电力信息化建设培训课程（.ppt

,电力信息化建设,对于技术密集型的传统电力行业快速的信息化进程，传统电力行业和信息专业的跨平台人才极为紧缺。尤其表现在智能电厂及电网对信息技术的高度依赖,1.电力工业生产过程包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。,电力信息化简介,1.电力一次设备:一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其它生产的电气回路称为一次回路或一次接线系统。,电力工业生产过程简介,1.电力一次设备:,电力工业生产过程简介,2.电力二次设备:对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。,电力工业生产过程简介,2.电力二次设备:现阶段对于电厂来说，国家内保局等保安全评级时将SIS系统及其相关的环保、水务、等独立系统定位为电力二次设备，按照电力二次设备安全标准进行核查检查。,电力工业生产过程简介,我厂自动化与信息化现状2002年自动化监控系统的广泛应用提高了生产过程自动化水平2004电力生产过程自动化系统应用成熟。2002年开始管理信息系统的建设与应用逐渐推进。,火力发电厂简介,要保证热能转变为电能，必须不断地供给燃料、空气和循环的水。(节能减排)火电厂生产运行过程的自动化程度要求高，底层控制系统的范围极其广泛，它包括了单元机组控制系统、辅助设备、公用系统控制系统、以及厂用电分散控制系统锅炉、汽轮机与发电机组构成的单元机组运行的控制系统最为复杂。（自动检测、总动调节、远方控制、自动保护）,火力发电机组的特点,。计算机信息通信网络是电力信息化的基础，各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心，提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨，其本质是加强电力企业的“核心竞争力”。电力企业信息化包括生产过程自动化和管理信息化两个方面。,发电企业信息化系统发电企业分散控制系统DCS发电企业厂级监控信息系统SIS发电企业管理信息系统MIS发电企业资源规划系统ERP,常见电力信息化系统,电力生产企业生产和管理一般分为三个层次，即下层的控制操作层，面向运行操作者；中间的生产管理层，面向生产和技术管理者；上层的经营管理层，面向行政和经营管理者。面向运行操作者的是DCS面向生产管理层的是厂级监控信息系统(SIS)面向经营管理层的是MIS和ERP,常见电力信息化系统,分散控制系统又称分布式计算机控制系统，简称DCS（DistributedControlSystem），它是一个为满足大型工业生产和日益复杂的过程控制要求，从综合自动化的角度出发，按功能分散、管理集中的原则构思，采用多层分级、合作自治的结构形式，综合了4C技术-计算机（Computer）、通信（Communication）、终端显示（CRT）和控制（Control）技术而发展起来的新型控制系统。,分散控制系统DCS,DCS（分散控制系统）是属于生产过程控制系统范畴DCS系统完成对设备运行层实时数据的采集、转换和存储，控制设备生产运行。是一个过程控制系统。运行人员通过DCS实现对设备的控制功能，它强调的是运行的准确，以稳定性和安全性为首要目标。,SIS（supervisoryinformationsystem）是面向生产管理层的自动化管理软件，它是实现厂内各个机组和全厂生产过程最优控制和管理的系统，也是一个联系发电厂各生产过程控制系统以及MIS的纽带。SIS可以综合全厂各单元机组、辅助车间有关实时信息，通过计算、优化和分析，对各单元机组的运行和设备维护提供在线的运行指导，并进行发电厂各单元机组间的负荷经济分配。通过其计算机和通讯设施，可以实现全厂各生产部门的实时信息上网共享。,厂级监控信息系统SIS,厂级监控信息系统(SIS)是属于实时生产过程管理和监控范畴。从机组DCS系统、辅助车间程控系统(PLC)等过程控制系统以及其它数据源中集成实时过程信息和历史数据，构成生产实时数据库和历史数据库，为生产管理人员的分析和决策提供支持，它强调的是发电厂优化控制与管理方面。,电厂MIS是根据电厂的管理组织结构形成的一种树状结构体系，它基本上与电厂的行政管理体系结构相符合，各部门将其生产经营的各种数据通过不同的方式录入计算机(数据库)，通过一定的处理，供各类人员查询和统计，把用户的工作转移到计算机上，实现了无纸(或少纸)办公，提高了生产力和生产效率。传统意义和功能上的电厂MIS只能起到比较单纯的数据收集的作用，实现生产、运行、管理数据的采集、存储、展现的功能。