jù)的存儲功能；
3. 實現(xiàn)數(shù)據(jù)向監(jiān)控中心的傳輸；
4. 接收監(jiān)控中心指令信號進行數(shù)據(jù)補充采集等功能。 監(jiān)控中心層是整個系統(tǒng)的控制和管理中心。該中心由數(shù)據(jù)處理層和業(yè)務(wù)管
理層構(gòu)成，數(shù)據(jù)處理層負責(zé)數(shù)據(jù)釆集和數(shù)據(jù)計算，業(yè)務(wù)管理層負責(zé)業(yè)務(wù)管理流 程和數(shù)據(jù)WEB發(fā)布。該中心通過數(shù)據(jù)處理層收集所有監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)加以處理，業(yè)務(wù)管理層將這些數(shù)據(jù)通過WEB發(fā)布，監(jiān)督電廠各機組的運行狀況并計算 出各機組的能耗微增率，進而得到功率能耗圖。各相關(guān)部門及相關(guān)企業(yè)可通過 瀏覽器查詢各種相關(guān)數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心的設(shè)備保證本系統(tǒng)可以正常運行并留有發(fā) 展余地。包括通訊服務(wù)器、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、分析計算 服務(wù)器、WEB服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、采集服務(wù)器、核心交換機、工作站、監(jiān)控專 用計算機、通訊設(shè)備、不間斷電源、打印機以及相關(guān)設(shè)備、大屏幕顯示設(shè)備等。 現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場通訊服務(wù)軟件傳送給主站的通訊服務(wù)軟件；主站 通訊服務(wù)軟件按照一定的數(shù)據(jù)格式將接收到的數(shù)據(jù)寫入實時數(shù)據(jù)庫；通過實時
計算軟件將實時數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計，將統(tǒng)計結(jié)果和事件數(shù)據(jù)寫入歷史數(shù) 業(yè)務(wù)計算軟件基于計算模型進行進一步的業(yè)務(wù)計算和匯總統(tǒng)計處理，提供
業(yè)務(wù)分析指標的在線處理；系統(tǒng)以此為基礎(chǔ)結(jié)合各職能部門的管理模式，創(chuàng)建 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析模型，通過統(tǒng)計分析服務(wù)提供對不同業(yè)務(wù)分析主題的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明具有以下特點
1) 系統(tǒng)借鑒過程控制、鍋爐、汽輪機等專業(yè)知識，對鍋爐效率、廠用電率、 煤耗率等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行樣本分析，對系統(tǒng)運行工況、水平進行系統(tǒng)辯識，為系 統(tǒng)能耗監(jiān)管提供了量化標尺。
2) 利用PI實時數(shù)據(jù)庫的接口機性能直接獲取電廠SIS等系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)， 然后通過ATM網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至主站服務(wù)器。
3) 可實時監(jiān)控組態(tài)，對監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場工藝流程及顯示參數(shù)進行配置，以 形成在線監(jiān)控所需要的組態(tài)畫面。工藝圖組態(tài)工具基于頁面技術(shù)，在瀏覽器工 作模式下使用，完全支持可視化功能的圖形組態(tài)編輯器，可以完成發(fā)電企業(yè)平 面示意圖和生產(chǎn)工藝圖的制作。
以上已以較佳實施例公布本發(fā)明如上，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采取 等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括安裝于各企業(yè)監(jiān)測點的現(xiàn)場、包含SIS和DCS數(shù)據(jù)源、用于采集相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層；包含數(shù)據(jù)采集與通訊組件、用于完成對各種不同電廠系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，然后按照通訊規(guī)約進行封裝，通過網(wǎng)絡(luò)將各種參數(shù)傳輸至監(jiān)控中心層的通訊網(wǎng)絡(luò)層；和監(jiān)控中心層，所述監(jiān)控中心層包括用于對各監(jiān)測點進行監(jiān)測數(shù)據(jù)采集的通訊服務(wù)器；用于進行各種原始數(shù)據(jù)的存儲的實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；用于進行統(tǒng)計數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲記憶的歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；用于對所獲取的數(shù)據(jù)進行分析的分析計算服務(wù)器；用于實現(xiàn)各種相關(guān)應(yīng)用功能的應(yīng)用服務(wù)器；用于展現(xiàn)最終數(shù)據(jù)的WEB服務(wù)器；可以通過Internet以瀏覽器方式根據(jù)權(quán)限獲得數(shù)據(jù)信息的工作站；用于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連通接入的核心交換機；用于數(shù)據(jù)采集，接入數(shù)據(jù)至實時數(shù)據(jù)庫的采集服務(wù)器，所述通訊服務(wù)器、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、分析計算服務(wù)器、WEB服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、采集服務(wù)器、核心交換機和工作站相互之間通過數(shù)據(jù)線進行聯(lián)接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng) 所使用的現(xiàn)場數(shù)據(jù)來自于SIS和DCS系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述 通訊網(wǎng)絡(luò)層基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述 通訊網(wǎng)絡(luò)層統(tǒng)調(diào)電廠的數(shù)據(jù)經(jīng)ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心層；非統(tǒng)調(diào)電廠的數(shù)據(jù) 經(jīng)公網(wǎng)VPN直接傳輸至監(jiān)控中心層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述 通訊服務(wù)器、分析計算服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器釆用集群方式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述 監(jiān)控中心層還包含用于顯示各類信息的大屏幕顯示設(shè)備。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述 監(jiān)控中心層還包含用于打印報表的打印輸出設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括安裝于各企業(yè)監(jiān)測點的現(xiàn)場、包含SIS和DCS數(shù)據(jù)源、用于采集相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層；包含數(shù)據(jù)采集與通訊組件、用于完成對各種不同電廠系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，然后按照通訊規(guī)約進行封裝，通過網(wǎng)絡(luò)將各種參數(shù)傳輸至監(jiān)控中心層的通訊網(wǎng)絡(luò)層；和對采集的數(shù)據(jù)進行管理并以WEB形式展現(xiàn)的監(jiān)控中心層。本發(fā)明的火力發(fā)電機組能耗實時監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)鹆Πl(fā)電機組能耗實現(xiàn)連續(xù)測量，并且測量準確度高，自動化程度高。
文檔編號G05B19/418GK101393453SQ20081019503
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
發(fā)明者代家元, 強 周, 張友衛(wèi), 鄭海雁, 錢立軍 申請人:江蘇方天電力技術(shù)有限公司