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电厂信息化建设方案范文1
关键词:数字化电厂;智能电网;电气-热控一体化;构架
1、智能电网发展带来的挑战
在高速双向通信、集成的网络基础上,通过先进的设备技术、传感技术、测量技术及控制方法建立起来的智能电网,实现了电网的安全、可靠、高效及经济性能,智能电网主要包含激励、自愈和包容用户、提供用户需求及抵御攻击、允许各种形式的发电设备的接入等特点,为电力市场的开启及优化资产的配置起到了有效的作用。随着信息化技术的发展,智能电网呈现出信息化、数字化、互动化及自动化的特征,其中数字化是信息化的基础。在其应用方面,主要包括六个环节:发电、输电、变电、配电、调度及用电,实现了电力企业与用户之间的互动,电力企业要想搞笑的发展,发电厂的信息化及自动化水平的必须也不断发展。我国的智能电网建设改变了传统的火力发电布局,其允许各种类型的新能源的使用,智能电网的建设同时也促进了数字化电厂的发展,对火力发电厂的控制技术方面有了更高的要求,随着环保理念的提出,智能电网建设也将促进节能调度和绿色发电技术的发展。
2、火电厂现有自动化技术存在的问题
2.1电气、热控专业的分离
随着电力体制的改革,发电厂自动化建设需要一个权威机构进行协调,现在热控自动化与电气自动化都独立的发展,导致电力企业的发展水平不高,部分功能出现重复建设的浪费,自动化系统的整体优势也被局限,如图1所示:
图1 火力发电厂自动化现状
信息化的建设与电力企业的实际生产过程没有有效的结合,与生产管理相脱节,电厂的整体效益得不到最大的发挥,这也就导致了电厂自动化与信息化建设缺乏精益化的管理,给发展带来一定的困难,与智能电网的发展不相适应。
2.2电气自动化
在装置功能及其性能方面,电气自动化系统的发展的进步较大,但是各部门只对于自己相关的领域不断进行自动化建设,对与自己没有关系的环节缺乏建设的力度。电气自动化包括的环节较多,涵盖了ECS、NCS、电量计费、故障录波、保护装置、厂用电管理及自动装置等,对于这些环节缺乏统一的管理,在信息的集成、控制等方面达不到要求,最简单的电能平衡实现起来都较困难,导致电力企业的整体效益不高,电气自动化系统也没有与热控系统在信息共享方面形成统一,造成了资源的浪费。
2.3热控自动化
近几年,热控自动化系统的发展较快,但主机的控制范围没有较大的变化,在辅助车间控制系统方面的变化最大,由以往分散的控制变成相对集中的控制。随着火力发电厂的发展,现场总线控制技术的应用逐渐扩大,设备对信息的收集范围和深度都得到了扩大,在设备状态分析环节,提供了装置状态数据。在DCS中,逐步纳入了耗差分析系统及机组性能计算系统,为管理人员及运行人员提供了参考数据,系统的配置也变得简单,数据的可信性增加。随着机组经济运行和电网调峰的需求,各发电公司逐步对机组优化控制进行推广,在DCS系统中,机组优化控制功能也逐渐融入。热控自动化系统目前主要存在的问题是主厂房DCS控制与辅助车间控制没有统一,依然相互独立,如图2所示。没有形成较好的信息互通,在信息共享方面尚未完善,对数字化电厂的建设十分不利。
图2主机与辅助车间热控控制系统
2.4电厂信息部门对电气、热控自动化的业务界限不明确
由于对电厂信息化及自动化各自的业务范畴没有明确,导致部分工作出现重复或者管理方面的真空。自动化建设没有真正的服务于信息化建设,造成电厂的信息化发展缓慢,数据精确度较低;对电厂生产过程及生产管理方面,信息化没有发挥出真正的作用,导致盲目的从自动化系统中提取大量的数据,造成系统信息的不稳定。随着智能电网的建设,信息人员及自动化人员要考虑全局,构建数字化电厂的蓝图,防止出现管理真空或业务重复的现场,这样就不至于使大量的资金没有形成有效的投资效果。此外,电气、热控自动化在业务需求方面,其流程还不够完善,需要进行重组,这样信息化及自动化的水平才能真正提高。
