SI设计-谈谈电厂SIS设计与实施

摘要：SIS是电厂信息系统的重要发展方向。本文从信息系统角度分析了SIS的特点，提出了SIS的硬件体系结构，并提出采用面向服务架构来设计与实现SIS应用系统，以保证SIS的高扩展性、开放性和灵活性。同时，本文对硬件设备和软件产品的选型提出了一定的建议。

一、　概述

　　随着电力改革的深化，电力企业，尤其是电厂，为了保持长足的竞争力，迫切需要从优化生产和企业管理两个方面着手，提高生产效率和设备可用率，优化资源配置，最大程度地降低发电成本。无疑，以信息化推进企业现代化将是实现这一目标的有效手段之一。

　　我国电力学者在研究与综合国内电厂信息化现状的基础上，提出建设厂级监控信息系统（SIS：SupervisoryInformationSystem），旨在全面集成生产流程数据，实现优化生产运营的目的[,]。但SIS系统目前属于起步阶段，尚未形成统一的、成熟的SIS系统设计理论与实施方法。本文在SIS实施经验的基础上，立足于电厂整体信息系统角度，从硬件逻辑结构、软件系统设计和产品选型等多个方面对SIS系统的设计与实施提出建议。

二、电厂SIS定义和特点

　　SIS是主要为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[]。它面向生产过程，处理全厂的实时数据，是厂内单元机组DCS和公用辅助车间级自动化系统的上一级系统，同时也是整个企业信息系统的一个组成部分。

　　与电厂现有的管理信息系统（MIS）相比，SIS有显著不同：

　　●SIS处理生产过程数据。这些数据多数属于时间序列，往往是短暂的，即有一定的有效时间，过时则有新的数据产生。因此，SIS的数据量要远大于一般MIS的数据量。

　　●某些SIS应用有着很强的时效性，要求在规定的时刻或者一定的时间间隔内必须处理完毕，否则当前的计算结果或者指导将失去意义。

　　●SIS应用更多地侧重于数据分析，没有MIS应用中严格而清晰的管理流程；SIS应用每一次执行往往需要成组的历史数据，而MIS应用一般只需要少量的当前数据。

　　因此，SIS的数据库不仅要支持大量数据的共享，维护其数据的一致性和完整性，还需要高效的处理机制来支持大量历史数据存储与检索。传统的关系数据模型难于直接适应这种综合应用需求，所以SIS可采用一种混合存储模式，即：利用实时/历史数据库来存储生产过程数据，利用一个小规模的关系数据库存储SIS的其它配置信息（也可考虑利用MIS的关系数据库存储SIS配置信息，但从安全和性能角度考虑，推荐采用独立的关系数据库）。

　　从企业信息系统全局看，SIS侧重于生产过程的监控和综合优化，MIS则主要负责电厂的综合管理应用。但SIS和MIS之间不是孤立的，而是互为补充，相辅相成，协同完成各种应用。因此，在SIS设计中，必须立足于全厂进行考虑，人为地割裂MIS和SIS，只能导致消除小的信息孤岛（DCS、PLC等数据孤岛）的同时，形成更大的信息孤岛（SIS和MIS两大孤岛）。

三、建设原则

　　SIS建设应当遵循以下原则：

　　●整体规划：SIS系统是电厂信息系统的一部分，在设计与实施时，必须立足全局进行综合考虑与规划，尽最大可能避免出现信息孤岛或者蜘蛛网×。

　　●分步实施：根据整体规划，将SIS系统建设划分为多个阶段，分步实施，分步使用，同时利用已有应用系统的经验完善后续应用系统的设计。

　　●先进性与经济性兼顾：设计与实施SIS系统时，应当在经济适用的基础上充分考虑技术的先进性与前瞻性，为系统扩展提供一定的空间。

　　●安全可靠：安全性涵盖硬件设备容错能力、数据资源访问策略、用户验证机制和系统备份策略等多个方面。SIS系统的安全性要求高于一般的信息系统，设计时必须按照监控系统的标准来考虑安全性[3]。

　　●符合通行标准：应用系统设计与实施必须符合国际标准、国家标准和行业标准等。

　　●充分考虑开放性和可扩展性：必须考虑硬件设备的可扩展性和软件模块的灵活性与开放性，以适应系统将来可能的发展。

四、硬件逻辑结构

　　图1为电厂信息系统的一般逻辑结构，以SIS防火墙为界分为SIS和MIS两个部分。MIS部分包括MIS网络、MIS数据库、各种应用服务器、Web服务器和所有的客户端，并且通过防火墙和路由器与Internet或者发电集团广域网相连，以支持远程数据访问。SIS部分包括SIS网络、存储生产过程数据的实时/历史数据库、存储配置信息的关系数据库、接口站、SIS应用服务器、SIS管理站、值长站等。

　　●接口站负责采集所有生产过程数据（DCS系统、输煤系统、电气系统、除灰系统等），进行必要处理后，将其送入实时/历史数据库。通常，接口站安装双网卡分别连接控制系统和SIS，相当于SIS和控制系统之间的网关。

　　●SIS应用服务器承担各种应用