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东北大学硕士学位论文摘要 清河公司生产管理信息系统设计 摘要 清河发电有限责任公司( 以】= _ i j 简称清河公司) 是一个总装机容量为1 2 0 0 m w 的 国家级大型火力发电企业。日前，该公司共有2 0 0 m w 和i o o m w 机组各4 台。职工 总数约为5 0 0 0 人。到2 0 0 2 年底，4 台2 0 0 m w 机组都已经进行了自动化改造，实现 了计算机集散控制。 对清河公司而言，建立和实施生产管理信息系统是十分必要的，它是适应公 司设备改造的需要，是科学技术特别是电力生产技术发展的要求，也是提高企业 自身管理水平的需要。 本系统的总体设计目标是服务于生产、促进生产，通过管理方式的改进提高 整个企业的运行效率，降低成本，从而达到提高效益、促进企业良性发展的最终 目标。 本系统的设计将坚持先进性、标准性和可靠性并重的原则，同时兼顾可扩充 性和可互联性原则。 本系统的设计功能主要包括有：实现生产数据的实时查询，实现上网电量的 电子抄表，实现设备缺陷管理、工作票管理和操作票管理的电子办公。 本文的分析和设计部分主要包括对清河公司主要业务流程的描述和主要数据 的分析，还包括系统信息流程和功能模型的建立，外部接口的分析，信息的分类 和编码设计，软件结构设计，数据库结构设计，输入输出格式设计以及系统物理 配置方案的设计。 最后，针对本系统的实施和运行维护，作者提出了一些方法和建议。 关键词：生产管理信息系统设计 东北大学硕士学位论文a b s t r a c t m a n g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e md e s i g n f o r q i n g h e p o w e rl t d a b s t r a c t q j n g h ep o w e rl t d i sal a r g eg e n e r a t ep o w e rp l a n tb yb u r n i n gc o a lw h i c ht o t a l c a p a c i t y i s12 0 0m w t h i s p l a n th a v e f o u rg e n e r a t o rw h i c h c a p a c i t yi s10 0m w a n df o u r g e n e r a t o rw h i c hc a p a c i t yi s 2 0 0m w n o w q i n g h ep o w e rl t d h a v e5 0 0 0e m p l o y e e a p p r o x i m a t e l y u p t ot h ee n do f 2 0 0 2q i n g h ep o w e rl t d h a da c ta u t o m a t i z a t i o nf o rf o u r 2 0 0m w g e n e r a t o r a n da c t u a l i z ed c s q i n g h e l t d s h o u l de s t a b l i s hm i sf o rm a n u f a c t u r ei nt i m e i ti sv e r y n e c e s s a r y a n d r e c e i v a b l e e q u i p m e n tu p d a t e i n gn e d dt o e s t a b l i s hm i s s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y p r o g r e s s i n gr e q u i r ei t i ti sar e q u i r e d t oi m p r o v e c o m p a n yi t s e l f m a n g e m e n t l e v e l t a r g e to f t h es y s t e m a saw h o l ei ss e r v i c ef o rm a n u f a c t u r ea n d i m p r o v ep r o d u c t i o n i t w i l li m p r o v ee f f i c i e n c yb yc h a n g i n gm a n g e m e n tm o d e ，s oa st oi n c r e a s ei n c o m i n ga n d d e v e l o pc o m p a n y p r i n c i p l e o f t h e s y s t e m i sk e e pa h e a d ，s t a n d a r da n d r e l i a b i l i t y ，a l s oi se x t e n d i n ga n d i n t e r l i n k