3、电气、热控控制一体化技术的实现
3.1火电厂自动化建设规范及标准的制定
目前,火电厂的自动化发展还较为落后,为了改变这一现状,相关的管理层及权威部门应该组织相关专家对这一现状进行调研,综合智能电网建设的需求与电力市场发展的需要,制定出一套适合火电厂自动化系统发展的规范及标准,对一体化的实现打好坚实的基础,从而将火电厂自动化系统引向健康发展的道路,提高火电厂的经济运行,为自动化技术的发展奠定良好的基础。
3.2电气-热控自动化一体化控制方向
为了应对电力市场及智能电网的发展,火电厂自动化水平就要提高,火电厂必须抛弃传统的电力自动化系统与热控自动化系统分离的模式,从全局出发,将火电厂的整体控制水平不断提升。这就需要解决以下几个问题:监测系统与各独立系统一体化的实现;电气、热控控制系统一体化的实现;热控主机、辅助车间一体化控制的实现;电气-热控自动化系统过程信号的处理等。
3.3电气-热控控制一体化实现方案
要实现一体化控制,需要将拓扑结构的网络控制器设计及数据库管理进行升级完善,以解决电气、热控两个专业之间的差异问题。本文主要介绍基于概念的设计方案,该方案主要包括控制层、厂级管理层、控制管理层几个部分,并留有电厂MIS与到调度的接口,该方案主要根据电气与热控两个专业自身的特点,可以有效的对电气与热控的设备状态及信号进行处理。控制层主要是为了满足各电厂控制的需求,由各种控制器与相应的电源装置及通信装置组成,实现了对基本功能的控制,使现场总线设备的信号及通信分离开来。控制管理层主要功能是对个工程师站、历史站及操作员站等进行必要的控制和管理,在该控制层的控制管理主要针对大部分高级控制机设备故障的诊断及分析。厂级管理层主要负责机组之间的控制与管理,提供给外系统所需的信息及数据。新方案在成本的控制、设备运行效率、数据的共享、经济效益的提高等方面有着巨大的优势,是值得去推广的技术。
结束语
电气、热控一体化控制系统的构建,使NCS功能、ECS功能、现场总线设备控制等方面得到了实现,从根本上解决了目前独立控制的局面,实现了控制系统对全厂信息、数据的共享,有效的提高了火力发电厂的运营效益及管理水平,为数字化电厂的建设奠定了坚实的基础。
参考文献
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[4]魏后.电气自动化技术在火力发电中的探讨[J].城市建设理论研究(电子版).2012(13).
电厂信息化建设方案范文2
建设节约型能源企业
如何突破节能的瓶颈,必须针对发电企业生产营运的新特点、新难点,在原燃料管理解决方案的基础上,进行新一代燃料智能化管理解决方案的研发,通过物联网等IT技术与燃料管理变革深度融合,释放发电企业更多的管理潜能。这是国电集团信息中心副主任杜永胜的一个观点。据了解,这个方案目前已在国电集团进行了应用推广。
燃料管理信息系统是国电集团“GDI93”九大业务体系之一。系统于2010年2月开始建设,2011年1月在全集团24家分子公司、113家火电厂正式上线。为适应集团、分子公司、火电厂三级燃料管理模式需求,系统从“统一规划、集中部署、规范数据审核、统一数据出口、规范合同处理、统一工作平台管理”等方面着手,采用成熟、先进的体系结构,建设了涵盖“基础体系管理、上报数据、审核数据、综合查询、数据图表、内部信息平台、工作平台、辅助决策分析”等模块的集团燃料管理信息系统,为集团、分子公司、火电厂各级燃料管理工作提供有力支持。
