發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王　森　張應(yīng)田　周連升　張宇　趙　越　王桂林　邊　疆

（1國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院天津3003842天津市電力科技發(fā)展有限公司天津300384）

發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王森1張應(yīng)田2周連升1張宇1趙越1王桂林1邊疆2

（1國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院天津3003842天津市電力科技發(fā)展有限公司天津300384）

根據(jù)發(fā)電技術(shù)監(jiān)督管理制度要求，必須規(guī)范技術(shù)監(jiān)督管理，強(qiáng)化過程監(jiān)控。以此為依據(jù)，針對(duì)發(fā)電企業(yè)和監(jiān)管部門的工作需要，為保障發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行，組織研發(fā)了“發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督信息系統(tǒng)”，對(duì)發(fā)電企業(yè)各專業(yè)的設(shè)備基礎(chǔ)情況、技改信息、監(jiān)督報(bào)告等多方面最新信息進(jìn)行及時(shí)歸納匯總形成數(shù)據(jù)庫，建立、健全主要設(shè)備的技術(shù)檔案。

發(fā)電機(jī)組；安全運(yùn)行；技術(shù)監(jiān)督；信息系統(tǒng)

發(fā)電企業(yè)做好技術(shù)監(jiān)督工作的核心是保證發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行[1]，電科院作為發(fā)電技術(shù)監(jiān)督工作的歸口管理部門和執(zhí)行部門，需要對(duì)各發(fā)電企業(yè)的節(jié)能、環(huán)保、金屬、化學(xué)、熱工、汽（水）輪機(jī)、電測、絕緣、保護(hù)、勵(lì)磁、電能質(zhì)量等多專業(yè)的技術(shù)監(jiān)督工作進(jìn)行管理，并負(fù)責(zé)技術(shù)監(jiān)督的日常管理工作。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力體制改革的深入進(jìn)行，地方電廠和企業(yè)自備電廠數(shù)量逐年增多，技術(shù)監(jiān)督管理量逐漸加重，同時(shí)，一些企業(yè)或?qū)﹄娏ιa(chǎn)的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足，或盲目追求經(jīng)濟(jì)效益，壓縮成本，忽視了電力設(shè)備本身存在的缺陷對(duì)安全生產(chǎn)的威脅，進(jìn)而削弱了技術(shù)監(jiān)督的地位，導(dǎo)致技術(shù)監(jiān)督工作開展不暢，對(duì)電網(wǎng)主構(gòu)架安全造成了沖擊或潛在的影響。所以，目前極度缺少相關(guān)檔案或系統(tǒng)對(duì)天津地區(qū)各發(fā)電企業(yè)的重要設(shè)備或系統(tǒng)的健康水平及歷史技術(shù)監(jiān)督檢查情況進(jìn)行歸納匯總，從而來提高對(duì)發(fā)電企業(yè)的技術(shù)監(jiān)督管理質(zhì)量。

發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督信息管理系統(tǒng)是一種多業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)，包括電廠設(shè)備管理系統(tǒng)、電廠事故管理系統(tǒng)、電廠運(yùn)行監(jiān)督管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)完美關(guān)聯(lián)了發(fā)電機(jī)組對(duì)電廠設(shè)備的新增、改造、報(bào)廢，事故的登記、分析、處理，以及監(jiān)督等模塊操作，其研發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。系統(tǒng)采用“BS客戶端+微信平臺(tái)客戶端”相結(jié)合的方式，部署在互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)以及電科院內(nèi)部使用。

1　系統(tǒng)目標(biāo)

電力系統(tǒng)的企業(yè)一直以來對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展十分重視，計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的高低，已成為衡量一個(gè)企業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一[2]。電科院為落實(shí)電力企業(yè)現(xiàn)代化的管理要求，保證生產(chǎn)的安全性及高效性，發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行監(jiān)督工作的信息化、科學(xué)化、規(guī)范化是必然趨勢。為實(shí)現(xiàn)技術(shù)監(jiān)督工作爭創(chuàng)一流，以及管理的高效化，電科院研發(fā)了能適應(yīng)發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督工作發(fā)展的《發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督信息系統(tǒng)》。

