（机械工程专业论文）火电厂管理信息系统建设研究.pdf

华北电力大学硕士学位论文 i 摘 要 随着电力体制的市场化改革，发电企业所面临的市场环境发生了 巨大变化。为了适应新形势下的市场需求，发电企业需改变原有的管 理模式和管理思想，提高企业管理水平。建设开发管理信息系统，全 面推行企业信息化建设，是一条重要的途径。本文结合火电厂管理信 息系统项目开发的实例，根据发电企业的行业特点，通过研究火电厂 管理信息系统的功能设计及开发过程，运用项目管理的理论，对其开 发过程进行解构，提出了一个相对实用的适合发电企业管理信息系统 开发的管理模式，以期对同类发电企业的信息化建设有所帮助。首先， 本文介绍了课题的选题背景，对管理信息系统国内外发展现状进行了 介绍。其次，介绍了管理信息系统的基本理论知识。包括管理信息系 统的概念，系统的目标以及各项具体的功能。然后，本文结合火电厂 的实际情况对电厂的管理信息系统进行了设计。信息化不仅是技术变 革，也是管理变革，企业无论采用怎样的技术与管理手段，其最终目 的都是为了实现企业战略。所以信息化建设计划将会围绕公司的各个 层面进行阐述，主要分为以下几个部分：网络基础硬件设施建设、生 产信息管理系统建设、erp 管理子系统建设和行政管理信息系统建设。 最后，根据火电厂信息系统建设的现状提出了今后发电企业信息系统 建设的大概发展趋势。 关键词：发电企业；管理信息系统；信息化 华北电力大学硕士学位论文 ii abstract as the electric power system market reform, power generation enterprise facing market environment has changed enormously. in order to adapt to the new situation of the market demand, electricity companies need to change the original management mode and management ideas, improve the management level of the enterprise. construction development management information system, the full implementation of the enterprise information construction, is a important way. based on the management information system of power plant examples of project development, according to the characteristics of power generation enterprises, through research industry power plant management information system function design and development process of project management, using theory of its development process, this paper presents a deconstructed relatively practical suitable for power generation enterprise management information systems development mode of management, in order to similar power generation enterprise the information construction help. firstly, the paper introduced the topic to choose a background of management information system, and then it introduced the present situation and development at home and abroad. secondly, this paper introduced the basic theories of management information system of knowledge, including management information system concept, system and the function of various specific goals. then, based on the actual situation of plump it designed the management information system for the plant. information is not only a technological change