该系统拥有强大的数据处理能力,可同时处理高达10亿条信息记录,采用客户端数据交互与服务端数据交互结合的方式,确保了海量数据交互的实时性和准确性;系统提供智能辅助决策功能模块,利用BI数据库的优势,建立多个挖掘主题,从点、线、面全方位创新分析模式,实现了对“日报数据”、“月度数据”、“市场信息”的分析,以多层次、多维度、图形化的方式展示集团、分子公司和火电厂的燃煤进、耗、存信息,同时深入分析市场煤价走势,辅助管理者根据燃料周期数据及市场信息,及时调整工作方式、策划,提升决策能力;系统支持短信平台,通过短信的方式定时发送时间、内容维护以及发送指标维护,做到定时催报、指标提醒。
随着电煤价格的剧烈波动与IT信息技术的高速发展,国电集团敏锐意识到智能化技术发展为发电企业燃料管理变革提供新的保障,通过智能化的燃料过程管理、燃煤掺配管理及数字化煤场管理,提升燃煤可控性,降低燃料成本,实现管理效率、效益双提升。因此,自2012年1月开始,国电集团开始要求集团下属企业加大力度开展燃料智能化管理建设,并在同年6月,正式启动电厂燃料智能化管理建设实施,加强对燃料从入场、入炉燃烧到灰渣处理、废气排放等各个环节的全方面管理控制和精细化管理。
对燃料的数据挖掘
上海外高桥第三发电有限公司是国内1000MW超超临界机组的节能降耗技术与实践的佼佼者,在冯伟忠总经理看来,电力企业落实节能减排工作的核心在于发电环节,在这个环节,信息技术应用对节能的作用主要体现在生产控制和设备管理两个方面。在电力生产控制方面,通过信息技术的应用,将不同煤质的煤,按照合理的比例进行配煤掺烧,能够提高煤炭燃烧的充分性、降低单位发电量燃料消耗成本,减少单位燃煤含硫、含硝废气的排放量。在设备管理方面,通过加强设备管理,提高设备运行的可靠性、稳定性,降低资源损耗,实现节能、降本增效的目标。
对于国内发电企业来说,从发电企业集团层面、二级运营公司层面,到基层电厂层面,不同管理层级对于燃料管理所涉及到的所有业务环节,存在着三个纬度的业务边界,即集团纵向管控的垂直业务信息边界、横向业务协同的一体化运营信息边界、企业创新发展的内部管理信息边界。由于信息边界的存在,导致集团层面对于燃料市场信息的搜取存在信息壁垒,不能有效地指导二级公司对下属电厂进行协同,基层电厂不能灵活机动地制定准确的燃料计划并高效执行。因而,对于燃料的管控,发电企业集团需在内部建立起自上而下的统一的信息化平台。
从电厂燃料采购、入厂检验、质量控制的角度,要严格控制入厂煤的数量和质量数据的准确性,对入厂煤的数量检验和煤质检验数据需要能够长期保存、实时查询,能实现对不同批次的来煤进行质量比对,对燃料入厂、计量、采制化的全业务过程进行实时监控,建立燃料管理的全生命周期管理信息化手段。
远光GRIS集团燃料管理解决方案提供了新形势下从发电集团到基层电厂的全面管理解决方案。在入厂煤环节,通过智能Ic卡管理方案规范车辆管理;在计量环节,通过实时采集器自动采集轨道衡、汽车衡、皮带电子秤燃煤数量信息;在采制化验环节,通过与电厂采制样机系统无缝集成,实现数据的三级编码和加密、解密,地杜绝了人为因素的影响。通过在燃料入厂、采制化环节对设备进行信息化管理和数据抽取,能够有效保证燃料的数量和质量,降低单位发电量成本,达到降本增效的目的。
在煤场管理方面,实施数字化煤场管理,对燃煤进行分堆存放管理,按照来煤入库单自动计算煤场区域进煤的数量、质量,自动读取皮带电子秤数据,建立存煤档案,利用GPS实时监控显示煤场煤堆数量和质量,为人厂、入炉调度和掺烧加仓提供实时存放信息。在燃料入炉发电的过程中,全部采用优质煤和全部采用劣质煤都是不经济的做法,方案提供自动计算燃料消耗,结合燃料存储管理,自动生成混配掺烧的最佳方案。此外,还支持对综合入炉消耗、库存盘点、反平衡消耗三组燃料消耗数据进行消耗统计分析,能够合理准确的确定月发电煤耗。通过在燃料入炉掺烧环节,利用信息化手段,合理配煤、科学掺烧,能够帮助电力企业降低单位发电量耗能,提高燃料的充分燃烧率,减少发电企业单位发电量含硫、含硝废气、废水的排放量。
