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基于SIS新型电力可靠性管理系统构架及应用 |
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| 基于SIS新型电力可靠性管理系统构架及应用 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2009-3-5 9:15:16  |
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作者：王锋
摘要：概述了现行电力企业可靠性管理系统的不足，提出了基于监控信息系统(SIS)新型电力企业可靠性管理系统整体构架，最后介绍了该系统在华能南京电厂的应用情况。
目前，电力可靠性管理系统普遍是采用国家电力可靠性中心下发的"主辅机可靠性管理系统"和"输变电可靠性管理系统"，但这两套系统都是通过可靠性管理人员手工收集各种设备运行状态经判断后录入，虽然对国家电力可靠性数据的规范、收集、统计和上报起到了积极作用，但由于是采用手工收集、人为判断，会造成数据收集、统计的不及时、不准确和不完整，甚至造成数据严重失直等。
该系统以厂级实时监控信息系统(SIS)中详实的设备运行状态数据为基础，同时结合全面资产管理(EAM)系统和全面预算管理(CBM)系统中与可靠性有关的信息，构架出基于SIS新型电力可靠性管理系统。
一、系统构架
1.1 构架思路
电厂SIS系统中含有丰富的设备运行状态信息，是企业不可多得数据资源，利用计算机、网络等先进技术，采用科学的采集、统计、分析方法实现设备状态的自动采集、整理、汇总;为提高数据质量，再逐级通过发电企业生产人员、可靠性管理人员、企业经营决策人员的查漏补缺，统计出各种可靠性技术指标;最后结合EAM系统中企业资产管理信息和CBM系统中的量本利信息进行"效益可靠性"评价，以此构架经济、实用、先进的发电设备可靠性管理系统。
1.2 系统逻辑结构
系统主要由设备可靠性收集统计、可靠性指标分解与滚动、可靠性指标考核评价等几个逻辑模块构成。如图1所示。
(1)设备可靠性收集统计:对SIS系统中实时运行数据进行提取、分析后，形成设备状态信息，经生产人员、可靠性管理人员核对确认后，再结合时间区段和部门、班组信息、CBM及EAM相关信息，经计算机汇总统计形成可靠性完成指标，
(2)可靠性指标时段分解与滚动:将可靠性指标根据管理控制要求分解滚动为年、季、月、旬等时段指标，然后根据完成值进行滚动修改，充分体现了可靠性管理的持续性、循环性，实现了指标由模糊控制到精确控制的转变，更能确保指标任务的完成。
(3)可靠性指标部门、班组分解与滚动:由管理部门将全厂所有可能的设备根据设备归属划分至部门、班组及个人，并制定设备可靠性指标计划，由设备负责人对其负责的设备进行可靠性管理。
(4)可靠性总结评价考核:按照PDCA(P一计划；D一执行；C一检查；A—改进)管理方法，不断检查、总结、考核，以实现设备可靠性管理的全员化、持续化。为了体现设备可靠性与企业经济效益的关系，还将一些可靠性指际与企业负荷、电量、成本、利润等信息相关联，以实现设备可靠性与企业经济效益的最佳组合。
1.3 系统硬、软件结构
在系统硬件方面，至少需SIS系统服务器1台，数据库服务器1台、中间层服务器1台等，如图2所示，在系统软件方面，舍弃传统的"主机/终端"或"客户机/服务器"模式(即C/S模式)，而采用"客户端/中间层服务/数据库服务"模式(即C/S/S模式)。客户端只存放表示层软件，应用逻辑包括事务处理、监控、信息排队、Web服务等采用专门的中间层服务器，后台一般是数据库系统。
(1)SIS系统:属于厂级生产过程自动化范畴，是实现电厂管理信息系统与各种分散控制系统之间数据交换的桥梁。可为电厂管理层提供真实、可靠的实时运行数据，一般由SIS接口机、SIS服务器、SIS功能站及通信网络4部分组成，SIS接口机是将所需的所有生产过程实时信息和参数均从下层控制网络中以通信方式获取。如机组DCS、辅助车间控制系统、电气网络控制计算机系统、电网调度系统远程终端单元(RTU)等。SIS服务器是整个SIS系统的核心，它为全厂提供了一个高速度、大规模、超大容量的统一规范的实时和历史数据库平台，SIS功能站是系统管理及人机交互界面的主要载体，SIS通信网络是信息传递和数据传输的媒体。
(2）数据库系统:提供数据的存储服务，用于保存设备可靠性数据，包括设备运行状态数据，可靠性指标数据，可靠性预计、计划、总结数据及考核评价数据等，一般采用商业数据库，如：ORACLE、DB2、 Server2000、SYBASE等。
(3)中间层应用系统:是这套系统的核心，主要完成业务逻辑，实现客户与数据库对话的桥梁，同时，还实现分布式管理、负载均衡、Fail/Recover、安全隔离、用户管理、仅限管理、版本升级更新、设备状态数据自动采集及可靠性指标定期计算功能等。
(4)客户端:主要实现提供简洁的人机交互界面，完成数据的输入/输出及功能操作等。
1.4 其他相关系统
该系统并非一个独立的系统，它需要其他系统的支持，如企业资产管理系统的支持，如企业资产管理系统(EAM)、全面预算管理系统等(CBM)，如图3所示。