management innovation and enterprise, but also how whether using the technology and management method, its ultimate purpose is to achieve enterprise strategy. so the information construction plan will revolve around each level is expounded, mainly divided into the following several parts: network foundation hardware facilities, production management information system construction, erp management system construction and administrative management information system construction. finally, according to the plump and smooth-skinned plant information system combined with the situation of the construction of the power generation enterprise information, this paper puts forward the main problems facing the future generation enterprise information system construction about development trend. 华北电力大学硕士学位论文 iii keywords： power plant, management information systems, information 华北电力大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文火电厂管理信息系统建设研究 ，是本人在导师 指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中 除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和 集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 华北电力大学硕士学位论文使用授权书 火电厂管理信息系统建设研究系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成 的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名 义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关 部门或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、可以公布论文的全部或部分内容。 本学位论文属于（请在以下相应方框内打“” ） ： 保密，在 年解密后适用本授权书 不保密 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 华北电力大学硕士学位论文 4 第 1 章 绪论 1.1 选题背景及意义 在 电 厂 生 产 经 营 管 理 过 程 中 ，如 何 及 时 的 整 理 、加 工 和 存 储 信 息 是 一 项 非 常 重 要 的 工 作 。而 现 阶 段 传 统 的 信 息 管 理 方 式 和 手 工 管 理 手 段 ，已 经 远 远 不 能 满 足 电 力 工 业 生 产 的 要 求 。因 此 ，建 立 一 个 高 效 的 信 息 处 理 系 统 ，对 生 产 经 营 管 理 的 各 种 信 息 进 行 整 合 ，对 于 推 动 电 力 企 业 综 合 竞 争 力 的 提 升 意 义 重 大 。 管 理 信 息 系 统 （ management information systems， mis） 是 一 门 新 兴 的 学 科 。它 是 随 着 管 理 科 学 、系 统 科 学 、计 算 机 科 学 和 通 信 技 术 日 益 完 善 而 逐 步 形 成 的 具 有 独 特 风 格 的 边 缘 学 科 。所 谓 管 理 信 息 系 统 ，是 一 个 以 人 为 主 导 ，利 用 计 算 机 硬 件 、软 件 及 其 他 办 公 设 备 进 行 信 息 的 收 集 、传 递 、存 贮 、加 工 、维 护 和 使 用 的 系 统 ，以 企 业 战 略 竞 优 、提 高 收 益 和 效 率 为 目 的 ，支 持 企 业 高 层 决 策 、中 层 控 制 和 基 层 操 作 的 集 成 化 人 机 系 统 。 为了能使信息化更好的为公司正式投产后发挥作用，本文针对公 司目前的信息化需求以及未来的发展需要对电厂管理信息系统建设进 行了研究 1, 2。 