CN207051725U

CN207051725U - 一种智能标签化电厂架构系统

Info

Publication number: CN207051725U
Application number: CN201721033432.8U
Authority: CN
Inventors: 张风生; 李红杰
Original assignee: China Zhiyun Co Ltd
Current assignee: China Zhiyun Co Ltd
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2018-02-27
Anticipated expiration: 2027-08-17

Abstract

本实用新型公开了一种智能标签化电厂架构系统，包括远程数据处理模块，与所述远程数据处理模块信号互联的电厂数据处理模块，与所述电厂数据处理模块信号互联的在线监测模块；本实用新型应用于智能电厂数据网络建设，该网络用语链接设备、内网与互联网。设备与设备之间，设备与网络之间，网络与网络之间，内网与外网之间相互连接，互相通信。保障整个电厂范围内的设备与网络之间的数据与指令无障碍通信。

Description

一种智能标签化电厂架构系统

技术领域

本实用新型涉及智能平台系统技术领域，具体涉及一种智能标签化电厂架构系统。

背景技术

现有电厂网络建设日趋复杂，设备与其管理系统之间关联密切，但是设备与管理系统、决策系统之间缺少密切的关联。系统与系统之间无法互相访问，形成了信息与系统的孤岛；各个设备与外部互联网之间也存在着不可逾越的鸿沟，使得远程调试成为遥不可及的梦想；纷繁复杂网络缺少统一的规划，资源严重浪费。不能将现有资源合理动态分配，造成了现有资源的巨大浪费。信息系统孤岛造成数据的不一致，延迟性高，可靠性差。内外网隔离造成了远程系统控制变成空谈；因此需要一种能够应用于智能电厂数据网络建设，该网络用语链接设备、内网与互联网。设备与设备之间，设备与网络之间，网络与网络之间，内网与外网之间相互连接，互相通信。这种互联互通连接构造可以保障整个电厂范围内的设备与网络之间的数据与指令无障碍通信，有力的保障的智慧电厂的基本条件。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种智能标签化电厂架构系统，能够将内外网进行融合，且可靠性强，保证整个电厂范围内的设备与网络之间的数据与指令无障碍通信。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种智能标签化电厂架构系统，包括远程数据处理模块，与所述远程数据处理模块信号互联的电厂数据处理模块，与所述电厂数据处理模块信号互联的在线监测模块；

所述远程数据处理模块包括集团数据模块，与所述集团数据模块信号互联的风险管理信息模块，与所述风险管理信息模块信号互联的MES模块，与所述MES模块信号互联的ERP模块，以及用于为所述集团数据模块、风险管理信息模块、MES模块、ERP模块进行数据处理的远程数据处理服务器；

所述电厂数据处理模块包括与所述远程数据处理服务器信号互联的电厂数据处理服务器，与电厂数据处理服务器信号互联的在线显示屏，与所述电厂数据处理服务器信号互联的在线处理模块，以及与所述电厂数据处理服务器信号互联的辅助模块；

所述在线监测模块包括在线摄像监测模块，与所述在线摄像监测模块信号互联且相互并联的第一分布控制单元、第二分布控制单元、第三分布控制单元和第四分布控制单元。

所述集团数据模块包括WEB信息发布服务器，与所述WEB信息发布服务器信号互联的防火墙，与所述防火墙信号互联的集团数据中心和智能移动终端。

所述在线处理模块包括在线操作员站和在线工程师站。

所述辅助模块包括网络电话、网络打印机以及用于定位的GPS单元。

所述第一分布控制单元包括多个远程IO单元，与其中一个远程IO单元并排信号互联的PLC、变送器和测试仪表。

第二分布控制单元包括与分布控制单元信号互联的两测控部件，以及远程拓展I/O。

第三分布控制单元包括与分布控制单元信号互联的冗余控制器，与所述冗余控制器信号互联的远程控制器、测控部件和远程拓展I/O，与所述远程控制器信号互联的两测控部件。

第四分布控制单元包括分布控制单元，与所述分布控制单元信号互联的数据转换器，与所述数据转换器信号互联的PLC、三测控部件和测试仪表。

所述在线摄像监测模块包括交换机，与交换机相连接的网络视频监视器和无线路由器，与所述无线路由器信号互联的多个无线监视器。

本实用新型采用的分布控制单元能够根据用户预先编好的程序，依次从存储器中取出各条指令，放在指令寄存器中，通过指令译码(分析)确定应该进行什么操作，且分布控制单元为微处理器，通过操作微处理器，按确定的时序，向相应的部件发出操作控制信号。在实际控制中主要包括节拍脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路等常规控制逻辑，由于控制原理属于常规技术，本实用新型不再赘述；而本实用新型中采用的测控部件全部采用远程监测与控制的部件和阀门，淘汰了需要人工开关和调整的手动阀门；这些测控部件可以依据远程计算机的指令和预设方案进行反应，快速敏捷的调整各个管道通路的限制。

另外，本实用新型中采用的网络为工业以太网，其实基于IEEE 802.3 (Ethernet)的强大的区域和单元网络；且工业以太网，提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径，企业内部互联网(Intranet)，外部互联网(Extranet)，以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网(FastEthernet，符合IEEE 802.3u的标准)也已成功运行多年；采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术；该系统负责将设备信息传递给控制系统，并且将控制系统发出的指令发送到指定的设备上，然后反馈指令的执行结果。

另外，采用的电厂数据处理模块中采用的信息传递方式，通过是近年来迅速发展起来的工业数据总线的现场总线（Field bus），它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点；是自动化领域中底层数据通信网络。简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输，是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。