發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督信息系統(tǒng)（如圖1）是以計(jì)算機(jī)為工具，結(jié)合電科院發(fā)電技術(shù)監(jiān)督管理制度要求，以SQL SERVER數(shù)據(jù)庫為核心，以內(nèi)網(wǎng)外網(wǎng)為媒介，運(yùn)用計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)和方法，為天津地區(qū)各發(fā)電企業(yè)的重要設(shè)備或系統(tǒng)的健康水平及歷史技術(shù)監(jiān)督情況歸納匯總，建立完善的檔案系統(tǒng)，以期提高對(duì)發(fā)電企業(yè)的技術(shù)監(jiān)督管理質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并提出建議。

圖1　發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督信息系統(tǒng)

2　系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

2.1體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

為了滿足系統(tǒng)對(duì)先進(jìn)性、安全性、跨平臺(tái)性、可擴(kuò)展性、可移植性、分布式等方面的要求，系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的B/S體系架構(gòu)。這種模型使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加清楚，分工更加明確，有利于后期的維護(hù)和升級(jí)。三層體系結(jié)構(gòu)由瀏覽器、web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫組成（如圖2所示）。

在系統(tǒng)安全性方面，由于本系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，程序源代碼及所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在云服務(wù)器上，方便統(tǒng)一部署、整體提高安全性，可以充分保證本系統(tǒng)的安全性。主要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及用戶采用MD5加密方式進(jìn)行存儲(chǔ)。

圖2　體系架構(gòu)圖

2.2系統(tǒng)組成

整個(gè)系統(tǒng)由內(nèi)部系統(tǒng)、外部系統(tǒng)、微信平臺(tái)三部分組成，系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。其中內(nèi)部系統(tǒng)主要用戶為電科院各專業(yè)部室，系統(tǒng)范圍覆蓋所有功能，包括信息錄入、查詢、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等。外部系統(tǒng)主要用戶為電科院各專業(yè)部室和發(fā)電企業(yè)，系統(tǒng)范圍主要為各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢、數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能。微信平臺(tái)主要用戶為電科院各專業(yè)部室和發(fā)電企業(yè)，系統(tǒng)范圍主要為各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查看功能。

圖3　系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.3云服務(wù)器

發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督信息系統(tǒng)采用阿里云服務(wù)器。阿里云服務(wù)器是重要的阿里云產(chǎn)品組成之一，其基礎(chǔ)是由阿里云自主研發(fā)的大規(guī)模分布式云計(jì)算系統(tǒng)。以先進(jìn)的虛擬化、分布式存儲(chǔ)等云計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)，整合基礎(chǔ)資源，最終以web的形式提供給用戶計(jì)算能力服務(wù)。對(duì)用戶使用的傳統(tǒng)方式，如采購服務(wù)器、對(duì)IDC進(jìn)行選型、安裝系統(tǒng)和運(yùn)維物理設(shè)備等過程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了改變。用戶對(duì)計(jì)算資源的使用，真正實(shí)現(xiàn)了按需購買和使用。

彈性計(jì)算平臺(tái)、分布式云存儲(chǔ)平臺(tái)以及運(yùn)維監(jiān)控模塊構(gòu)成了阿里云系統(tǒng)，云服務(wù)器作為所有模塊的最小單位進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。彈性計(jì)算產(chǎn)品的核心就是云服務(wù)器，彈性的云計(jì)算服務(wù)器的推出，有效地解決了用戶在使用傳統(tǒng)服務(wù)器時(shí)，由于成本、運(yùn)營商選擇等因素不得不面對(duì)的各種問題，傳統(tǒng)服務(wù)器與云服務(wù)器特征對(duì)比如表1所示[3]。虛擬CPU、虛擬MEM可表示云服務(wù)器的計(jì)算能力，云磁盤容量可用來衡量磁盤存儲(chǔ)能力。云服務(wù)器的使用完全等同于傳統(tǒng)托管物理服務(wù)器的使用方法，用戶完全控制云服務(wù)器，運(yùn)用遠(yuǎn)程或API的方式可以對(duì)云服務(wù)器進(jìn)行各種基本操作，但與傳統(tǒng)服務(wù)器不同的是，云服務(wù)器的機(jī)器配置更為靈活[4]。