电厂信息化建设方案范文3
管理20多亿元投资
大唐渭河热电厂地处陕西省咸阳渭城区,是大唐集团旗下的火力发电厂。
“十一五”期间,我国电力工业提出要“上大压小”,加快关停小火电机组。而2007年8月以前,大唐渭河热电厂以大量分散的小锅炉为主,热效率低,能耗高,且污染严重。根据国家热电联产政策和周边区域热力负荷需求状况,大唐渭河热电厂于2007年8月正式启动了热电联产技改工程。大唐渭河热电厂根据国家节能减排政策,拆除原有两台5万千瓦机组,在原厂址上规划建设两台30万千瓦燃煤供热机组,同步安装烟气脱硫装置,建设配套热网工程。
据了解,这是一个资金投入规模达到20多亿元的项目,而且项目涉及的内容也非常复杂――电厂的基建项目涵盖的范围非常广,包括了土建、电建、设备安装和大型控制系统等项目建设,而且为了尽快投入生产,电厂对基建速度要求也非常高――按照计划,技改项目到2008年底就要完工,历时只有一年零两三个月。
可见,大唐渭河热电厂此次技改工程的项目管理非常复杂。如何能够保质保量地按期完成项目,是大唐渭河热电厂的建设者们面临的一个严峻考验。特别是如何对大型基建项目进行实时管控一直以来都是管理的一个难点――以前,项目负责人往往在项目结束以后才能发现项目预算是否超出预期,项目进度是否延迟……
在信息化被广泛用来提升管理的今天,大唐渭河热电厂希望通过信息化手段来提升项目管理水平。值得一提的是,为了促进工程管理水平,大唐渭河热电厂的母公司大唐集团已经开始在很多项目上尝试通过基建MIS来管理项目,并且已经起到了很明显的成效。
与此同时,面对类似渭河热电厂扩容这样资金投入很大的基建项目,大唐集团也希望能够从大局上对项目有所把控,要求重大基建项目都应用基建MIS,并将基建MIS中产生的报表数据通过统一的格式提交给集团专门建设的平台上进行统一管理。
正是在这种背景下,大唐渭河热电厂在项目启动之前就开始考虑基建MIS的建设。
硬件投资一箭双雕
大唐渭河热电厂信通中心负责基建MIS建设的工程师李柯介绍说,基建MIS系统具有起建速度快、综合处理能力强、人员角色进入快、保存数据完整、系统挂接能力强,以及使用周期短等特点。起建速度快,是基建MIS的一个最显著的特点――如果基建MIS启动过晚,实施和上线时间过长,那么在系统应用之前就已经有项目数据产生,需要额外增加数据录入工作,带来不必要的麻烦,而且可能基建期都已经过了,基建MIS还没有上线。此外,在基建期的后期,基建系统的数据还要跟生产管理系统进行挂接。
因此,大唐渭河热电厂在建设基建MIS时将先进性、开放性、适应性、实用性、集成性、安全可靠性、扩充性、维护性、容错性等作为基本原则,希望在实现科学的工程管理的同时,为后期全厂综合信息管理系统的建设打下坚实的基础。
为了保证系统能够快速上线,大唐渭河热电厂在系统实施前需要做好充足的准备。充分借鉴兄弟单位的经验和选择成熟的产品是很有效的途径。为此,渭河热电厂派出专门的队伍到多个已经实施基建MIS的兄弟单位进行调研,并形成了调研报告。在此基础上,渭河热电厂对基建MIS建设中人员的匹配、软硬件的选型、数据的准备、实施的进程等关键要素都有了清晰的认识。