,企业管理信息系统MIS,主要功能模块如下生产管理：生产计划及统计、运行管理、安监管理、DCS网关；设备管理：设备台帐管理、设备可靠性管理、设备消缺、保护定值及报警、无泄漏管理；供应管理：燃料管理、库存管理、采购管理；财务管理：帐务管理、应付帐管理、固定资产管理、工资管理、成本核算、出纳管理；辅助管理：人力资源管理、保险管理、环保管理、模拟图管理；办公自动化：OA系统、档案管理。,企业管理信息系统MIS,管理信息系统(MIS)是属于厂级管理现代化范畴。管理信息系统(MIS)的主要任务是信息处理，积累信息事务层的非实时数据，帮助企业优化资源配置。它强调信息流程的整体性，其信息可为所有决策人员使用，而对中、高层决策者所需的内外部信息和适应个人决策风格的经验和判断，则只提供部分信息的支持，远未达到使决策者操作得心应手的程度。,发电企业的ERP系统实际上将信息、业务、人等全局资源进行有机集成。通过集成，使得流程得以疏通，效率得以提高，内部的各项管理控制程序得以真正贯彻。管理软件系统的技术焦点是集成，简单单一的系统容易实现，复杂系统需要解决系统内部之间、内外部之间的集成。随着应用环境的不同，需要解决异构系统间的集成，解决分布式计算环境下的集成，解决业务层面上的业务逻辑集成等。ERP是管理思想与信息技术的结晶，是企业经营管理的工具。,企业资源规划系统ERP,SCADA/EMS系统（数据采集、监视、控制和优化，电厂侧主要是监视控制）电力市场交易系统(信息发布、竞价上网）电能量计量系统（包括厂站侧远方终端、通信传输网络和调度端主站系统）水调自动化系统（水电厂）继电保护和故障录波信息系统（对故障或异常出现前后时间内的电流、电压进行记录，从而能够完整的展示系统发生变化的全过程）,其他常见电力信息化系统,早期的电力生产控制网络系统是封闭的局域网络，没有同外界连接，信息安全只考虑防止意外破坏或内部非授权人员的访问控制。但随着电力信息网络系统的广泛应用，既要防止外部的也要防止内部的各种攻击，信息安全的问题日益突出。,为实现电力二次系统的安全防护，总体策略是安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证。电力系统信息基础架构的分区结构原则上划分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区可以分为控制区(安全区I)和非控制区(安全区II);管理信息大区在不影响生产控制大区安全的前提下，可以根据各企业不同的要求划分安全区，通常划分为生产管理区(安全区III)和办公管理系统(安全区IV)。（1）安全区I是实时控制区，安全保护的核心。,电力安全防护总体策略,事故后果的严重性。针对同样的安全攻击，却可能产生更严重的事故后果，如同样是通过拒绝服务攻击对可用性的影响，阻止生产人员控制设备造成的影响可能远远大于阻止合法的用户访问银行账户。事故样本的缺失性。尽管电力系统已经发生了一些信息安全事故，但数量和种类仍不能满足风险量化分析的需要，而电力系统的重要性也决定了很难通过对生产控制区的模拟攻击来获取事故样本。,电力信息安全防护的特殊性,信息架构的异构性。信息架构的异构性包括两层含义:一方面，电力信息系统的节点由计算机组成，包括服务器、PC机、嵌入式设备等多种类型，操作系统包括Linux、Unix、Windows、以及各种类型的嵌入式操作系统，在功能和性能上都存在较大差异;另一方面，通信介质和通信协议的差异，多种通信介质同时在电力系统中应用，如光纤、双绞线、同轴电缆、微波、移动通信、电力线载波通信等。,电力信息安全防护的特殊性,(1)规划缺失导致信息化缺乏系统性;(2)信息化缺乏统一的标准体系，设计电力企业的设计院完全不懂信息化(3)电力企业管理模式以生产为本，需要系统、需要这些东西时才建设、阻碍了信息化的快速发展;(4)基层单位信息化组织建设不利于信息化的推进;(5)企业信息系统业务主导导致存在信息孤岛；(6)信息安全建设投入大、技术要求高、回报低，无人重视，总在亡羊补牢。,我厂信息化建设中存在的宏观问题,高井燃气项目新厂信息化的总体结构,项目目标分解,3.独立信息辅助模块包括会议系统、大屏幕显示系统、企业展示系统等分系统。,1.MIS硬件系统功能模块包括新厂全区域综合布线系统、计算机网络系统、信息机房建设、核心机房内应用服务器等分系统,4.业务软件模块根据老厂当前业务系统实际情况，部分业务系统直接向新厂移植，其他业务系统重新进行开发,2.信息系统扩展功能模块包括网络广播对讲系统，门禁一卡通系统、监控系统、电子围栏系统和消费及车辆管理系统等分系统,对于新厂来说，布线就如体内的血管。