a g i n g m a s t e rf u n c t i o no ft h es y s t e ma r er e a l t i m ed a t aq u e r y i n g ，w a t t a g er e c o r d i n gb y c o m p u t e ，a c t i n ge l e c t r i c i t yo f f i c i a lb u s s i n e s sf o rm a n g e m e n t o f d i s f i g u r e m e n t ，w o r k p e r m i ta n do p e r a t i n gp e r m i t a u t h o rd e s c r i b ed e t a i l e d l yd e s i g np r o c e s sa n dc o n t e n ta c c o r d i n ga sf a c t ：i n c l u d e b u s i n e s sp r o c e s si n v e s t i g a t e ，d a t ar e s e a r c h ，i n f o r m a t i o nf l o wd e s i g n ，i n t e r f a c e d e s i g n ，i n f o r m a t i o nc o d i n ga n ds o r t ，f u n c t i o nm o d e ld e s i g n ，s o f t w a r ef r a m e ， d a t a b a s e f r a m e ，i of o r m a td e s i g na n dp h y s i c a lc o n f i g u r ed e s i g n f i n a l l y a u t h o rg i v es o m ea d v i c ef o rs y s t e ma c t u a l i z i n ga n dm a i n t e n a n c e k e y w o r d s ：m a n u f a c t u r em a n a g e m e n t ，i n f o r m a t i o ns y s t e m ，d e s i g n 东北大学硕士学位论文声明 声明 本人声明所呈交的论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除 加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所作的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 本人签名：耋铁柃 日期：涮平勿q 1 日 东北大学硕士学位论文第1 章引言 第1 章引言 1 1 系统建立的必要性 管理信息系统特别是生产管理信息系统的建立是企业自身生产的需要，即用 户的需求，除此之外，企业所处的宏观环境，科技的发展以及社会的进步，这些 都要求企业必须具备信息化的管理手段，建立生产管理信息系统是大势所趋。 1 1 1 行业发展的要求 目前，在东北地区乃至全国的电力企业基本上都已经建立了自己企业的生产 管理信息系统，特别是供电公司和那些九十年代新建成的发电企业，他们的生产 管理信息系统都有各自的特点，技术先进，覆盖面广，信息量大。从小的方面讲， 清河发电有限责任公司( 以下简称清河公司) 与这些同行企业必然会有业务往来， 而且，上级主管部门( 如省公司) 也都建立了管理信息系统，从宏观上说，整个 国家对工业企业信息化的进度都有明确的要求，因此，建立生产管理信息系统是 十分必要的。 1 1 2 企业自身的需要 ( 1 ) 建立生产信息系统是适应公司设备改造的需要 清河公司的特点是投产时间早设备运行时间长、健康水平低，元器件老化严 重：人员多，整体效益不高。清河公司是在董事会领导下的独立发电公司，有自己 独立的经营目标和中长期的战略目标。实现董事会制定的利润目标，控制各种发电 指标在允许范围内，完成全年工资总额，是企业每年都要完成的年度目标。去年公 司提出了用三年时间争创国家级一流火力发电企业的目标，目前已经通过省级验 收。清河公司的长远目标是实施“以大代小工程”，即用两台6 0 0 m w 机组代替目 前已经超期服役的4 台i o o m w 机组，提高发电效率，使清河公司进入一个崭新的 发展阶段。在这一目标的引导下，公司将会不断加大设备改造力度，提高全厂设备 自动化水平，实施生产管理信息系统是必要的。 ( 2 ) 建立生产信息系统是电力生产技术发展的要求 清河公司第一台机组并网发电是在3 0 多年前，最后一台机组建成是在八十年 代，在当时的历史条件下，科技水平、控制技术和人工技能等多种因素决定了清 河公司的主辅设备的自动化水平不会很高，而近年来随着科学技术的发展尤其是 电子技术的突飞猛进，为我们更好地管理和利用这些老旧设备提供了技术上的支 持。 ( 3 ) 建立生产信息系统是提高企业管理水平的需要 首先，清河公司是在计划体制下建立和发展起来的国有特大型火力发电企业， 企业的生产组织、人员管理等多方面都是从计划模式逐渐发展过来的。