环保参数语音报警在SIS系统中的融合应用
摘要
关键词
SIS系统,环保参数异常,数据通讯中断,语音报警提示
正文
² 1.SIS系统
SIS系统是一个包括网络设备、数据服务器、网关(接口)机、过程管理功能站以及实时数据库和应用软件在内的信息集成系统。
随着这些年基于SIS系统的使用体会及大量的历史数据的积累,我厂产生了一些新的需求,想对SIS系统的易用性和深入应用做一些有益的尝试,在原有SIS系统功能的基础上进行系统易用性、安全性的升级,并开发诊断、优化、预警和决策支持等数据挖掘类的深入应用,进一步提高SIS系统的应用水平,使SIS系统对生产管理发挥更大的作用。
电厂环保数据由烟气小间通过环保专网上传到环保局,由于4台机组烟气小间相互独立,无法统一监控,在数据出现异常的时候无法及时发现,从而造成不必要的损失。随着环保数据越来越敏感,我们急需通过技术手段对环保指标进行实时监视,及时发现指标异常,并通过有效手段通知运行人员。
1.1网络结构
目前,4台机组已接入厂级监控信息系统(SIS系统),生产运行人员通过办公网络可以查看CEMS的实时数据状况。依目前已建立的该种系统网络结构,提出如下网络结构方案:
在主控室设置一台路由交换机,用于采集SIS传送来的“CEMS工况信息”的数据信息,该路由交换机输出两路信息,分别送至2个主控室;在控制室的集控台上,增添1台PC机,负责对 “CEMS工况信息”数据信息进行监视和光字报警显示;每台主机配置一套桌面音箱提供声音报警信息;在中央控制室电缆夹层敷设一根网线,用于连接交换机和PC机;利用报警系统功能中的发布功能,设计出专用的PC机监控画面和报警软件,实现对CEMS运行工况的监控功能;由于操作台没有足够空间,每台PC机配1台VGA视频、USB双通道切换器,和办公主机共用显示器。网络结构如下:
1.2数据传输方式
主控室数据处理服务和报警监控终端,通过TCP/IP协议访问SIS系统传来的“CEMS工况信息”数据信息。传输介质为双绞线、传输协议为openplant-OPC。
² 2. 系统功能
2.1远程监视
根据主控室对系统的要求,将以“数码光字牌”的方式直接显示各机组的CEMS数据运行状态及实时指标,以及相关数据的状态显示及报警,具体内容如下表。数据刷新周期为60秒,延时不超过60秒。
建议我厂SIS系统进一步完善并开发深入应用,具体功能如下:
实时数据库功能完善:
基于portal式的数据展现
生产过程监视
生产过程回放
设备可靠性自动统计
参数越限统计生产报表
运行知识库系统
厂级性能计算
耗差分析与操作指导
指标考核系统
基于SIS的设备点检及状态诊断
2.2openPlant实时数据库的特点
openPlantä实时数据库系统经过长时间、多案例、大数据量、多行业的应用和积累,目前已经升级到V3.0版本,对数据库的存储、压缩、索引、安全、效率、稳定、接口、工具方面都得到了质的提高和完善,V3.0版本的特点如下:
- 支持系统平台:Windows、Linux、Solaris、AIX、HPUX;
- 新的注册机制,支持数据库容量和使用时间限制;
- 采用V3通讯协议,支持自定义数据库字段;
- 支持计算点类型:事件驱动、周期驱动,计算表达式长度最大为1K字节;
- 优化取历史数据:采样值、等间距值、绘图值、统计值,取历史无时间限制;
- 增加写历史缓存功能,提高采集程序写缓存历史的性能;
- 支持实时值的快照功能,失电后重启恢复到最后更新状态;
- 增加报警功能;
- 增加日志记录功能;
- 增加用户管理功能,提供用户、安全组等授权机制;
2.3 软件安装位置及方法
安装位置:C:\Program Files (x86)\shenghua\ep
安装方法:将工程文件拷贝到任意路径下双击运行ep.exe即可。
2.3.1 软件目录
Log:系统日志
Sound:报声音目录
ep.exe:报警软件主程序
ep.exe.config:配置文件
ep.pdb:软件组件
opapi2.dll:数据采集接口
opapi2.lib:数据采集函数库
2.3.2 配置文件
Host:数据源地址 Port:数据源端口 Timeout:超时设置 User:数据源连接名
Password:数据源连接密码 Version:版本号 PointNum:连接点数 Interval:重连时间