大唐集团下属很多公司很多基建MIS都选择了大唐兴竹提供的基建工程管理系统解决方案。据了解,该方案适用于火电及水电基建项目管理,主要功能是对基建工程项目的资金流、物流、信息流进行综合控制和管理。同时,软件的设计能够满足电厂从基建期向生产期过渡的要求,软件结构设计、编码规则等满足集团化管理的需要。而且,在考察过程中,大唐渭河热电厂信通中心发现该产品在其他单位的应用情况已经比较理想。因此,在软件方面,大唐渭河热电厂比较顺利地选择了大唐兴竹开发的基建工程管理系统解决方案。
反倒是硬件的选择费了点周折。因为基建期时间很短,基建MIS在基建期结束后,除了部分数据要倒入生产MIS以外,可能不再使用了。支撑基建MIS所需的硬件设备的投资往往比较大,大唐渭河热电厂希望硬件设备在基建期结束后,在生产期还能应用到生产MIS上,并在此基础上进一步扩容。因此,硬件设备的选型必须结合生产期系统进行统一选型、统一部署。
鉴于以往的合作,大唐渭河热电厂很早就把服务器供应商锁定在IBM上。但是,在到底该选择什么服务器上却出现了分歧。开始,很多专家都按照惯常的想法提出要采用机架式服务器。而来自IBM的专家则认为,基建MIS虽然包含系统管理、概算管理、合同管理、物资管理、作业管理等多个模块,但是整个系统不算很庞大,刀片服务器已经完全够用,而使用刀片服务器能节省大约一半的投资。
大唐渭河热电厂最后摒弃了传统的“大马拉小车”做法,选择了IBM刀片服务器。更为重要的是,李珂认为,采用刀片服务器集成度更好,更易管理,能让机房更加简洁,扩容也很方便,这能让大唐渭河热电厂基建期的硬件设备更加容易在进入生产期后继续使用。
实时管理复杂工程
由于之前做了充足的准备,特别是充分借鉴了兄弟单位的实施经验,大唐渭河热电厂基建MIS项目在2007年底正式启动,2008年5月就正式上线了。不过李珂认为,如果系统启动得更早一些的话实施会更容易――因为系统上线时基建工程已经启动,已经产生了很多工单、合同等数据,额外增加了很多数据录入工作。
不过,这并不影响基建MIS对项目管理带来的提升。李珂介绍说,基建MIS上线运行至今,基本上切合大唐渭河热电厂基建期间信息化建设的特点,实现了大唐渭河热电厂最初的既定目标,特别是实现对项目的实时管理:
首先,系统帮助大唐渭河热电厂实现了对基建项目的信息共享,提供了动态实时信息查询,相关人员可以及时、准确地了解工程信息,从而有效地降低决策风险,并合理地进行设备及材料的采购和仓储管理。
其次,系统可以对工程的进度进行有效的管理,加大对合同执行的监控力度,及时进行工程竣工决算和固定资产移交,同时对工程质量和施工安全进行有效监控。
再次,系统提高了工程管理水平和工作效率。比如说,系统要求相关工作人员按照规范来进行业务操作。对大唐集团来说,如果基建单位发生了违反规范的行为,系统可以产生预警,相关部门可以以安全隐患通知单或工程管理通知单形式下发到各单位。此外,每过一段时间,系统会产生一个日报、周报或月报。
最后,基建MIS的应用,帮助大唐渭河热电厂加强了对投资的控制,使工程概算处于受控状态,从而能够有效地控制资金。
硬件设施在为基建MIS系统的运行提供了可靠的保障和强有力的支持外,进入生产期后仍可作为主要运行设备,为生产信息化建设提供基础支持,大大地提高了投资回报率。
链接
关于基建MIS
电厂信息化建设方案范文4
【关键词】电气 自动化
按照常规方式,发电厂厂用电气设备与分散控制系统的联系一般采用硬接线方式,即由厂用电气设备现场开关柜,盘处用电缆将电气量信号一对一地送到计算机系统的柜上。对于系统采用常规方式时,微机保护装置往往只采用单纯的保护功能,操作回路依靠外部分离元器件构成,外置电度表进行电能累计,通过控制电缆与联系,实现在控制和状态监视。通过电流或电压变送器向提供电流或电压的模拟量信号,通过模件采集开关位置、保护动作、控制回路断线、装置故障、远方就地等状态信号,并通过开关量输出模件输出并经过中间继电器来控制开关。对于系统采用常规方式时,通过电流或电压变送器向提供电流或电压的模拟量信号,部分回路包括馈线和电机安装电度表进行电能计量。通过模件采集开关位置、保护动作、控制回路断线等状态信号、并通过开关量输出模件输出并经过中间继电器来控制开关。