这里既有 计划体制管理方式的痕迹，也有现代企业制度的雏形，急需进一步完善。其次， 多年来电厂计费电量的统计都是通过对各值运行值班员的抄表数据进行统计得出 的。这种方法不仅费时费力，而且准确性差，很容易出现错误。尤其是电力体制 改革实施竞价上网以来电量成了电力企业的命根子，它的统计工作变得非常重 东北大学硕士学位论文第1 章引言 要。如果出现电量统计错误，无疑对公司效益有非常大的影响。但是若通过生产 管理信息系统就可以实现电子抄表，自动统计结算电量。因此，建立生产实时管 理信息系统是十分必要的。 1 2 实施管理信息系统的基础条件已经具备 ( 1 ) 实施管理信息系统的人员条件已经具备 第一，清河公司的人员素质是相当高的。目前，清河公司的员工已经普及了 中专教育，而且8 0 以上的职工都通过了自学考试取得了大专以上学历。近几年， 计算机在职工家庭中的数量越来越多，许多员工都已经感受到它的益处，而且大 多数员工都参加了计算机应用方面的培训或是自学掌握了操作知识，这为实施计 算机管理奠定了基础。 第二，清河公司一向重视职工的学习，以前公司曾经送部分职工去电力职大 深造，学成后更好地为企业作出了贡献：如今，公司也非常支持并鼓励职工利用 业余时间学理论、学知识、学技术，公司培训部门利用现有设施，积极联络各高 校，为职工办了多期自考班、专升本班，更可贵的是，公司领导看到了管理的重 要性，为全体员工举办了工商管理培训班，同时还与东北大学联合，办成了一个 工商管理硕士的在职学习班，目前2 0 多名学员即将毕业，其中有三位副总经理， 其余均为生产骨干，这为清河公司实施现代企业管理制度打下了坚实的基础。 因此，实施生产管理信息系统所需要的人员条件已经具备。 ( 2 ) 实施管理信息系统的设备技术条件已经具备 第一，清河公司虽然发配电一次设备陈旧，但是经过近几年的改造，大多数 设备已经是焕然一新，特别是辅机设备和控制设备都已具备了自动化水平。目前， 4 台2 0 0 m w 机组均进行了自动化改造，实现了计算机分散控制，即d c s 控制，具 备了进行信息化管理的基础条件。此外，早在1 9 9 3 年，1 4 号机机组就进行了弱 电系统改造，建立了计算机运行监视系统，1 9 9 8 年和1 9 9 9 年，# 3 机和# 4 机又 分别进行了自动化改造，实现了d c s 控制。 第二，清河公司的全厂级m i s 系统已经于2 0 0 0 年正式投入使用，虽然还有许 多需要改善的地方，但是该系统的投入使用已经培养出了一大批技术人员，他们 完全有能力维护生产管理信息系统。另外，清河公司有7 0 以上员工为助理工程 师职称，他们都经过计算机知识的培训并且考试合格。可以说，清河公司员工的 计算机综合水平是很高的，能够满足使用新系统的需要。当今计算机硬件、软件 及网络技术已目臻成熟，而且清河公司已有使用经验。 因此，实施生产管理信息系统所需要的技术条件已经具备。 东北大学硕士学位论文第2 章系统目标及设计原则 第2 章系统目标及设计原则 2 1 系统目标 管理信息系统的设计目标是服务于生产，促进生产，通过管理方式的改进提 高整个企业的运行效率，降低成本，从而达到提高效益，促进企业良性发展的最 终目的。本系统将按照以下目标进行设计。 2 1 1 实现生产调度自动化 生产自动化是本生产管理信息系统的主要目标之一，它的宗旨是提高生产调 度指挥的效率，降低成本，实现安全经济多发电。传统的生产指挥通常是靠人员 亲临现场或者电话命令。尤其是象清河公司这样的老企业，情况更是如此，每当 机组启停时，控制室里总是人满为患，从公司领导到运行部的领导，再到值长以 及各专业技术人员，都挤在小小的控制室里，叫人喘不过气来。这真是极大的浪 费。如果通过生产管理信息系统的实时信息子系统，就可以在机组启停等重大操 作时完全了解现场的情况，发电机的各种运行参数如汽轮机转数、压力、励磁电 压等，都能够通过信息系统实时掌握，以便遥控指挥，实现生产调度自动化。 2 1 2 报表管理自动化 生产管理信息系统的主要输出之一就是报表输出，其中包括许多重要的报表 如发电量报表、送电量报表、燃料日用量统计表、运行日志等，而且通过生产管 理信息系统的关口电量模块可以实现对关口表的电子抄表，代替运行值班员的手 工抄表，统计信息量大，准确快捷。 2 1 3 设备管理规范化 通过将设备检修计划与设备缺陷管理、工作票与操作票管理等结合起来，高 效管理各类设备，以使设备保持在最好的状态，实现安全经济生产，提高效益， 实现生产目标。 2 1 4 历史数据库能保存长周期的生产数据 历史数据库以每日一表的形式保存生产数据，包括模拟量、数字量、开关变 位及越限记录、故障记录等。由于采用a s c i i 码存储，占用存储空间小可保存多 个周期的生产数据，便于r 后查阅和分析之用。 2 1 5 系统的安全保密性高，能防止非法的访问 通过操作权限管理可实现多级权限控制，可设置系统管理员、超级用户、一 般用户等操作级别，而且各级用户均实施密码保护，有利于系统的稳定运行与维 护管理。 