EAM系统是以企业有形资产(如生产设备、物资库存等)为管理对象，以降低设备总体维修成本、提高维修效率和投资回报为目标，集企业各项设备管理功能为一身，并能对企业各种维修资源进行有效协调与控制的计算机管理系统。可靠性系统从该系统中获取大量设备检修、消缺信息，包括设备大修、小修、临检、消缺中的时间信息、人力消耗信息、材料耗费信息等。
CBM系统是依据企业决策方案要求，对生产经营等活动确定明确的目标，它不仅全面反映企业总体在一定期限内所应实现的目标和完成的任务;同时，还以它为依据，作进一步分解、落实，使之具体化为企业内部各层级、各单位应实现的目际、完成的任务，并以此作为它们开展日常生产经营活动的准绳和进行业绩评价的依据。可靠性系统从该系统中获取经营管理信息，如年度、季度、月度的利润、成本、电量、负荷等指标的预计、计划、完成信息等。
二、系统应用概述
本系统最先在华能南京电厂开发应用(华能南京电厂装机容量2台300MW，是华能集团从苏联引进的超临界凝汽式燃煤直流发电机组)，系统运行硬、软件环境:数据库服务器为IBM RS6000小型机，操作系统为RS 6000 AIX4.3.3，数据库采用分布式关系数据库DB2.7.2，中间层服务器是2台IBM PC服务器，操作系统是Windows2000 service，客户机是一般PC机，采用WIN95/98/2000、WinNT操作系统。网络以光纤通道为主干，一级交换机为155 MD3COM CB7000ATM，二级交换机为10/lUOM 3COM CB3000。机组DCS系统是日本日立公司产品，测点数量多，基本覆盖主要生产设备。为能实现在全厂范围内看到生产监控画面，于2001年建成小型SIS系统，实时数据库采用SQL Server2000。根据企业实际应用环境，选用C/S/S模式，用Delphi 6.0的MIDAS多层组件技术实现客户层、应用层、数据层的分离。在开发实施过程中为了确保该系统地稳定、正常、持久运行，对全厂一些业务进行了规范和重组。调整部分人员岗位职责，制订了一些必要的规章制度。
2.1 主要成果
自使用了该系统后，提高了设备可靠性管理工作的效率，扭转了旧的思想观念——变事后统计为事前控制，经实践收到了良好的效果。
(1)设备管理最大化:该系统可方便地增加各种设备，可将影响可靠性指标的设备全部纳入设备可靠性管理范围内。
(2)设备状态采集自动化:充分利用电厂SIS中的大量设备的启、停操作及状态参数信息，通过计算机实时分析、提取出设备运行状态信息。并自动进行汇总计算，提高设备可靠性信息收集的工作效率、准确性和及时性。
(3)指标统计分析及时化:将提取出的设备运行状态信息，再结合EAM中的设备维护、维修信息，自动汇总计算出各种可靠性指标。对计划值与完成值之差异进行自动地统计整理和偏差分析，并根据设限范围，对达到报警界限的指标给出了预先警示。
(4)设备管理全员化:可靠性管理非一个人、一个部门的事，而是贯穿全厂的全员、全过程的管理，该系统能充分调动全厂人员参与设备管理，特别是运行和检修基层人员。
(5)指标改善持续化:可靠性指标管理是一个闭环管理过程，本系统充分体现P(计划)、D(实施)、C(检查)、A(改进)循环，实现对可靠性指标的预测、计划、实施、统计、分析、监督、考核、改进等过程。
(6)经济效益最大化:提高设备可靠性企业需要耗用资金、人力、物力，但设备的高可靠也会带来较高收益，关键是如何既能提高设备可靠性指标，又能减少耗费，本系统不只控制统计设备可靠性指标，而且统计在设备可靠性方面的耗费及相应收益、通过投入和效益的关联对比，实现企业的低投入、高收益、经济效益最大化。
2.2 存在不足
(1)SIS系统不可靠，易造成设备状态数据丢失。SIS系统是这套系统的数据平台，在本系统中处于重要的地位。由于资金原因，没有购买比较成熟的实时数据库，如PI等，而是采用SQLServer2000来存放实时数据，这样在速度和可靠性方面都会地降低，有时会因网络、数据库等原因造成数据丢失。
(2)设备维护、维修所耗费的人、财、物信息不全面，造成可靠性评价信息不准确。在EAM系统中是通过工单将设备维护、维修所发生的物资、资金、人力等信息汇集统计起来的，由于其包含内容多，在使用中有些内容填写不全面或不准确，造成信息归集不准确，进而影响可靠性评价。
2.3 几点休会
(1)系统设计人性化。windows的操作界面、操作方法、面向对象的开发方式、有效的帮助提示，可以使软件简洁、易用;
(2)领导高层重视、广泛宣传和培训。从系统调研、设计、培训直至最后应用，厂领导都高度重视。积极参与，认真审核、全面协调，才使这套软件各子系统设计合理，运行正常、高效;
(3)管理与制度保证。该系统的运转不但需要领导管理和协调，同时还制定系统使用规章制度，来确保系统数据的完整和合理。
三、结束语
该系统经过近2年的设计、开发和使用，基本达到预期目标，华能南京电厂通过使用该系统，很明显地降低了设备可靠性统计的工作量，提高了数据准确性、及时性，同时增强了没备的全员、全过程管理及可靠性指标的持续改进，为今后实现企业"商业可靠性"打下了扎实的基础
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