Sound:报警声音目录 Points_name:连接测点名 Points_HistoryName:趋势测点名
报警提示信息
Range_*:报警限值
_0:负荷 _1:通信状态 _2:数据状态
_3:SO2瞬时值 _4:SO2折算值
_5:Nox瞬时值 _6:Nox折算值
_7:颗粒物瞬时值 _8:颗粒物折算值
_9:O2 _10:温度 _11:压力
_12:湿度 _13:流速 _14:流量
_15:SO2均值 _16:Nox均值 _17:颗粒物均值
2.4 系统功能
2.4.1远程监视
根据主控室对系统的要求,将以“数码光字牌”的方式直接显示各机组的CEMS数据运行状态及实时指标,以及相关数据的状态显示及报警,具体内容如下表。数据刷新周期为60秒,延时不超过60秒。
运行状态监控内容:
2.4.2报警详细说明
系统提供实时报警功能,依据用户实际需要,设置运行参数的报警限值,当实时数据超限时,系统提供报警。
报警方式包括:弹窗报警、显示闪烁报警、声音鸣笛报警。
当某一指标出现异常,指标数据通过字体颜色变化、底色变化闪烁的方式在界面上展示,同时声音报警提示报警内容,弹窗跳出显示指标报警的具体细节。报警确认后,声音报警停止,光字报警继续显示直至指标正常。报警触发条件如下:
数据通信异常:当监测到数据为timeout状态并持续10分钟,则判定该机组CEMS通信异常。
数据状态异常:当监测到数据值维持10分钟不变化,则判定该参数状态异常。
SO2小时均值:当SO2小时均值大于190mg/Nm3时,则判定该参数超标。
NOx小时均值:当NOx小时均值大于190mg/Nm3时,则判定该参数超标。
颗粒物小时均值:当颗粒物小时均值大于25mg/Nm3时,则判定该参数超标。
2.4.3报警详细说明
- 增加数据库性能监测,支持Windows平台下的系统计数器函数
² 3.SIS功能介绍
3.1系统登录
用户在输入SIS的ip地址后,首先展现给用户的是系统登入首页,系统登入首页中除提供用户登录功能外,还集中展现了如下内容:
机组安全运行天数
全厂总负荷
中调负荷曲线
当前班值
当日、昨日、本周、本月、本季、本年等各机组重要生产参数监视内容
不仅能让员工清晰、快捷的知道公司的主要安全生产经营情况,还能有效的展示企业形象。
3.2个人首页
用户登录系统后,进入个人首页,个人首页由菜单区、功能展示区组成,点击菜单区相关链接,可进入具体的业务操作,各个用户还可以根据自己对功能的使用频率设定快速链接;功能区以标签的方式进行功能展示,方便用户同时打开多功能并可相互切换,提供操作的快捷性,同时也有用户的首页展现功能,可以根据用户的个性化需求展现用户最关心的指标集。
3.3生产过程监视
远程监视主要是用户可以在电股份公司侧通过网络浏览器以生产过程实时图形、过程趋势、数据一览等直观的方式对各电厂生产过程进行实时监视。
3.4生产过程实时图形:
具有openPlant GBuilder图形转换工具,能够将来自控制系统中的图形转换为openPlant图形格式。一方面减少了实时监测系统图形组态的工作量,另一方面用户在客户机浏览器上看到的过程图形与控制系统中的完全一致,真正实现了过程监控从控制室到桌面的延伸。
3.5时/历史趋势
提供过程点的实时趋势及历史趋势,方便用户对历史及实时数据进行分析。用户可根据实际需要配置相关趋势组。
3.6 openPlant管理控制台
控制台集成数据一览,数据快照,点信息,趋势,历史数据编辑工具,权限管理等功能模块。提供openPlant生产测点数据管理、备份、点表导入导出等功能。对openPlant实时数据库的数据管理提供一体化功能。目标是为客户提供功能全面,易于理解和使用的数据库客户端工具。
3.7网络监视
提供系统由数据采集端到系统应用服务器,SIS网络重要服务器网络通信状态检查、网络异常报警功能,避免网络中断产生的数据问题。
4结束语
在此次改造项目中,SIS系统升级改造与环保参数语音报警融合的应用,既节约了标准信号接收卡的备件损耗费用,同时还有效地保证了机组参数的准确性和及时性,也使得机组参数显示内容的调整、更换更为灵活,使集控室人员能更加方便、快捷地掌握机组运行信息,改造效果明显,也算是一次有价值的尝试。
参考文献
[1]白玉峰,余延芳。火电厂SIS及其体系结构的分析[J]黑龙江电力,2006.5
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