常规的厂用电气系统接入的控制监视方案具有如下的特点数据一对一传输,传输线多,易受干扰影响,且受输入点数量的影响,采样数据受到了很大的限制,系统卡件多,现场开关柜变送器多,设备投资增加所有量均是通过电缆由开关柜盘处连到计算机系统的柜上,随着采集的数据量的不断增大,电缆的数量不断增多,使电缆通道拥挤不堪,增加了大量的电缆工程量和调试工作量,增大了计算机系统的调试周期及调试难度。由于上述量均是通过电缆由开关柜盘处连到计算机系统的柜上,为降低电缆及卡件费用,仅重要的量才能进入计算机系统,计算机系统监测信息不完整,无法及时监测到所有的实时运行参数和判断何种保护动作,整个系统由分离装置通过控制电缆构成,系统维护工作量大、易受干扰、系统可靠性差、投资成本高延长运行人员处理时间不能实现在工程师站上对电器元件进行管理维护,给电厂运行维护造成不便对于新建工程,调试均集中到最后系统的调试上。而设备一般是电厂最后订货的设备,其调试一般是最后进行,且调试工作量也是电厂控制系统最大的,调试时间要求也很紧。由开关柜盘处连到的这些量的调试必然增加最后的调试周期由于倒送厂用电,要求发电厂厂用电源系统通常在未调试之前投入运行,即要求厂用电系统及其控制能提前进行调试并投运,此种接入方式通常无法满足此要求通常都是由电厂的热工人员进行日常的维护,如果采用这种接入方式,使厂用电控制系统不利于电气检修人员的管理。
随着机组向大容量、高参数发展,发电厂的电气自动化程度越来越重要。发电厂电气自动化的水平直接影响火电厂建设的投资效益、电厂运行的综合经济效益以及整个电力系统的自动化水平。目前随着网络技术的不断发展和网络可靠性的不断提高,同时电气设备的控制、保护等设备在不断的发展,这样电气监控系统的外部条件越来越成熟。正是在这种背景下课题提出和开发了发电厂的电气监控系统。针对目前发电厂中电气系统自动化应用方案存在较大差异的问题,本文结合工程实际分析了现今火电厂实现电气监控系统所采用模式的弊端,分析了电气自动化系统构建方案,并总结出如下,以供工程技术人员参考。在目前技术发展水平来看的应用方案还是主要以监控方式和关键硬接线电气全通信的方式为主,这两种方式可靠性较高,部分通讯故障不会影响全厂运行的安全性。如果网络中智能终端设备数量较少,在通讯速率能够满足实时性的前提下,可以采用全通讯控制模式,但首先要双网架构,通讯设备要冗余配置,同时要解决通讯电缆通道的安全性问题,避免发生通讯电缆损坏导致大量设备失去控制的情况发生。
电气监控系统与集散控制系统的接口方式应根据控制模式来确定,对于监测模式,可以采用“专用网关”接入的以太网交换机的方式,当然也可以采取“串口接入的',和“串口十通讯网关”的方式,这样数据的上送的实时性会更好。对于关键硬接线电气全通讯模式,至少应该采用“串口网关”的接口方式,硬接线控制的工艺设备的数据可以通过网关送入系统,而通讯方式控制的电气电源系统则必须采用串口方式与的通讯,以增加响应速度。对于全通讯模式,则要采用与的一一对应的串口作为与接口方式。
电气网络微机监控系统应用方案还是主要以双层结构双层网方式为主,以增加通讯速率和冗余配置的安全性,方案中建议将等调度自动化设备直接接于远动终端设备上,以增加快速响应的实时性。但从目前的电站自动化技术发展状况来看,在发电厂中的热控自动化和电气自动化还是完全独立区分的,没有有机的融合为整体,市场中从事电站自动化产品生产和研发机构也相对独立,本人还是寄希望于自动化产品的研发机构在电站自动化技术方面能够相互协作,将电站自动化技术有机融合,避免资源浪费,自动化产品。