东北大学硕士学位论文第2 章系统目标及设计原则 2 1 6 刚作为公司领导决策与支持系统的助手 系统输出的各类统计报表，尤其是象上网电量等与成本十h 关的报表，可以作 为经济分析及成本核算的重要依据，公司领导可根据这些数据埘公司的中长期目 标与计划作出相应的调整，以使公司稳步向前发展。 2 2 设计原则 任何企业都有其自身的特点，对电力企业来说，安全是电力生产的永恒主题 在电力企业中，任何一项工作都必须让位于安全。因此本系统的设计必须坚持以 稳定运行为前提，所用的技术不要求是最先进的，但必须是成熟的，所以本系统 将坚持以下设计原则： 2 2 1 先进性和标准性 任何系统在设计时都必须考虑先进性，以使该系统能够适应现代科技和生产 发展的需要；标准性是另一个必须坚持的原则，这样才能保证系统的可操作性。 2 2 2 系统的安全可靠性 电力生产企业不同于科研单位，因此，在兼顾先进性的同时，系统可靠性是 非常重要的。从另一个角度来看，科技的发展特别是r r 产业的发展速度是非常快 的，所以，应该尽可能利用成熟的技术，确保系统稳定运行。 2 2 3 可管理性和可扩充性 这一点非常重要，一个设计良好的管理信息系统必须便于管理和可扩充，因 为任何一个管理信息系统都不是一成不变的，都要不断地改进，使其逐渐完善、 成熟。 2 2 4 良好的互联性和开放性 任何信息系统，不管它有多大，都要与其它系统互相交换信息，因此，系统 必须设有各类接口，以便与其它信息系统实现互联。 2 3 系统的总体功能 根据用户的需求，从用户的利益出发，系统拟包含如下几项功能。 2 3 1 生产实时信息查询 这些信息包括有各种图表信息、数字信息、光字牌等报警信息，主要有发电 厂和升压站的一次系统主接线图、全厂发电、送电总加以及各单元机组、线路的 有功、无功曲线和棒图、小时电量表、一l 网电量统计信息表，锅炉主要运行参数 和汽轮机t 要运行参数和状态等。 东北大学硕士学位论丈 第2 章系统目标及设计原则 2 3 2 全厂设备运行状态监视 通过一次系统主接线图及各种数字信息、预警信息等可以对全厂发、配电设 备运行状态进行监视，发现问题能够及时处理。 2 3 3 上网电量实现电子抄表 通过关口表电量统计模块可以实现对上网电量信息的实时监控，并可打印输 出电量信息，代替运行人员手工抄表，信息统计快捷准确。 2 3 4 报表管理 通过本系统可实现自动生成运行报表、运行日志，可以分为值报、日报、月 报及年报，运行人员可以根据实际需要定制各种报表，完成各种运行参数的统计 和记录工作。 2 3 5 设备缺陷管理 此功能通过缺陷录入、处理、关闭等环节实现对各种设备缺陷的管理，确保 各发电主辅设备处于健康状态。 2 3 6 工作票、操作票管理 根据运行人员录入的信息，系统能够自动生成所要求的操作票和工作票，并 可以打印输出，并以电子文档方式存档，以备查验及统计。 2 3 7 总体功能 系统的总体目标即系统要实现的主要功能是生产业务的信息化管理和生产综 合信息的查询。通过对系统目标进行分解，并结合系统分析结果，可以得出能够 实现系统功能的几个相关予系统，即缺陷管理、两票管理、检修管理、发电管理， 实时信息查询等，总体功能图见图2 1 。 东北大学硕士学位论文第2 章系统目标及设计原则 - 【篓l 叫 缺陷登录 ll 缺陷核查 i 官 卞 理 缺陷处理缺陷查询 两 l 叫两票数据录入f 两票生成打印f 西 罾 r 1r 理 两票审批i两票查询 清 检 上 、，上 河 修 发 管 电 理 检修数据录入计划总结审批 计划总结查询 有 限 公 发 司 电 报表打印l 数据查询l生 专 数据录入 产 业 管 管 上j r理 理。 信 i 早报数据 i 小指标数据 息 系 实 l 电关 l 化 l 分 炉 计 统 时 机 站+口 理 息 信 b组 息 运遁电 查 行行量 询 信信信信 息息息息 系 l 用用 l 理 统 户l 户峰数管 权据 备 理信 改 份 与息 维录 护 入 图2 1 系统总体功能图 f i g2 1s y e t e mg e n e r a lf u n c t i o nc h a r t 一6 东北大学硕士学位论丈第3 章系统分析设计 第3 章系统分析设计 系统分析设计包括用户调查、信息流程建立、功能模型建立、系统的外部接 口、信息的分类和编码、软件结构设计、数据库结构设计、输入输出格式设计以 及系统的物理配置设计等。 3 1 业务流程调查 用户调查首先从业务流程的调查开始，调查的内容主要包括目前企业主要有 哪些业务，流程是怎样的等，然后用j i k 务流程图表示出来，业务流程图中各个元 素的说明见图3 1 。 外部项 数据存储 处理过程 数据流 进明- 图3 1 图例说明 f i g3 1s y m b o ld e f i n e 3 1 1 电量统计与管理 电量统计工作的流程是这样的，每天运行值班员按时抄表，在日报表中上报 给生技处，统计人员每月月初根据全月日报表统计出全月全厂电量，而且要区分 是那个时段的、那条线路送出的电量，然后报送给网调。网调核对无误后，就按 照各时段电价给予结算；若误差较大则要进行调查，若查出是电厂错误或是虚报 将给予严厉的惩罚( 不管是多报还是少保) ，因此确保电量统计数据的准确是非 常重要的。电量管理的业务流程图见图3 2 和图3 3 。 