表1　傳統(tǒng)服務(wù)器與云服務(wù)器特征對(duì)比

2.4微信公眾平臺(tái)

微信公眾平臺(tái)提供了強(qiáng)大的開發(fā)接口，可以與微信用戶進(jìn)行交流互動(dòng)（如圖4所示）。微信手機(jī)端通過微信平臺(tái)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，在實(shí)時(shí)性、安全性、可靠性等方面十分優(yōu)秀，可以滿足政府及大企業(yè)的應(yīng)用要求（如圖5所示）。

圖4　微信公眾平臺(tái)接口權(quán)限

圖5　微信公眾平臺(tái)數(shù)據(jù)架構(gòu)圖

3　系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)際工作要求，將系統(tǒng)功能分為首頁門戶、設(shè)備管理、監(jiān)督管理、公告管理、統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)設(shè)置等六個(gè)模塊（如圖6所示）。

圖6　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

3.1首頁門戶模塊包含了公司公告展示、新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)展示、新技術(shù)新聞?wù)故?、新事故新聞?wù)故尽⒋k事宜提醒功能。可對(duì)公司公告、新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)新聞、新事故新聞進(jìn)行查看、轉(zhuǎn)發(fā)、附件下載等功能操作。待辦事宜提醒包括待辦未審核信息提醒，待辦提交月報(bào)、季報(bào)、年終總結(jié)提醒，新公司公告未查看提醒，審核消息提醒。

3.2設(shè)備管理模塊包含了設(shè)備基本信息、技術(shù)改造信息、設(shè)備報(bào)廢信息、設(shè)備事故信息管理等功能。由各專業(yè)部室進(jìn)行設(shè)備基本信息、技術(shù)改造信息、報(bào)廢信息、設(shè)備事故信息數(shù)據(jù)錄入工作，并確保信息的準(zhǔn)確性。各專業(yè)部室信息確認(rèn)無誤后提交至電源中心，由電源中心進(jìn)行匯總，并生成最終信息進(jìn)行歸檔。歸檔完成后，電廠、專業(yè)部室、電源中心可通過搜索對(duì)設(shè)備進(jìn)行查看，并實(shí)時(shí)關(guān)注設(shè)備狀態(tài)。完成設(shè)備管理模塊，確保了信息的準(zhǔn)確性，并做到資源共享，提高了工作效率。

3.3監(jiān)督管理模塊包含了月報(bào)管理、季報(bào)管理、年終總結(jié)、年終反饋等功能。以月報(bào)管理功能為例，由各電廠發(fā)送月報(bào)（郵件）至各個(gè)專業(yè)部室，各專業(yè)部室根據(jù)電廠月報(bào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后按照系統(tǒng)固定格式填寫并提交月報(bào)，由電源中心進(jìn)行月報(bào)審核歸檔工作，并以郵件方式將月報(bào)反饋給各電廠。上報(bào)前可進(jìn)行多次修改，上報(bào)后則不許再修改。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)月報(bào)的添加、修改、刪除、查詢、上報(bào)、審核等操作功能，并在門戶首頁實(shí)現(xiàn)月報(bào)未上傳預(yù)警提醒功能。此模塊通過java組件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，附件上傳等，確保了信息的準(zhǔn)確性，及電廠與專業(yè)部室、電源中心的交互便捷性，保證信息存檔安全，信息查詢便捷。