新厂区将采用高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将信息与监控、门禁等子系统有机地连接起来，为系统集成提供物理介质,1.MIS硬件系统功能模块-综合布线系统,1.综合布线系统-重点问题,综合布线的施工应与门禁、电视、监控、通信、广播等弱电系统布线工程的施工统一进行考虑。兼顾冗余及美观。,信息系统的心脏就是计算机网络系统中的核心及接入交换机，心脏强健是一切其他系统正常的基础。新厂区主干网络升至万兆，千兆到桌面，网络布线符合国际标准，同时兼顾冗余。,1.MIS硬件系统功能模块-网络系统,要体现出作为重要信息汇聚地的特点；在充分考虑计算机系统、通讯、空调、UPS等设备的安全性、可靠性、先进性的前提下，达到高雅、大方、简朴的风格；机房室内装潢基本格调要简明、淡雅、柔和；选用装饰材料方面，充分考虑防尘、屏蔽、环保、消防、不易变形等因素，装饰材料防火等级大于等于B1级。符合国家计算机房电磁信号屏蔽要求。机房整体达到国家计算机房建设B级标准。,1.MIS硬件系统功能模块-信息机房建设,1.3信息机房建设-项目方案概算,1.MIS硬件系统功能模块-服务器,1.完成公司部署的各项工作,按照大唐国际的统一部署，今年信息工作方面，完成我厂36台边界交换机的更新换代工作，并同时改进了我厂的网络结构增加了安全性。完成中国大唐各项系统VPN迁移工作、完成我厂主要网络设备的防雷击系统。完成了数据库服务器更新、局域网络安全防护两个新项目；完成了计算机设备报修系统、厂级数据分析中心的实施工作；完成了中央企业信息化水平试评价工作；自主开发了奥运期间进厂车辆的查询系统，重点防火部位进出登记系统。,建立厂级数据分析中心,厂级数据分析中心的实施，为逐步建立辅助决策支持系统打下了良好的基础。厂级数据分析中心系统是在现有的FMIS系统、生产统计系统、燃料系统等业务系统的基础上，将各业务系统的数据抽取上来建立数据分析模型，服务于厂里的经营决策工作，逐步建立起厂级的辅助决策支持系统。今年第一期工程建立了单位燃料成本分析模型和利润敏感性分析模型两个模型。该系统的建立使信息工作上了一个新的台阶。,2.信息系统扩展功能模块总体建设思路采用一体化的管理平台，将楼宇自控、监控、门禁、报警等功能模块实现数字化集成由统一的管理平台软件来管理，同时实现各个功能模块之间的联动。,中央控制,工作站,AHU控制,门禁控制,视频监控,集成消防系统,入侵报警,HVAC控制,安防,末端设备,楼宇自控-智能灯控,利用计算机网络技术及信息处理技术、传感技术及节能型电器控制等技术组成的分布式无线或有线控制系统，通过预设程序的运行，根据某一区域的功能、每天不同的时间、室外光亮度或该区域的用途来自动控制照明。,楼宇自控-智能灯控,准备,进场,报告,研讨,退场,会场,2.信息系统扩展功能模块-门禁一卡通,2.信息系统扩展功能模块-门禁一卡通,2.信息系统扩展功能模块-门禁一卡通,消费管理系统是以卡为纽带，智能卡读写技术等来实现费用收取的自动化及智能化。节省人力成本，避免人工操作的误差。,2.信息系统扩展功能模块-门禁一卡通,2.信息系统扩展功能模块-视频监控系统,视频监控是发电厂重点部门或重要场所进行实时监控的物理基础，管理部门可通过它获得有效数据、图像视频监控系统原理图象或声音信息，对突发性异常事件的过程进行及时的监视和记忆，用以提供高效、及时地指挥。随着当前计算机应用的迅速发展和推广，需要网络传输监控信号并做到与门禁系统、电子围栏系统的联动。,2.信息系统扩展功能模块-视频监控系统,2.信息系统扩展功能模块-电子围栏系统,2.信息系统扩展功能模块-停车场系统,3.独立信息辅助模块考虑到企业日常的会议及接待活动需要采用目前主流的硬件配置和设计方案实现视频会议、会议演示、公共场所信息发布、形象展示等辅助功能,3.独立信息辅助模块-多媒体会议室系统,包括电子桌签、桌面显示等子系统、其中主会议室包括中控系统，控制光源、声音、电源等软硬件。满足各种信息交流的需要，使信息连为一体，将大屏幕投影系统、会议音响系统、远程可视会议系统、智能中央控制系统等有效的组合在一起，构成一个功能齐全、设备先进、能够体现使用者的身份和地位，显示出使用者形象的智能化的会议系统。,3.独立信息辅助模块-多媒体会议室系统,3.独立信息辅助模块-企业展示系统,3.独立信息辅助模块-企业展示系统,透明异型画面展现,三维动态效果,地图管理功能,数据交换功能,触摸查询功能,分级权限与媒体审核,X86与Linux平台整合,FTP分区独立更新,九画面实时监控,3.独立信息辅助模块-广播对讲系统,生产区域直接与单元对讲,1,进行日常的安全日宣传教育,2,指定区域播放安全规章,3,安全告警，远程指挥等,4,网络广播,采用网络技术，将音频信号以纯数字双向音频传输，有全区广