浅谈电厂实时数据库系统二次研发

[摘 要]电厂生产实时监测系统是各种分散控制系统与企业管理应用系统之间的数据桥梁，为管理提供多层次的实时数据支持。实时数据库是企业实现从设备自动控制到高层计划管理的桥梁，在企业信息化的建设中起着至关重要的作用。系统以分散控制系统为基础，以经济运行和提高发电企业整体效益为目的，采用先进、适用、有效的专业计算方法，实现整个电厂范围内信息共享和全厂生产过程的实时信息监控，以提高机组运行的可靠性和经济性。就电厂实时数据库系统的二次研发，本文作了浅谈。

[关键词]电厂 实时数据库系统 二次研发

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0239-01

一、关于实时数据库

数据库的种类非常多，在计算机发展的历史上，存在着多种类型的数据库。实时数据库是数据和事务都有定时限制的数据库，适用于处理不断更新的快速变化的数据及具有时间限制的事务处理，是数据库系统发展的一个重要分支。通俗地讲，实时数据库是一种采集、存储和分析随时间快速变化的海量数据的软件产品，是现代工业生产信息化的核心基础软件。

实时数据库通过对大量实时数据的采集和存储，既为企业保留了极为重要的历史数据，也为企业提供了及时和有效的实时信息；在对历史数据和实时数据分析的基础上，可以对工厂实施监控及管理，如流程优化、质量控制、设备维护、故障预警等；通过实时数据库可集成产品计划、维护管理、专家系统、模拟与优化等应用程序，在计划管理和实时生产之间起到桥梁作用；实时数据库成为企业信息系统中数据的“生产中心”，在整个信息系统建设中起着关键作用。

实时数据库系统的技术核心在于数据压缩。需要将数据经压缩后再存入硬盘，当需要用数据时再解压缩硬盘上的数据。目前用于国内外实时数据库上的压缩算法通常分为两类：无损压缩和有损压缩。实时数据库的主要特征即其优点体现为三点，分别为测点数量多、存储量大、时效性强。

二、电厂实时数据库系统二次研发的背景分析

生产设备是生产的物质基础，其性能和运行状态直接关系到生产的顺利与否，也是运行人员需时刻关注的。火电厂厂级监控信息系统（Supervisory Information System in Plant Level，简称SIS）是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的电厂自动化信息系统。该系统通过对火电厂生产过程的实时监测和分析，实现对全厂生产过程的优化控制和全厂负荷优化调度，在整个电厂范围内充分发挥主辅机设备的潜力，达到整个电厂生产系统运行在最佳工况的目的；同时该系统提供全厂完整的生产过程历史/实时数据信息，可作为电力公司信息化网络的可靠生产信息资源，使公司管理和技术人员能够实时掌握各发电企业生产信息及辅助决策信息，充分利用和共享信息资源，提高决策科学性。

在实际生产过程中，由于系统和设备众多，过程和参数繁杂，导致运行人员无法对所有设备和参数进行全面、细致的监控，加之运行人员经验和水平各个差异，不可避免地会出现忽视生产设备的性能劣化和缺陷的情况，为生产的顺利开展埋下隐患。在竞争日益激烈的发电领域，如何进一步提升生产和设备的可靠性，愈加显得紧迫和重要。

生产过程和参数都具有一定的规律性，把握好这些规律就可以对生产进行科学合理地评价和管理，同样的，亦可对生产设备的性能和状态做出判断，当设备及生产参数异常时，及时的预警和维护处理必不可少。通过实时数据分析，可以确定设备功能是否完好及性能优劣。在实际生产过程中，由于接口软件的不稳定及网络状况不佳情况，会造成SIS数据采集失败和更新异常，客户端无法查看实时趋势，虽然有时可以有数据显示，但多为历史数据或者假数据，给生产管理和决策带来障碍。设备在正常使用中表现出的规律性的地方就是我们分析判断的基础，就模拟量数据而言，正常情况下都有一定的时变性和连续性，当某一模拟数据长时间保持不变且不受生产条件支持时，就应该引起警觉。

生产现场每天产生大量的原始数据，数据的提炼和加工能为我们提高生产效率和科学决策生产有很大帮助，实时数据库在SIS系统中起着非常重要的作用，是SIS系统存贮数据的基础。凭借SIS的实时数据，加之生产规律的合理应用，就能对生产作出实时的诊断和预警。对于SIS系统的功能，通用性很强，换句话说，在不同的在生产实际中，并不能得到充分应用，与此同时，还需添加或者改进一些功能，才会更好地适应生产需要。因此，系统提供商普遍提供了系统的二次开发支持，以对系统进行个性化的补充和优化，。通过SIS实时和历史数据库的二次开发将赋予企业更强的数据处理能力，更好的管理生产，充分挖掘现有生产条件的生产潜力，以低成本创造高效益。

大部分实时数据库提供了标准的ODBC接口，也提供了SQL查询语言，通过这些方法，用户可以将实时数据库当作一个标准的数据库来使用。但这种方法速度较慢，且不能体现实时数据的全部优势。

三、电厂实时数据库系统二次研发的实施

（一） 设备诊断

通过实时数据分析，可以确定设备功能是否完好及性能优劣。设备在正常使用中表现出的规律性的地方就是我们分析判断的基础，就模拟量数据而言，正常情况下都有一定的时变性和连续性，当某一模拟数据长时间保持不变且不受生产条件支持时，就应该引起警觉，而如果其异常波动时，同样须引起重视。对于数字量，有时则需要与相关联数字量或者模拟量综合判断。

（二） 统计报表功能

统计报表功能是SIS系统的一项基本功能，但针对生产实际则有很多需要改进和补充的。在我厂的生产过程中，运行人员需要定期记录重要的生产数据，利用SIS的实时数据开发报表功能则能在一定程度上减轻运行人员的负担，令其能够更加专心的投入生产管理中。通过进一步的优化，还可以将报表升级为报告形式，加入分析功能，对生产进行评价，反过来指导生产，提升生产效能。

（三） 生产数据二次处理

生产现场每天产生大量的原始数据，数据的提炼和加工能为我们提高生产效率和科学决策生产有很大帮助，因此，通过SIS实时和历史数据库的二次开发将赋予企业更强的数据处理能力，更好的管理生产。例如某厂输煤系统的皮带上煤量分为瞬时煤量和累积煤量，运行人员较为关心的是瞬时煤量，而生产管理人员更为关心累积煤量，瞬时煤量可以通过传感器和PLC实时在操作员站显示，而且实时上传至实时数据库中，累积流量处理起来则比较棘手，若通过PLC作累积计算，会占用宝贵的计算资源，累积结果相对不够灵活，一个明显的缺陷就是无法直接获得任一时间段的上煤量和累积时间起点之前的历史上煤量值，而通过历史数据库和实时数据库进行数据二次处理就可以很容易的获得上述所需数据。同样的还有流量值等。

总之，由于实时数据库在存储能力、读取速度，分析展示等性能方面的优势，近年来实时数据库行业应用快速增长，随着工业化与信息化的进一步推进，必将迎来更加广阔的发展空间。

参考文献

[1]郑飞.火电厂生产实时监测系统的设计与开发[D].华北电力大学.2012年

[2]吕宏伟.SOA体系结构中的Web Service技术[J].电脑编程技巧与维护.2010.04期

[3]于海斌.制造执行系统技术与应用--需求引领技术应用促进发展[A].第五届（2010）中国MES年会.2011.12.16日.

[作者简介] 王燕（1982―），女，山西省人，毕业于太原理工大学，学士学位，工程师，现从事火力发电厂信息化管理工作。