囡马 图3 2 电量管理第一层业务流程图 f i g3 2m a n g e m e n t o fe l e c t r i ce n e r g yc h a r t1 器宙 东北大学硕士学位论文第3 章系统分析设计 3 1 2 缺陷管理 图3 3 电量管理第二层业务流程图 f i g3 3m a n g e m e n t o fe l e c t r i ce n e r g yc h a r t2 缺陷管理的目标是及时发现并消除设备缺陷，提高设备健康水平。操作程序 是这样的：运行值班员( 或检修人员) 发现缺陷登记到缺陷记录本中( 或采取临时 措施) 并通知相关部门处理( 若检修人员发现可直接处理，处理后必须补齐手续) ， 相关部门处理缺陷后要由运行值班员检查确认，并在缺陷记录本上签字( 否则无 效) 。月末，相关管理部门将根据缺陷记录及消除情况进行考核，奖惩相关部门 及人员。缺陷管理的业务流程图见图3 4 和图3 5 。 运行盘修人员 设备缺陷q x 缺陷 管理 f 检修维护人员l 消映措施 匝圃 哑圈 奖惩 l 措施 e 堕卫 图3 4 缺陷管理第一层业务流程图 f i g3 4m a n g e m e n to ff a u l t c h a r t1 8 东北大学硕士学位论文 第3 章系统分析设计 缺陷单 图3 5 缺陷管理第二层业务流程图 f i g 3 5 m a n g e m e n t o ff a u l tc h a r t2 3 1 3 工作票和操作票管理 安全是电力生产的永恒主题，“两票三制”是保障安全生产的一个重要手段， 两票管理是电力生产的主要业务之一。 ( 1 ) 工作票管理 常规的检修、试验工作都必须办理工作票，经过审批，方可工作。工作票的 办理过程是这样的：首先由工作负责人填写工作票，工作票签发人进行审查无误 后予以签发，然后工作负责人将工作票交由工作许可人( 运行值班员或值长) 批 准，批准后才可开始工作。工作结束时也要由工作负责人与工作许可人共同签名 将工作票结束，并且保存工作票备查，每月月底统计工作票执行情况并予以通告。 工作票管理的业务流程图见图3 6 和图3 7 。 图3 6 工作票管理第一层业务流程图 f i g3 6m a n g e m e n to f w o r k p e r m i tc h a r t 1 帚 东北大学硕士学位论文第3 章系统分析设计 j1 + 臣固 图3 7 工作票管理第层业务流程图 f i g3 7m a n g e m e n to f o v e r h a u l - p e r m i tc h a r t2 ( 2 ) 操作票管理 操作票管理也是保障安全生产的重要手段之一，是保障电站正常运行、避免 误操作的有效措施。操作票的管理工作与工作票管理的流程相似，首先又操作员 按照操作顺序填写操作票，运行班长进行审批后即可执行操作，操作票执行后也 要进行存档备查，月底出统计报表。操作票管理的业务流程图见图3 8 和3 - 9 。 图3 8 操作票管理第一层业务流程图 l s ig3 8 m a n g e m e n t o fo p e r a t i o n p e r m i tc h a r t l 东北大学硕士学位论文第3 章系统分析设计 统计阿 三剧 盟甚 图3 9 操作票管理第二层业务流程图 f ig3 9 m a n g e m e n t o fo p e r a t i o n - p e r m i tc h a r t2 3 1 4 生产早报管理 生产早报是运行管理工作的一部分，它反应的是前一工作日的设备的主要运 行情况，例如，发电量情况、送电量情况、厂用电率、厂存燃料情况以及其他一 固型誓唪十骂圆 丑t_ _ _ _ _ m 2 处理肝的捌 一= 1 1 5 打日l 僻理 图3 11 早报管理第二层业务流程图 fig3 1 l m a n g e m e n t o fd a t i n g r e p o r tc h a r t2 东北大学硕士学位论文第3 章系统分析设计 3 1 5 实l t , j 。信息管理 实时数据是生产管理信息系统的重要数据，在生产系统中占有非常大的比重 实时信息的流程是：系统从现场各个数据采集系统接收数据，经过处理后送显示 和打印，数据的接收和处理是实时信息管理的核心，而且实时性要求很强，刷新 周期应该小于5 秒，实时性是新系统成败的关键。实时信息管理的业务流程图见 图3 1 2 和图3 1 3 。 1 图3 1 2 实时信息管理第一层业务流程图 f i g 3 1 2m a n g e m e n to fr e a l t i m e d a t ae h a r t1 图3 1 3 实时信息管理第二层业务流程图 fig3 13 m a n g e m e n t o fr e a l t i m e d a t ac h a r t2 1-_ij_ll_l 一显示莒睾一一打印机一 东北大学硕士学位论文第3 章系统分析设计 3 2 数据调查 3 2 1 设备运行状态数据 设备运行状态数据主要包括各台机组、各条线路的断路器、隔离刀闸的位置 信号，也包括厂用电系统的各个开关及母线的运行状态。