1.2 国内外发展现状 1.2.1 国外研究现状 早在 20 世纪 30 年代，伯德就写书强调了决策在组织管理中的作 用 。 1957年 美 国 生 产 与 库 存 控 制 协 会 (american production and inventory control society，apics)成立。1960 年前后 joseph orlicky 等人开发了第一套物料需求计划(material requirements planning，简称 mrp)标志着现代企业管理信息系统的发展开始起步。 1970 年， walter t. kenevan 第一次提出 mis 的概念，并把它定义为： “以书面或口头的形 式，在合适的时间向经理、职员以及 外借人员提供过去的、现在 的、 预 测 未 来 的 有 关 企 业 内 部 及 其 环 境 的 信 息 ， 以 帮 助 他 们 进 行 决 策 。 ” 华北电力大学硕士学位论文 5 1985 年管理信息系统的创始人 gordon b. davis 对 mis 给出了一个比 较完整的定义： “它是一个利用计算机软件和硬件，手工作业，分析、 计划、控制和决策模型，以及数据库 的用户机器系统，它能 提供 信息，支持企业或组织的运行、管理和决策功能。 ” 管理信息系统大体经历了四个阶段：单项事务处理、系统处理、 支持决策、综合集成。这四个阶段反映了计算机辅助管理和业务活动 由初级到高级的发展过程，又表示了信息活动在不同层次与深度上对 管理与业务活动的支持。 （1）20 世纪 5070 年代，单项数据处理阶段。为了提高文书、统 计 和 计 算 等 事 务 处 理 工 作 的 效 率 ， 电 子 数 据 处 理 （ electronic data processing，edp）应运而生。由于这一阶段有关管理业务在计算机上 是按单个项目分别进行的，不同项目之间相对独立，在计算机上没有 任何联系，因此称为单项事务处理阶段。 （2）20 世纪 6080 年代，系统处理阶段。其典型功能是提高管理 信息处理的综合性、系统性、及时性和准确性。 （3）20 世纪 7090 年代，支持决策阶段。人们从 20 世纪 70 年代 开 始 就 注 意 到 如 何 利 用 计 算 机 支 持 半 结 构 化 决 策 与 非 结 构 化 决 策 问 题。决策支持系统（decision support systems, dss）的主要目标，就 是支持管理中的半结构化和非结构化决策。 （4）20 世纪 90 年代以来，综合集成阶段。随着多媒体信息处理 技术、数据挖掘、数据仓库、agent 技术的发展，管理信息系统的功能 更为强大。实现了信息的集成管理和综合服务，对促进制度创新与业 务流程改革，提高人员素质起到了重要作用。 1.2.2 国内发展现状 中国在 70 年代末和 80 年代初开始对于 mis 的研究。1983 年，中 国的信息化高潮兴起，大量的计算机应用于各个行业。十五期间，我 国的 863 计划（高技术研究和发展计划）明确了将在自动化领域逐步 建设实施 cims 工程。机械部北京机械工业自动化所温泳棠于 1990 年 11 月出版了国内第一本有关制造资源计划的专著。1999 年华中理工大 学获得制造工程师协会（sme）办法的 cims 应用领先奖。 华北电力大学硕士学位论文 6 1.3 本文的主要研究内容 本文以管理学、信息系统理论为研究的理论基础，综合运用管理 学、项目管理、信息系统开发、资产管理等相关知识，并且结合火热 电的信息化需求，提出了电厂管理信息系统的具体方案。 论文的章节安排如下： 第一章绪论。这一部分主要介绍了课题的选题背景及意义，以及 管理信息系统的国内外发展现状。 第二章电力企业管理信息系统概述。这一部分对电力企业管理信 息系统的目标、功能和管理内容等基本内容进行了概述。 第三章到第六章分别介绍了管理信息系统的具体设计方案，包括 网络基础硬件设计建设、生产信息管理系统建设、erp 管理子系统建 设、行政管理信息系统建设。 第七章总结与展望。总结了全文的主要工作，讨论了下一步研究 的内容。 华北电力大学硕士学位论文 7 第 2 章 电力企业管理信息系统概述 2.1 管理信息系统的概念 所 谓 管 理 信 息 系 统 （ management information system， mis） 系 统 ，是 一 个 以 人 为 主 导 ，利 用 计 算 机 硬 件 、软 件 及 其 他 办 公 设 备 进 行 信 息 的 收 集 、传 递 、存 贮 、加 工 、维 护 和 使 用 的 系 统 ，以 企 业 战 略 竞 优 、提 高 收 益 和 效 率 为 目 的 ，支 持 企 业 高 层 决 策 、中 层 控 制 和 基 层 操 作 的 集 成 化 人 机 系 统 3。 2.2 管理信息系统的目标 电力企业的总目标是：确保电网安全、稳定、优质、高效地生产 运行，保质、保量地为用户提供可靠的电力供应。与此相应，电力企 业计算机管理信息系统的总目标是：为确保电力企业目标的实现，给 企业的管理人员及时、准确、完整、可靠的信息服务，以提高企业管 理的效率和决策的正确性，提高其管理现代化水平。 