电厂信息化建设方案范文5
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电厂信息化建设方案范文6
关键词:核电 PLM应用 TEAMCNETER 调试管理平台
中图分类号:TL4 文献标识码:A 文章编号:1003-9082 (2013)11-0015-02
一、前言
中国核电工程有限公司(以下简称C NP E)是以核工程研发、设计为龙头的工程总承包单位,集核工程研发、规划、设计、总承包、核电站运行支持服务、工程监理等全功能于一体;是国内最大的综合性核电总体研究设计单位;是国内唯一经历核电技术引进、消化、吸收,完成百万千瓦级核电站自主设计、并形成核电二代加技术自主品牌的研究设计单位;是国内最强的核化工、核燃料元件工程研究设计单位和核电建造监理、设备监造单位;也是核电行业中承担和完成核电工程设计项目最多的单位。
CNPE核电业务已经覆盖核电厂全生命周期的前阶段,包括核电技术研发、设计、建造安装、调试等相关领域。随着CNPE相关领域业务的发展,采用典型的EPC(S)工程总承包业务模式,目前已有福清、方家山、海南昌江三个在建核电项目。其业务的复杂性、资源的整合性、项目的长期性、项目的可复制性对信息化建设提出了迫切的要求。
随着CNPE信息化的建设,已经初步实现部分业务的信息化。为进一步推荐核电全生命周期的管理,迫切需要完成PLM系统的建设,引进先进PLM管理系统,以提升核电调试管理的质量与效率,促进项目信息的共享与移交,为后续项目提供经验数据,为公司的业务、管理、决策提供强有力的支撑。
建设调试管理平台是核电厂全生命周期信息管理系统的一个重要环节,本文主要描述P L M管理系统SIEMENS的TEAMCENTE R在调试信息管理中的应用,以及探讨TEAMCENTER在核电全生命周期中的应用可行性。
二、建设目的
实现调试准备工作中的调试计划、人员、物资、文件等的信息化管理,提高调试准备工作效率,为多项目的标准化管理奠定基础;
实现调试过程中的工单、许可、隔离、缺陷、尾项等工作的信息化管理,满足调试过程协同工作、进度计划管理、质量安全控制、问题跟踪处理等管理要求,并为后续项目积累经验和数据。
实现调试业务输出文件管理,确保文件的完整性和正确性,为电厂运行提供支持。
建立与前端设计、采购与施工等环节的信息集成与数据共享,实现项目全周期信息管理,提高项目整体质量、进度与费用控制能力。
建立与电厂生产准备的信息共享平台,满足生产准备对调试业务数据的需要,同时为集团统一业务信息平台构想奠定基础。
建立安全稳定的系统平台,满足多项目多用户同时在线使用以及满足数据信息安全保密的要求。
三、西门子全生命周期管理解决方案
西门子Teamcenter产品组合包括企业过程管理、工程数据管理、扩展企业协同、项目管理、需求管理、企业集成和可视化。通过产品和组合规划、数字产品开发、数字制造以及销售和支持解决方案,快速实现价值,Teamcenter成为了行业领导者。
1.西门子支撑能源行业各方业务需求
西门子Teamcenter全面支持核电厂生命周期的每一个关键环节,如图1所示,贯穿设计、建造安装、调试、运行维修、退役、回收等阶段。
2.西门子Teamcenter生命周期管理平台
Teamcenter是端到端、一体化、模块化的生命周期管理平台,结构如图2所示,包括系统工程&需求管理、组合计划&项目管理、工程过程管理、BOM管理、符合性管理、内容&文档管理、供应商管理管理、维护维修&大修等相关管理模块。
3.西门子Teamcenter 在架构开发的多样性