主要有# 1 # 8 主变高 压侧开关2 0 1 2 0 8 及其上下刀闸以及# 1 和# 2 发电机出口开关1 0 、2 0 的实际位 置状态；2 2 0 k v 线路清昌乙线2 1 1 开关及其上、下、丙刀闸、清昌甲线2 1 2 开关 及其上、下、丙刀闸、清开线2 1 3 开关及其上、下、丙刀闸、西母联2 0 0 开关及其 上、下、丙刀闸、清虎丙线2 1 4 开关及其上、下、丙刀闸、清地线2 1 5 开关及其上、 下、丙刀闸、专旁4 0 0 开关及其上、下、丙刀闸、清铁线2 2 l 开关及其上、下、丙 刀闸、清牛线2 2 2 开关及其上、下、丙刀闸、清虎乙线2 2 3 开关及其上、下、丙刀 闸、东母联3 0 0 开关及其上、下、丙刀闸、清李线2 2 4 开关及其上、下、丙刀闸、 清富线2 2 5 开关及其上、下、丙刀闸的位置信号；2 2 0 k v 母线东上母、东下母、 西上母、西下母之间的联络开关4 0 1 4 0 6 开关的运行状态：6 6 k v 线路6 1 1 开关、 6 1 2 开关、6 1 3 开关、6 1 4 开关、6 2 1 开关、6 2 2 开关、6 2 3 开关、6 2 4 开关的位置信 号；1 号高厂变“o 开关、2 号高厂变1 2 0 开关、3 号高厂交1 3 0 开关、4 号商厂变 1 4 0 开关、5 号高厂变1 5 0 开关、6 号高厂变1 6 0 开关、7 号高厂变1 7 0 开关、8 号 高厂变1 8 0 开关以及1 号高备变6 1 0 开关、2 号高备变6 2 0 开关和3 号高备变2 1 0 开关的位置信号；8 台主变中性点刀闸位置信号以及一些保护信号；给水泵、磨煤 机启停信号以及一些重要负荷( 电动机) 设备的启停信号；热工和电气设备报警 信号。 3 2 2 设备运行参数数据 这些参数数据主要包括发电机有功功率、无功功率、三相定子电流和定子电 压、频率、功率因数、转子电压和电流，各台机组主要厂用分支电流，各条线路 的有功功率、无功功率，各段母线电压、频率，# l # 8 汽轮机转数、主汽压力， # 1 # 8 炉炉膛温度、煤粉仓粉位等，一些重要辅机的负荷( 电流) 等。 3 2 3 设备统计数据 这类数据主要包括各个设备的运行情况统计，设备故障统计，设备检修情况 统计，保护动作情况统计，各种指标统计数据如厂用电率、煤耗、补水率、电除 尘投入率、机组等效可用系数等等。虽然现系统可以提供这些数据，但主要还是 靠人工统计，新系统将把它作为系统输出的重要组成部分。 3 2 4 电量统计数据 电量统计数据采集于关口电度表，主要包括# 1 # 8 机组有功送和有功受电 最，2 2 0 k v 线路清昌乙线、清昌甲线、清开线、西母联、清虎丙线、清地线、专 用旁路、清铁线、清牛线、清虎乙线、东母联、清李线、清富线等各条线路的有 功送和有功受电量，6 6 k v 丌电甲线、丌电乙线、6 0 1 开关、6 0 2 开关的有功送受 电量，高备变1 0 b 的有功送受电量( 无功与电价结算无关，暂不考虑) 。这部分 数据是现系统所欠缺的，电是新系统设计的目标之。新系统把全天2 4 小时的发 东北大学硕士学位论文第3 章系统分析设计 电量( 各台机组) 及上网电量( 各条线路) 分成9 6 点，每1 5 分钟点，并且按照 调度规定分别按照峰、谷、平各时段进行统计，再根据各时段的电价就可以得出 每天的上网电量收入。也可以根据要求按照各值( 8 小时一值) 进行统计。有了每 天的统计数据就可以进一步得出月份电量统计报表，进而算出全年的统计数据。 3 2 5 历史生产数据 历史数据包括有模拟量抄表、越复限统计数据( 模拟量包括设备运行参数， 各种累计数据) ，开关量动作次数、复归次数统计( 设备运行状态数据) ，电度 量抄表、电度量统计及峰、平、谷电量统计数据。 3 2 6 其他数据 设备缺陷管理、操作票管理以及工作票管理、早报管理所涉及的数据等。 3 2 7 数据字典 数据字典主要是对业务流程中所涉及到的数据进行更进一步的描述，主要包 括数据项的定义、数据结构的定义、数据流的定义、数据存储的定义、处理过程 的定义以及对外部项的定义等，详细描述见表3 1 表3 6 。 表3 1 数据项定义表 t a b l e3 ，1d a t a q t e md e f i n e 编号名称类型长度备注 x m人员姓名字符8 s h b 设备名称字符 2 0 g z工作内容 字符 5 0 删l模拟量数值1 0 k g l开关量逻辑2 c k z电量累计值数值 1 5 表3 2 数据结构的定义 t a b l e3 2d a t a - s t r u c t u r a ld e f i n e 有关的数据 编号名称组成有关的数据流 存储 包括数据项：工作负责人、 工作成员、工作内容、申请 已办理工作 时间、应作安全措施、已作 j g 0 1工作票工作票数据流票、已执行工 安全措施、工作许可人、许 作票 可工作时间、批准人、工作 结束时间 东北大学硕士学位论文第3 章系统分析设计 表3 2 数据结构的定义( 续) t a b l e3 2d a t a - s t r u c t u r a id e f i n e ( c o n t i n u e d ) 有关的数据 