2.3 管理信息系统的功能 电力企业计算机管理信息系统应具备以下功能： （1）具有灵活的信息渠道，能利用先进的技术手段，完整、准确、 及时、可靠地收集本部及下属部门的产、供、销、人、财、物及与其 有关的各种信息。 （2）有高质量、高效率的数据加工处理能力，能对所收集的数据 迅速进行加工，及时提供指挥生产和经营管理所需的各种统计汇总与 分析报表，如电力生产运行日报、月报、季报、年报，各管理职能部 门分工编制的各种专业管理需用的统计与分析报表等。 （ 3） 把 各 种 有 用 的 历 史 的 和 现 实 的 数 据 分 门 别 类 存 贮 在 数 据 库 中，实现数据资源共享，并能提供灵活的查询功能。业务管理和决策 人员可随时查询各自所需的历史的或现实的、静态的或动态的数据， 如历年发电能力，某项基建工程进展情况，设备安全运行状况，电力 供应情况，备品、备件及器材供应情况，以及各种技术经济指标等。 （4）能提供各种预测、决策模型，利用现代数学方法对电力工业 华北电力大学硕士学位论文 8 的发展规划、企业的生产和活动进行定量分析，做出科学的预测和最 佳决策，如负荷发展预测，电源与网络规划、工程进度的安排、生产 运行调度方案、用电分配、物资最佳库存量等决策。 （5）管理信息系统与生产运行检测系统结合，使电厂、电网的实 时监测数据送入数据信息系统，为专业管理人员和决策人员提供实时 信息服务 4。 2.4 管理信息系统的内容 电力企业计算机管理信息系统的管理内容，一般有以下几点： （1）综合统计。包括能反映该企业生产和经营的主要数据，如装 机容量、发电量、燃料供应情况、生产技术状况、安全状况、设备利 用率、煤耗、线损、负荷率、用电情况、经济效益、劳资变动、物资 供应等。 （2）计划信息管理。包括中、长期负荷预测，电源盒电网中、长 期发展规划，年度发展计划和生产计划，年度技术执行情况的检查分 析等各种信息的管理。 （3）电力勘测设计信息管理。包括工程概预算、技术经济指标、 标书与合同、勘测设计资料、图纸与技术档案等各种信息的管理。 （4）基建工程信息管理。包括工程标书与合同、施工计划、进度 与施工组织、技术指标与经济指标、技术资料与图纸等信息的管理。 （5）生产维护信息管理。包括发、送、供电设备的参数、技术状 况、运行健康状况、检修工程、技改措施、安全与环境保护等各种信 息的管理。 （6）生产调度信息管理。包括短期负荷预测、运行方案优选、运 行数据统计分析、燃料供应与水文资料等信息的管理，其中有些信息 需要实时监测，即时管理。 （7）用电与营业信息管理。包括对城市和农村的计划用电、节约 用电、用电检查和用电营业的信息管理，有配、用电设备管理、用户 报装、用电指标分配、用电与节电统计分析、计量设备与计量监督、 电价和电费等信息的管理。 （8）财务信息管理。包括财务计划、专项费用管理、账户处理与 会计管理、财务分析、财务统计等。 （9）物资器材信息管理。包括基建和运行维护所需的各种材料、 零配件及设备的储运和供销等信息的管理。要用电子计算机进行统计、 华北电力大学硕士学位论文 9 汇总和分析，掌握需求计划、储运和供应、实际消耗的信息，协助进 行库存管理、供销合同管理等。 （ 10）人事劳资信息管理。包括干部和工人的档案、工资、劳动 考核、劳动编制、劳动保护和保险、以及离退休人员的管理等。用计 算机简历数据库进行各种统计分析和查询。 （ 11）办公事务信息管理。包括收发文管理，资料、档案管理、 秘书工作、行政工作，以及后勤总务工作的信息管理。利用电子计算 机和其他现代化手段实现办公自动化。 （ 12）领导决策信息管理。包括要帮助领导者掌握决策所需的各 种信息，如外部有关信息，发展规划信息，当前企业经营的重要信息、 重要生产信息等。还要利用电子信息技术辅助领导进行正确决策 5。 华北电力大学硕士学位论文 10 第 3 章 网络基础硬件设施建设 公司新办公大楼、综合楼正在建设当中，大楼建成后，将通过建 设一个高速、安全、可靠、可扩充的外部网络系统，实现火热电信息 的高度共享、传递，对外服务及管理信息化，实现与 internet 互联和与 总公司内部信息网络实现互联。同时，使用硬件安全设备确保信息的 安全性。网络建成后不仅能够及时获取外部信息并对外提供服务，而 且为将来的远程办公提供了通路。 3.1 办公网络建设方案 在公司网络总体方案的设计中，网络技术选用全千兆以太网络技 术，所有的帧格式全部选用以太网格式。网络工程建设采用星型拓扑 的骨干结构，星型结构利于扩展，不但对于本节点以下的新增需求可 以快速扩展，而且对于今后整个网络的扩展也可以通过核心节点间网 状 连 接 来 进 行 升 级 ， 并 可 以 保 障 良 好 的 层 次 型 6。 总 体 设 计 方 案 如 图 3-1 所示。 图 3-1 总 体 网 络 设 备 方 案 拓 扑 图 华北电力大学硕士学位论文 11 3.1.1 核心层网络设计 我们的方案在核心部署两台 h3c 公司的 s7506e 核心多业务交换 机，以 lacp 方式实现互连，构成高速传输骨干，实现数据的高速转 发，满足接入节点与核心节点之间高速通信的需要。两台核心交换机 是主备和负载分担的。