3.4公告管理模塊涉及系統(tǒng)公告、新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公告、新技術(shù)新聞、新事故新聞的管理。該模塊由管理員進(jìn)行維護(hù)，系統(tǒng)內(nèi)用戶均可查看，用于發(fā)布相關(guān)信息或新聞?？蓪?duì)公告或新聞等進(jìn)行添加、修改、刪除、查詢、發(fā)布、取消發(fā)布等功能操作。公告無需審核，公告發(fā)布時(shí)可根據(jù)公告內(nèi)容選擇可查看部門（復(fù)選）或全部可查看，并在任意用戶查看后公告標(biāo)記為已讀公告。此模塊通過微信提醒技術(shù)對(duì)各類公告進(jìn)行實(shí)時(shí)提醒功能，確保公告消息第一時(shí)間送達(dá)，遏制了紙張、電話、傳真等的浪費(fèi)現(xiàn)象。

3.5統(tǒng)計(jì)分析模塊提供各個(gè)維度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)?？蓪?duì)查詢結(jié)果進(jìn)行導(dǎo)出，也可通過多種搜索條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成柱狀圖或餅狀圖展示。3.6系統(tǒng)設(shè)置模塊包含了參數(shù)設(shè)置、信息維護(hù)、用戶管理、權(quán)限管理、角色管理、密碼更改等功能。此功能通過參數(shù)設(shè)置對(duì)提醒條件靈活配置不同管理要求，在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行提醒。通過信息維護(hù)功能動(dòng)態(tài)維護(hù)電廠、機(jī)組、專業(yè)等信息。由管理員對(duì)用戶管理、權(quán)限管理、角色管理功能進(jìn)行操作，包括對(duì)系統(tǒng)的用戶、角色進(jìn)行新增、修改、刪除，對(duì)系統(tǒng)用戶進(jìn)行權(quán)限分配等操作。

4　結(jié)語

“發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督信息系統(tǒng)”的研發(fā)，對(duì)發(fā)電企業(yè)各專業(yè)的設(shè)備基礎(chǔ)情況、技改信息、監(jiān)督報(bào)告等多方面最新信息進(jìn)行及時(shí)歸納匯總形成數(shù)據(jù)庫，建立、健全主要設(shè)備的技術(shù)檔案，通過該系統(tǒng)可隨時(shí)調(diào)取查看機(jī)組最新及歷史信息，從而掌握發(fā)電企業(yè)主要發(fā)電設(shè)備裝置的技術(shù)狀況，同時(shí)還可以根據(jù)對(duì)發(fā)電企業(yè)歷史技術(shù)監(jiān)督的檢查情況，進(jìn)行有針對(duì)性的技術(shù)監(jiān)督檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提出建議和措施，并跟蹤整改情況。

該系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來，從未發(fā)生數(shù)據(jù)遺失、系統(tǒng)宕機(jī)等問題，系統(tǒng)一直穩(wěn)定運(yùn)行，具有合理的結(jié)構(gòu)、實(shí)用的功能，并且具有友好的界面，便于操作，發(fā)電機(jī)組技術(shù)監(jiān)督工作對(duì)系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性的要求達(dá)到了充分的滿足，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期研發(fā)的目標(biāo)。

[1]張勝,黃建華,鐘世明,胡平凡,朱才連.火力發(fā)電廠技術(shù)監(jiān)督管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2005,06:101-104.

[2]唐秀輝,周小佳,洪波,石少勇.云電技術(shù)監(jiān)督管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].云南電力技術(shù),2005,04:57-59.

[3]任翔,劉樹林.基于云服務(wù)器的Moodle平臺(tái)環(huán)境配置與安裝[J].中國信息技術(shù)教育,2014,11:82-85.

[4]薛琳.基于iOS平臺(tái)的云服務(wù)器管理系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D].東華大學(xué),2015.

王森（1986—），男，天津人，本科，工程師，主要研究方向?yàn)榛痣姍C(jī)組鍋爐及輔機(jī)運(yùn)行性能試驗(yàn)、節(jié)能減排及調(diào)峰技術(shù)等研究工作。