编号名称组成有关的数据流 存储 包括数据项：操作人、监护 已执行操作 j g 0 2操作票 人、操作项目、操作时间、操作票数据流 笊 批准人 数据项包括：值别、设备名电量统计报 j g 0 3 发电量电量报表数据流 称、时间、电量值、填表人衣 数据项包括：值别、设备名电量统计报 j g 0 4送电量电量报表数据流 称、时间、电量值、填表人衣 发电负数据项包括：值别、设备名生产早报报 j g 0 5生产早报数据流 荷称、时间、实时功率值表 送电负 数据项包括：值别、设备名 生产早报报 j g 0 6 称、时间、功率瞬时值、送生产早报数据流 荷表 电性质( 送受) 数据项包括：名称、量程、实时信息( 1 、2 、实时数据库、 j g 0 7 模拟量 当前值、上限、下限3 ) 数据流历史数据库 数字量数据项包括：名称、当前状实时信息( 1 、2 、实时数据库、 j g 0 8 ( s o e ) 态、时标标记、重要等级3 ) 数据流历史数据库 数据项包括：名称、状态、实时信息( 1 、2 、实时数据库、 j g 0 9开关量 类别3 ) 数据流历史数据库 状态变数据项包括：变量名称、变实时信息( 1 、2 、实时数据库、 j g l o 位位时间、变位性质3 ) 数据流历史数据库 数据项包括：日期、安全天 生产早数、发电量、平均发电负荷、生产早报报 j g l l早报数据流 报燃媒量、燃油量、存煤量、 袭 填表人 关口电数据项包括：h 期，时问，设备 分时电量数据流 历史数据库， j g l 2 目 名称，电量值实时数据库里 东北大学硕士学位论文 第3 章系统分析设计 表3 3 数据流的定义 t a b l e3 3d a t a - s t r e a md e f i n e 编号名称来源 去向组成流通量 外部项“工作处理过程“工作票 数据结构= 工作票 s l o l 工作票3 0 0 绩| 其 负责人”办理” 己办理工处理过程“工处理过程“工作票 数据结构：”工作票 s l 0 2 3 0 0 份月 作票作票办理”执行” 已执行工处理过程“工 处理过程“工作票 s l 0 3 统计”、数据存储 数据结构t t 工作票 作票作票执行” ” 3 0 0 份喟 “工作票报表” 工作票统处理过程“工数据存储”工作票 数据结构t l | 工作票 s l 0 4 2 份月 计表作票统计”统计表” 外部项“操作 处理过程“操作票 s l 0 5操作票 统计”、“操作票 数据结构= ”操作票 员” ” 1 0 0 硷惧 报表” 电量值报外部项“值班处理过程“电量计数据结构：”发电 s l 0 6 3 份日 表员” 算”量、送电量” 电量日报处理过程“电处理过程“电量统数据结构：”发电 s l 0 7 1 份日 衣量计算”计”量、送电量” 电量月报处理过程“电处理过程“电量统数据结构：”发电 s l 0 81 债旧 表量计算”计”量、送电量” 电量年报处理过程“电处理过程“电量统数据结构：”发电 s l 0 91 份年 衣量计算”计”量、送电量” 数据结构1 | 模拟 外部项“r t u处理过程“实时数 量，数字量，开关量， s l l 0实时信息1 状态变位”数据存实时刷新 数采”据接收” 储”实时数据库”， 历史数据库” 数据结构1 l 模拟 外部项“机组处理过程“实时数 量，数字量，开关量， s l l l 实时信息2状态变位”数据存实时刷新 d a s 系统”据接收” 储”实时数据库”， 历史数据库” 数据结构：”模拟 外部项“主控处理过程“实时数 量，数字量，开关量， s l l 2实时信息3 状态变位”数据存实时刷新 数采”据接收” 储”实时数据库”， 历史数据库” 处理过程“早报数 数据结构”生产早 s l l 3i t - i _ 报外部项“值民”报”、数据存储“早1 份，日 据录入” 报报表” 东北大学硕士学位论文 第3 章系统分析设计 表3 3 数据流的定义( 续) 编号名称来源 去向组成流通量 外部项“电量处理过程“实时数 数据存储”实时数 s l l 4 分时电量 据库”，历史数据库l 份日 采集系统”据接收” 处理过程“缺外部项“检修人 数据结构”缺陷单 s l l 5缺陷单 5 份日 陷登记” 员” 处理过程“缺 处理过程“缺陷统 数据结构”缺陷单 s l l 6缺陷记录 ”数据存储”缺陷1 0 份月 陷登记”计” 记录” 数据结构”消缺记 处理过程“缺外部项“相关部 录”数据存储”消 s l l 7 消缺报告 2 份月 陷统计”门” 缺记录报表”，”设 备状态表” 表3 4 数据存储的定义 输出数据 编号名称输入数据流组成 流 关口电量，发电量，送电 c u o l电量报表 报告量 电量值报表，电量日报表，电量月电量统计 报表电量年报表 c u 0 2缺陷记录 缺陷记录缺陷记录缺陷单 c u 0 3消缺记录 消缺记录设备状态消缺记录 c u 0 3设备状态 消缺记录消缺报告消缺记录 已执行工已执行工 c u 0 4 已执行工作票工作票 作票作票 工作票统工作票统 c u 0 5 已执行工作票工作票 计表计表 已执行操已执行操 c u 0 6 操作票操作票 作票作票 操作票统操作票统 c u 0 7 已执行操作票已执行操作票 