在正常工作的情况下，共同分担整个网络的流 量，当其中一个失效后，另外一台设备能够承担起所有的流量，保证 业务的正常运行 7。 3.1.2 接入层设计及设备选择 方案中使用 h3c-s5100 交换机作为接入层交换机，实现全网全千 兆。公司建成后将拥有办公楼、综合 楼、输煤综合楼、和食堂等若干 区域。 其中办公楼采用 5 台 h3c-s5100 交换机为本区域的接入层交换机 提供冗余千兆链路。接入层交换机为 用户提供千兆桌面接入，连接到 企业网络。由于建成后的办公楼在楼 层中没有相应的弱电间，所以， 接入设备的部署采用集中式部署。一 、二、三层接入交换机部署在总 机房，四、五、六层部署在五层机房 。该区域接入交换机通过多条千 兆多模光纤线路分别直接连接到核心 交换机。同时，会议室等接入层 也可以增加 ap 接入设备，为需要移动接入服务的用户提供接入服务。 为了办公楼与综合楼之间网络互不影响，综合楼采用单独一套网 络设备提供网络接入。 综合楼采用 h3c-s7603 作为综合楼的核心设备， 接入仍然采用全千兆接入设备 h3c-s5100 作为一般固定位置的用户的 接入点。同时接入层也可以使用 ap 移动接入设备，为需要移动接入服 务的用户提供接入服务。 集中控制楼、输煤综合楼、检修综合楼及化学实验楼与生产综合 楼采用同样方法使用多台 h3c-s5100 交换机为本区域的接入层交换机 提供冗余千兆链路。接入层交换机为 用户提供千兆桌面接入，连接到 企业网络。该区域接入交换机通过多 条千兆多模光纤线路分别直接连 接到核心交换机 8。 企业应用需要能为企业不同地域的用户都能快速的访问，所以企 业应用服务器都通过千兆以太网线路 直接连接到核心交换机上。并实 现主备备份。 华北电力大学硕士学位论文 12 3.1.3 npc 电源远程集中管理方案 公司网络建成后，将是一个较为庞大的网络系统，包括各种网络 设备、安全设备、服务器设备等。另外，除办公楼外，还有集中控制 楼、输煤综合楼、检修综合楼等地需要部署网络设备。当网络设备、 安全设备、服务器设备长时间运行出现假死或者部署在其它楼层的设 备出现故障，需要重启，网络管理员又不能及时到达现场，将对网络 的可靠性造成非常严重的影响。为了保障网络运行的稳定性，本文采 用 npc 电源远程集中管理方案，具体来说有以下几个方面： （1）远程管理控制：通过 tcp/ip 方式实现管理，用户可以在地 球上任何地点，轻松的重新启动和管理控制您机房内的数据设备。 （2）集中式管理控制：用户可在一个集中界面上对其权限管理范 围 内 的 服 务 器 或 其 他 数 据 设 备 进 行 状 态 查 看 或 控 制 等 管 理 ， 而 不 管 npc 远程电源管理控制设备身在何处，也不管任所管理控制的服务器 或其他数据设备连接在哪台 npc 上。 （3）自动控制性：用户可对运行中的服务器或其他数据设备进行 主动侦测，如果发现服务器应用服务停止或网络设备运行主机发生故 障，远程电源集中管理控制系统能根据预先设定的方案进行自动重启 解除故障。 （4）可靠性：可靠的故障保持设计，来电后自动恢复断电前的的 状态，即使设备系统故障也不影响当前供电方案。 （5）多功能性：针对 tcp/ip 协议提供常用网络工具，如：telnet、 ping，支持对服务器的监控功能。 （6）实时故障监控、记录、报警：针对 tcp/ip 协议提供的服务 进行实时故障监控，提供完整的故障记录，并根据故障类型提供不同 类型的报警。 （7）实时监控：可对各端口电流状态进行实时侦测，并提供电流 过载保护功能，防止设备由于电流过载而损坏。 npc 电源远程集中管理方案的界面如图 3-2 所示。 华北电力大学硕士学位论文 13 图 3-2 npc 管 理 界 面 3.1.4 网管配置方案 随着网络规模的日益扩大，结构的日益复杂，网络管理和维护的 难度也越来越大，网络管理已成为系统管理中最基本和最重要的组成 部分。网络管理系统的任务是采集网络中的各种设备和设施的工作状 态，信息交由网络管理监视和处理，接收网络管理员的管理指令，并 向网络设备和设施发出控制指令，控制设备和设施的工作状态。 本文采用 h3c 公司 imc 网络管理软件系统。 h3c 智能管理中心平 台为用户提供了实用、易用的网络管理功能，在网络资源的集中管理 基础上，实现拓扑、故障、性能等管理功能，不仅提供功能，更通过 流程向导的方式告诉用户如何使用功能满足业务需求，为用户提供了 网络精细化管理最佳的工具软件 9。 3.2 sis 生产网络建设 3.2.1 结构设计 网络系统结构上分为两部分：主干网络部分，接入子网部分。 主干网络部分采用千兆位网络技术，构成网络系统的核心。主干 网与接入设备节点之间的连接介质为光纤介质，网络带宽在1000mbps 以上。主要网络设备和服务器可以直接与主干网节点相连。主干网主 华北电力大学硕士学位论文 14 要致力于网络流量地尽快传输和交换。主干交换设备即作为网络核心 又承担着网络汇聚功能，可以以vlan为单元，设置访问控制，同时汇 聚层提供跨越主干的数据流的正确路由和转发。主干网部分包含核心 交换机和服务器区。核心交换机是整个网络的核心节点，服务器区包 含了网络中的重要服务器 10。 