Teamcenter 先进的、开放的、可扩展的体系架构如所示,包括:
完整的系统整合,统一的系统架构;
面向服务的(SOA)4层体系架构;
Business Modeler 集成开发环境,倡导无代码开发的系统配置;
PLM XML开放数据模型;
可扩展性,支持OSGI技术实现。
综合我国核电厂的实际建设过程发展需求,基于核电调试领域的调试总体业务以调试计划流程驱动,以调试试验项目业务,即调试准备、调试移交、调试过程、调试输出为主线的调试核心业务流程,以设备管理、文件管理、物资管理等为辅线的支持性业务流程。核电建设调试阶段正是基于这些业务流程而实施建设的,其业务流程关系如图4所示。
图4调试总体业务流程
根据业务需求,调试管理平台实施和应用的内容如下,包含业务功能模块、用户工作台、基础平台、统一接口,即:
调试准备管理:为调试及调试管理部门提供调试试验任务导入、试验项目工作准备,包括人员准备、物资准备、文件准备等功能。
调试移交管理:为调试部门完成相关移交的管理,包括EESR管理、TOB管理、TOTO/TOM管理等功能。
调试过程管理:为调试部门提供调试过程相关工作进行管理,包括工作管理、隔离管理、许可管理、T C A管理、T S D管理、变更管理、日志管理等功能。
调试输出管理:为调试部门编制调试报告提供数据,包括移交报告、调试报告、阶段报告、总结报告等相关数据。
培训授权管理:包括授权/课程设置、人员培训授权、培训计划、授权证书管理等相关功能。
调试设备管理:包括设备信息、标牌管理、设备保养、钥匙管理等相关功能。
调试文档管理:包括文件配置、文件计划、文件基础管理、文件接收/导入、文件分发等相关功能。
调试物资管理:包括物资目录、仓库管理、采购管理等相关功能。
调试质量管理:为调试部门提供调试相关的质量管理功能,包括质量保证管理、质量控制管理、不符合项管理等相关功能。
调试安全管理:为调试部门提供调试相关的安全管理功能,包括调试安全分析、安全物资管理、安全检查管理、安全隐患管理等相关功能。
个人工作台:包括问题跟踪、消息提醒、待办事项等相关功能。
公共应用:包括公告、查询/统计、模版管理、标准指令管理等相关功能。
基础平台:包括用户管理、权限管理、工作流引擎、SOA服务等相关功能。
统一接口:提供和外部系统交互的统一接口。
五、可借鉴和应用领域
基于核电调试领域的调试业务以调试计划流程驱动,以调试试验项目业务,即调试移交、调试过程、调试输出为主线的调试核心业务流程。通过分析和评估,这些业务模可借鉴和利用Teamcenter平台实现的部分,其对照如表1所示:
表1核电调试业务与Teamcenter功能模块对照表
随着我国核电事业的快速发展,核电对信息技术的依赖和要求也不断发展和提高,所有核电机组的技术研发、设计、建造、生产、运营、技术服务等实体化业务必将对核电信息技术的应用提出新的更高要求。作为在建核电工程最重要的实体化业务环节之一,核电站建造期间的管理对信息技术的要求越来越高,如何充分的利用当前成熟先进的信息技术服务于核电建造管理已成为提高在建核电管理效益和降低建造成本的重要手段。作为核电建造调试管理最重要的信息管理平台,调试管理平台在基于多项目、标准化、管控管理等方面建设具有很大的需求和迫切性,本文基于上述要求提出了一些基于核电调试标准业务的建设想法,希望为核电建设信息化提供思路和建议。
参考文献
[ 1 ]周仲凡主编.《产品的生命周期设计指南》北京:中国环境科学出版社,2006;
[2]周传宏 等编.《产品全生命周期管理技术??技术基础与案例分析》上海:上海交通大学出版社,2006;
[3]于随然.璟陶《产品全生命周期设计与评价》北京:科学出版社,2012;