计表计表 早报数据 c u 0 8早报数据 早报报表生产早报 库 c u 0 9早报报表 早报报表早报报表生产早报 实时数据 模拟量，开关量，数字 c u l 0 实时数据实时数据 库量，变位报告 历史数据模拟量，开关量，数字 c u l l 实时数据历史数据 库量，变位报告 东北大学硕士学位论文第3 章系统分析设计 表3 5 处理过程的定义 编 口名称输入数据流输出数掘流描述 可 电量计电量值报表， p 0 1 电量表码通过计算，将输入的表码换算成电量数值 算电量日报表 电量统电量值报表电量月报表根据每日值得发送电情况统计出月发电 p 0 2 计电量日报表电量年报表及送电报表 缺陷登 p 0 3缺陷单缺陷记录根据缺陷登记得缺陷整理出缺陷记录表 记 缺陷处 p 0 4缺陷记录消缺记录记载有关缺陷登记及处理情况 理 缺陷统缺陷记录，消缺陷统计表，根据缺陷及其消除状况统计得出消息报 p 0 5 1 才缺记录设备状态表告 工作票已办理工作根据工作负责人的申请以及相关审批手 p 0 6工作票 办理 酉 续，并考虑现场实际条件作相应安全措旋 工作票己办理工作已执行工作根据工作负责人的申请以及实际工作进 p 0 7 执行 西酉 犀信渭m 宿县否舟许t 作缚结 工作票已执行工作工作票统计根据工作票办理及执行情况，统计出工作 p 0 8 统计 酉 表票的执行报表 操作票 p 0 9申请审操作票 操作票( 批准)根据操作需要填写并审批操作票 批 操作票已执行操作操作票统计根据操作票申请及执行情况得出统计报 p 1 0 统计 曹 表表 早报数 p 1 1生产数据早报将当日生产完成情况录入 据录入 早报打 p 1 2早报早报报表根据操作员的指示打印出相应早报报表 印 实时数处理后的实 p 1 3实时数据按照接1 ：3 协议接受外系统的实时数据 据接收时数据 实时数处理后的实 p 1 4各种图表在屏幕上显示响应的实时数据 据显示时数据 实时数处理后的实 p 1 5报表根据要求打印相应报表 据打印时数据 东北大学硕士学位论文第3 章系统分析设计 表3 6 外部项的定义 t a b l e3 6e x t e r n a l i t e md e f i n e 编号名称输入数据流输出数据流描述 w 0 1 1网调相关部门 w 0 l 一2省调相关部门 w 0 1 3 检修部 相关部门 w 0 1 4运行部相关部门 w 0 1 5策划部相关部门 w 0 1 6安监部相关部门 w 0 1 7供应部相关部门 w 0 1 8电气分厂相关部门 w 0 1 9 汽机分厂 相关部门 w 0 1 1 0锅炉分厂相关部门 w 0 1 1 1制粉分厂相关部门 w 0 卜1 2热工分厂相关部门 w 0 1 1 3燃料分厂相关部门 w 0 1 1 4化学分厂相关部门 w 0 1 1 5土建分厂相关部门 w 0 1 1 6水工分厂相关部门 w 0 1 1 7除狄分厂相关部门 w 0 2 1值长有关人员 w 0 2 2运行班长有关人员 w 0 2 3运行值班员有关人员 w 0 2 4工作成员有关人员 w 0 2 5工作负责人有关人员 w 0 2 6工作票签发人有关人员 w 0 2 7统计员有关人员 w 0 3 1r t u 数据采集系统有关人员 w 0 3 2主控数采系统有关人员 w 0 3 3关口电量采集系统有关人员 w 0 3 41 号机d a s 系统外部系统 w 0 3 52 号机d a s 系统 外部系统 w 0 3 63 号机d a s 系统外部系统 w 0 3 74 号机i ) a s 系统外部系统 w 0 3 _ 85 号机d a s 系统外部系统 w 0 3 96 号机d a s 系统外部系统 w 0 3 1 07 号机d a s 系统外部系统 w 0 3 1 18 号机d a s 系统 外部系统 东北大学硕士学位论文 第3 章系统分析设计 3 3 建立系统的信息流程 从实际的调查中了解到，现系统的信息并不是十分的畅通有很多流程的信 息传递是完全依靠人工的方式来完成的，例如，工作票和操作票的管理、缺陷管 理、检修专业管理以及运行专业管理等业务实际上是完全依靠人工方式进行管理 的，这就有可能使信息的传递出现偏差甚至完全失真，比如，某部门申请购买一 生产急需的物项，要先写报告，逐级审批，若是遇到某位领导出差或暂时离开， 该报告将滞留在此，有时可能延误生产。所以，新的生产信息系统应该把现系统 中或缺的这部分业务通盘考虑，使信息系统的功能更加全面，从而达到服务生产、 促进生产、提高效率、增加效益的最终目标。 现系统中电量管理也是一个非常薄弱的环节，新系统将把电量管理作为一 个相对独立的子模块，做成一个实时性强、界面友好、功能齐全的电量管理系统， 实现上网电量的电子抄表，电量报表的自动生成。 现系统的实时信息并不全面，新系统将尽量把设备运行的大部分实时信息 都采集进来，分类管理，实时更新，并把重要数据存入历史数据库，以作为分析 设备运行状况之用或备查阅。 经过整理新系统的信息流程见图3 1 4 和图3 1 5 。 实时e 产信息流稷 匝母叫工堕寸一困 图3 1 4 实时生产信息流程图 f i g 3 1 4r e a l t i m ed a t ac h a r t 东北大学硕士学位论文第3 章