接入子网实现各生产装置接口机的接入，接入子网交换机上连接 核心交换机的介质采用光纤，下联用户采用 5 类非屏蔽双绞线。 3.2.2 设计方案 在信息机房设置一台服务器机柜，机柜里放置两台ibm-x3650-pc 服务器，放置一台物理隔离器和sis网络核心交换机，两台ibm-x3650 服务器中一台作为pi主服务器，一台作为pi镜像服务器，分别接在sis 网络核心交换机和mis网络核心交换机上，sis网络核心交换机和mis 网络核心交换机之间通过物理隔离器进行网络隔离 11。 在每个装置电子间配置一台网络机柜，在该机柜内配置一台pi接 口机、一台物理隔离器、一台二级交换机，其中pi接口机需要通过双 绞线与它进行通讯的控制系统相连。从各装置电子间铺设光纤到信息 中心机房，实现这个sis网络的主干搭建，因对现场实际情况未能完全 了解，以下方案未考虑实际物理位置，如物理位置相近可进行整合。 sis生产网络的设计方案如图3-3所示。 华北电力大学硕士学位论文 15 图 3-3 sis 生 产 网 络 设 计 方 案 3.3 厂区综合布线设计方案 3.3.1 总体描述 布线系统是弱电系统数据和语音传递的基本通道。在布线系统的 基础上，可以形成遍布整个大楼的电话网络、计算机网络。布线系统 是信息系统中最基础的组成部分，它的性能直接影响到信息系统的性 能和寿命。 综合布线系统是建筑物或建筑群内的信息传输系统。它使话音和 数据通信设备、交换机设备、信息管理系统及设备控制系统、安全系 统彼此相连，也使这些设备与外部通信网络相连接。它包括建筑物到 外部网络或电话局线路上的连线、与工作区的话音或数据终端之间的 所有电缆及相关联的布线部件。布线系统由不同系列的部件组成，其 中包括：传输介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、 传输电子线路、电器保护设备和支持硬件。布线系统如图3-4所示。 华北电力大学硕士学位论文 16 图 3-4 布 线 系 统 示 意 图 3.3.2 设计思路 工程综合布线系统设计总思路采用 “水平六类数据/五类语音+数据 主干光缆/语音三类大对数电缆”。建成后的综合布线系统将是语音、 数据的传输通道。 主要工程由楼和宿舍两部分组成，其中办公楼有一个电气竖井， 宿舍暂时从图纸上看不到弱电竖井。每个区域的信息点就近进入弱电 竖井集合，进入配线间。办公楼的二至六层各设一个分配线间，每层 的信息点进入分配线间集合。宿舍的二至五层各设一个分配线间，每 层的信息点进入分配线间集合。每栋楼的一层的信息点直接进入主配 线间mdf设计中，数据部分每个分配线间同主配线间（主机房）之间 的连接采用室内6芯多模光缆1根，为50/125m多模光纤，语音部分采 用三类大对数电缆 12。 工程的综合布线由工作区子系统、水平子系统、楼层管理区子系 统、主干子系统、设备间子系统五个部分组成。 （1）工作区子系统，对于不同应用的信息点采用不同的标识管理 方案。 （2）在水平子系统，数据采用六类utp双绞线，连接到管理间的 华北电力大学硕士学位论文 17 24口快接式配线架上。 语音采用超五类utp双绞线， 连接到管理间的110 式配线架上。 （3）在垂直干线子系统，数据主干采用多模50/125m光纤，充分 考虑到布线应用的渐进性，并有充分的冗余；语音主干采用三类大对 数非屏蔽双绞线铜缆。按语音点1：12比例配置铜缆的线对数。 （4）在楼层管理间，使用各种类型的语音，数据和光纤配线架对 水平信息点及主干进行端接和相应的标识，按照相关用途单独配置相 互隔离的配线间。 （5）在设备间子系统，所有配线架及网络设备均采用19英寸机柜 式。 3.3.3 对计算机网络设备的考虑 布线系统在某种意义上是网络系统的工艺实现。在本方案中，对 计算机网络设备的考虑如下： （1）所采用的标准机柜同样可以安装网络设备，应预先留有空间 以安装所需的网络设备。 需要专门为网络设备准备跳线管理器，使网络设备上的跳线能够 沿着给定的路线行进，使整体造型美观，减少因跳线互相缠绕而引起 电缆损坏，并方便对网络设备上各种指示灯的观察； （2）这里所指的配线架包括所有安装rj45配线面板和电话配线架 的地方。由于配线架使用管理子系统，因此它是整个布线系统的核心。 它的布局、选型及环境条件的考虑是否恰当，都直接影响到将来信息 系统的正常运行及维护、使用的灵活性。 （3）配线架应尽量靠近弱电竖井，以方便布线并节省投资。 （4） 配线架旁网络设备所在地的环境工作温度应保持在18-27之 间。 （5）配线架旁的湿度应保持在30%-50%之间。 （6）为确保配线架上各种插座工作性能良好，要求配线间内具有 良好的通风，并做到室内无尘；为施工及维护方便，楼层配线间的尺 寸大于10平方米(布线系统) 13。 华北电力大学硕士学位论文 18 第 4 章 生产信息管理系统建设 4.1 生产管理系统 4.1.1 系统总体设计 生产经营系统硬件部署在厂级 mis 网络与生产网物理隔离，其它 业务系统（计划统计、两票、缺陷等）原则也挂接本级网络并单独配 置服务器硬件，生产经营服务器功能包括以下几个方面： （1）数据存储服务器：生产经营管理基本数据存储。 （2）应用程序服务器：web 发布，应用服务程序。 （3）数据通信服务器：采集、分析并保存其它业务系统数据 14。 本系统服务器包括：数据存储服务器、应用程序服务器、数据通 信服务器。体系结构如图4-1所示。 图 4-1 生 产 管 理 系 统 体 系 结 构 图 华北电力大学硕士学位论文 19 考虑到本系统的局域网用户占主要地位，同时从实时性和稳定性 出发，实现系统的易安装和易维护，本系统的体系结构采用 c/a/s（客 户端/应用服务器/数据库服务器）的方式，即多层分布式的体系结构。 系统框架结构如图 4-2 所示。 图 4-2 生 产 管 理 系 统 结 构 框 架 图 4.1.2 系统功能设计 4.1.2.1 安全性指标在线监测与预警 能在线监测影响机组安全性的关键性指标，对其发展变化趋势能 够进行提前预测，在未达到报警限值前即产生预测性提示报警，以便 于运行全能值班员提前采取措施，最大限度地避免参数越限情况的发 生。各项安全性指标如下：汽包水位、炉膛负压、再热器金属壁温、 过热器金属壁温、凝汽器水位、除氧器水位、主汽温度、主汽压力、 再热器温度、再热器压力、机组负荷变化量 15。 4.1.2.2 经济性指标在线监测 能够在线监测机炉主设备以及主要辅助设备、热力系统的性能指 标。各项经济性能指标如下： （1）锅炉：锅炉反平衡效率、锅炉各项主要损失、锅炉排污率、 再热器压损、锅炉热负荷。 （2）空气预热器：烟气、空气侧传热效率、漏风率。 华北电力大学硕士学位论文 20 （3）汽机：高压缸相对内效率、中压缸相对内效率、低压缸相对 内效率、汽机热负荷、汽机热耗率、汽机热效率、循环效率、汽耗率。 （4）给水泵与凝汽器：给水泵组效率、凝汽器真空度、凝汽器端 差、过冷度、凝汽器冷却水温升、凝汽器传热系数、凝汽器清洁系数。 （5）回热系统：各加热器上端差、各加热器下端差、各抽汽流量。 （6）主要辅机：磨煤机、电动给水泵、送风机、引风机、一次风 机、循环水泵、凝结水泵等 6kv 主要辅机的单耗和电耗率。 （7）机组：管道效率、机组热效率、机组热耗率、发电厂用电率、 综合厂用电率、供热厂用电率、发电煤耗、供电热耗、供热煤耗、供 热量、供热比、热电比、高加投入率、综合水耗等。 4.1.2.3 性能指标计算 提供性能计算模块，根据以下标准进行性能指标计算 asme 标准 国家锅炉和汽机热力试验标准计算所需原始数据从 sis 中取得，并能 够进行数据预处理，对错误数据进行辩识和剔除，以保证实时性能计 算的准确性 16。 4.1.2.4 目标值数据库 在当前机组负荷、环境温度、大气压力以及燃料性质等外部条件 下，求取主要运行参数（可控参数）的最佳运行值，使主要性能指标 达到最优值，构成机组当前的最佳运行工况。这个最佳运行值称为可 控参数的目标值 17。 可控参数应包含的项目： （1）锅炉系统参数：主汽压力、主汽温度、再热汽压力、再热汽 温度、排烟温度、烟气含氧量、再热喷水流量、过热喷水流量、排污 量、入口风温等。 （2）汽机系统参数：高中压缸相对内效率、高压加热器端差、低 压加热器端差、凝汽器端差、真空度、给水温度、补水率等。 （3）辅机系统参数：发电厂用电率、重要辅机电耗率等。 4.1.2.5 耗差分析 将主要可控参数的实时状态参数进行监视分析，与对应目标值比 较，计算各项可控参数与目标值的偏差所引起的供电煤耗的变化，以 突出改善机组性能的主要因素，为运行全能值班员提供直观的运行指 导。这些可控参数可由运行全能值班员根据生产过程的需要进行选择， 并能人为加以控制调节 18。 4.1.2.6 运行优化与指导 华北电力大学硕士学位论文 21 运行参数指导：根据目标值数据库（自动寻优）和耗差分析的结 果给出锅炉主汽系统、锅炉一二次风系统、锅炉制粉系统、锅炉送引 风机系统、锅炉烟气系统、汽机主汽系统、汽机冷凝系统等部分的运 行值和目标值，给运行全能值班员以指导建议 19。 凝汽器真空系统监测与优化将凝汽器真空、循环水温升、凝汽器 端差的实测值与目标值进行对比，结合现场运行数据，判断凝汽器工 作状态是否正常，提示运行全能值班员采取相应的措施来提高机组真 空。需要监视的参数：凝汽器真空、循环水进出口温度（温升） 、凝汽 器端差、凝结水过冷度、凝结水导电度、真空泵电流、凝汽器循环水 进出口压力、循环水泵电流、循环水泵出口压力等。 4.2 两票系统 4.2.1 系统简介 系统功能设计为 10 个模块：模板管理模块，申请单模块，票操作 模块，票管理模块，统计查询模块，数据管理模块，系统管理模块， 系统定制模块，信息管理模块，辅助管理模块。系统总体架构如图 4-3 所示。 模板管理 申请单 票操作 票管理 辅助管理信息管理系统定制系统管理 数据管理 统计查询 模板管理 申请单 票操作 票管理 辅助管理信息管理系统定制系统管理 数据管理 统计查询 标准票模板库 票库 系统信息库 标准票模板库 票库 系统信息库 系统 定制 辅助 信息 当前 票库 历史 票库 空白 模板 标准 模板 图 4-3 两 票 系 统 总 体 架 构 图 华北电力大学硕士学位论文 22 4.2.2 系统特点 4.2.2.1 两票模版标准化 两票模板标准化就是建立标准的操作票模板库和标准的工作票模 板库，使得作业人员按照标准模板库进行开票和操作，确保两票使用 的标准化 20。本系统对两票模板标准化的设计实现如图 4-4 所示。 空白模板 非标准票标准票 标准模板 待批准模板 待审核模板 标准模板开票 模板核定 总工批准 主管部门审核 批量导入模板 新建模板 更新模板 空白模板 开票 图例： 操作 票库 模板库 图 4-4 两 票 模 板 标 准 化 设 计 结 构 图 系统支持对已有的标准票模板批量导入和新建、更新模板，经过 主管部门（设备部、发电部）审核批准，最后经总工批准成为标准模 板。当开票人搜索标准模板库中还没有需要的模板时，可使用空白模 板开票（非标准票） ，该票同时被视为新建模板进入待审批模板库。主 管部门可以定期或不定期对标准模板库进行核定，系统记录核定时间、 核定人、核定内容等，并由总工批准。 4.2.2.2 两票操作程序化 两票操作程序化就是严格按照各类票的规定流程进行操作，对流 程中的各步骤、各环节严格限定，对不符合流程规定的操作给出提示、 警告、回退、拒绝、自动列为问题票等，确保两票按照程序化操作 21。 本系统对两票操作程序化的设计实现如图4-5所示。 各类型票流程可以定制，满足不同电厂的管理流程差异。票操作 过程严格按照定制的流程进行，只有上一个节点正确完成，才能进入 下一个节点。 华北电力大学硕士学位论文 23 票操作的每一个节点都进行操作正确性判定，比如流程节点时间 关系的判定、节点操作内容的判定等，对于不符合流程规定的操作给 出提示、警告、回退、拒绝、自动列为问题票等，对于重要操作给出 确认提示，确保各节点操作的正确性，进而保证整体流程的正确性。 在本系统中，对几种典型工作票的程序化设计流程如图4-5所示。 开 票 签 发 接 票 批 准 开 工 时 间 开 工 执 行 结 束 电 气 二 种 工 作 票电 气 二 种 工 作 票 开 票 签 发 接 票 补 充 安 全 措 施 批 准 结 束 时 间 许 可 开 工 时 间 开 工 执 行 工 作 票 延 期 结 束 负 责 人 变 动 ？ n y 电 气 一 种 工 作 票电 气 一 种 工 作 票 （ a） 电 气 一 种 工 作（ b） 电 气 二 种 工 作 华北电力大学硕士学位论文 24 开票 签发 接票 批准结束时间 许可开工时间 开工执行 工作票延期结束 负责人变动？ n y 热控工作票热控工作票 试运 恢复工作 开票 签发 接票 批准结束时间 许可开工时间 开工执行 工作票延期结束 负责人变动？ n y 热机一种工作票热机一种工作票 试运 恢复工作 （ c） 热 机 一 种 工 作（ d）热 机 工 作 票 华北电力大学硕士学位论文 25 图 4-5 典 型 工 作 票 的 程 序 化 设 计 流 程 4.3 点检系统 所谓的点检制，是按照一定的标准、一定周期、对设备规定的部 位进行检查，以便早期发现设备故障隐患，及时加以修理调整，使设 备保持其规定功能的设备管理方法 22。 开 票 签 发 保 卫 审 核 安 监 审 核 气 体 测 试 开 工 执 行 暂 停 明 火 时 间 结 束 负 责 人 变 动 ？ n y 一 级 明 火 工 作 票一 级 明 火 工 作 票 气 体 测 试 厂 领 导 批 准 接 票 允 许 明 火 时 间 补 充 安 全 措 施 开 票 签 发 气 体 测 试 开 工 执 行 暂 停 明 火 时 间 结 束 负 责 人 变 动 ？ n y 二 级 明 火 工 作 票二 级 明 火 工 作 票 气 体 测 试 值 长 批 准 接 票 允 许 明 火 时 间 补 充 安 全 措 施 （ e） 一 级 明 火 工 作（ f） 二 级 明 火 工 作 华北电力大学硕士学位论文 26 4.3.1 系统实现目标 满足设备点检定修的总体要求和管理思想和相关制度，做到事前 预防、事中解决、事后分析。具体来说要做到以下几点： （1）点检管理标准化：按设备点检“八定”的要求划分现场设备 管理区域、标识现场设备、确定点检路线及点检标准，建立设备标准 化管理。 （2）工作过程规范化：各岗位点检人员在系统点检计划（标准） 的指导下完成点检作业，确保生产现场工作状态和质量的达标，对设 备管理要求真正落实到日常工作中。 （3）结果分析信息化：使点检信息处理纳入计算机管理轨道，管 理工作高效、设备信息数值化。 （4）全局化设计：着眼于集团整体使用原则，总公司的页面下分 设各二级单位，各二级单位分设各车间，各车间对应各设备，按设备 树展开各项查询工作。 （5）设备分析：对设备的状态进行数据分析和变化趋势描述，实 现对设备状态全面、细致的掌握，为预知性检修奠定坚实的数据基础。 （6）建立五层防护体系，分层逐步筛选出异常设备，并且对异常 设备进行跟踪，按照“五层防护体系”思想，分层逐步筛选出异常设 备，并且对异常设备进行跟踪处理，并且反映到相关职能部门。 4.3.2 系统网络图 根据电厂要求设计出的点检系统网络图如图 4-6 所示。 华北电力大学硕士学位论文 27 图 4-6 点 检 系 统 网 络 图 4.3.3 功能介绍 4.3.3.1 系统管理 系统管理分如下三部分： （