另外，电厂数据处理模块中各个模块之间以有线形式，多冗余构成。强调高实时性、高可靠性、强健壮性；负责各设备与控制系统之间的实时数据传递和可靠指挥；沟通设备管理系统与监控系统的展示数据的传输，负责将现场的报告数据上传至大屏幕或者系统管理人员的监控屏幕上；另外，还可以采用多个电厂数据处理模块通过企业MIS系统构成企业管理系统群，进而实现电厂数据的纵向打通，更好的为企业获得最新的实时数据。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型总的系统结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

所述远程数据处理模块包括集团数据模块1，与所述集团数据模块1信号互联的风险管理信息模块，与所述风险管理信息模块信号互联的MES模块，与所述MES模块信号互联的ERP模块，以及用于为所述集团数据模块、风险管理信息模块、MES模块、ERP模块进行数据处理的远程数据处理服务器；

所述电厂数据处理模块包括与所述远程数据处理服务器信号互联的电厂数据处理服务器，与电厂数据处理服务器信号互联的在线显示屏，与所述电厂数据处理服务器信号互联的在线处理模块，以及与所述电厂数据处理服务器信号互联的辅助模块2；

所述在线监测模块包括在线摄像监测模块7，与所述在线摄像监测模块信号互联且相互并联的第一分布控制单元3、第二分布控制单元4、第三分布控制单元5和第四分布控制单元6。

所述在线处理模块包括操作员站、工程师站和历史站。

所述辅助模块包括网络电话和网络打印机。

该实施例中的测控部件为现场传感器，主要有压力、流量、温度、液位等种类。测控部件的功能是将现场测量的信号送到分散控制系统(DCS),或者通过profibus、modbus及其它各种现场标准总线将现场的信号以数字量的方式送到分散控制系统（DCS）。在现场测控元件比较多、比较集中的区域，可以设置远程控制器，远程控制器作为分散控制系统DCS的一个远程站，将采集的测控信号通过通信的方式用光缆送到分布控制单元，且采用的分布控制单元为微控制器；电厂现场的测控元件数量众多，且分布广泛，分别布置在电厂生产区域的各个工艺设备及管道上，对生产运行中产生的各个需要测量的参数进行数据采集，最终送到DCS内进行监视、调节、报警、控制。

分布控制单元面向被控对象，进行快速数据输入输出处理和闭环控制计算，完成报警检测、接收操作指令和组态修改指令，而辅助模块包括操作员站、工程师站、历史数据站组成；操作员站为操作员提供图形、列表、操作、历史数据再现等，可在打印机上输出，运行多任务网络操作系统和应用软件；工程师站主要完成实时数据库、控制块、图形、趋势、报表等系统数据的生成和下装，完成对系统的详细自诊断和系统数据的列表和后备，工程师站配置与操作员站完全相同，可由专业工程师通过工程师站对系统进行组态、维护；专业工程师在授权的情况下，可以在现场对系统进行在线或离线修改。同时，所有运行情况和控制逻辑均可在工程师站上查看，增加了用户对系统掌握的程度，以及系统软件、硬件的透明度。当不需组态时，可运行与操作员站完全相同的软件。

历史站主要完成历史数据的收集和服务，完成定时报表收集和再现打印，包括历史数据、数据追忆、报警日志（含操作记录）、报表等。系统的参数、报警和自诊断功能高度集中在人机接口站的LCD上显示和在打印机上打印。

电厂内部采用的网络有两个，一个是DCS的非实时数据网，单网配置，通过以太网连接操作员站、工程师站、历史数据站等节点，完成所有非实时组态或报文信息的传递，实现了实时数据和管理信息的隔离，从根本上提高了控制网络的可靠性；进一步的，电网数据处理模块通过接口机（网关）与外系统通讯，接口机配有专用的软件包，称之为网关软件。软件通常用于DCS系统与MIS（含SIS）等的数据交换。DCS系统与MIS系统设有防火墙，进行物理上的隔离，保证数据传输的单向性。

实施例二

其与实施例一的区别在于：所述在线摄像监测模块包括交换机，与交换机相连接的网络视频监视器和无线路由器，与所述无线路由器信号互联的多个无线监视器。

在该实施例中在电厂设置在线摄像监测模块，监视的范围包括每台机组单元区域和公用区域。监视点的网络视频器、无线监视器数量较多，分布在电厂各个需要监视的地点，并将监视的视频信号通过交换机传输到集中控制室的大屏幕上进行显示，操作人员在集控楼对画面进行切换监视。

另外，电厂管理信息层MIS系统是以生产管理为基础，设备管理和经营管理为中心的综合管理系统，对电厂大量的原始管理数据进行收集、整理，并支持查询、分析汇总等方面的工作。全面实现成本控制，提高经济效益，实现现代化管理的信息系统。它为企业提供辅助决策信息，实现企业的生产、物资、人员、资金的优化管理，达到安全经济生产的预期目标。主要包括RMIS系统、MES系统、ERP企业资源管理系统等。

另外，电厂的风险管理信息模块采用的为RMIS系统，其能够采集所有控制系统的实时数据，并建立长期存储实时历史数据库。MES模块，即采用的MES系统，为制造企业生产过程执行系统，是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES可以为电厂提供包括制造数据管理、库存管理、质量管理、采购管理、成本管理等。ERP系统主要作用是企业资源管理，主要功能是指财务、物流、人力资源等核心模块的管理。RMIS系统、MES系统、ERP系统等在MIS网上连接。WEB信息发布服务器作为MIS系统的接口机，通过因特网与外部系统如集团数据中心、智能移动端连接，并通过防火墙进行隔离。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种智能标签化电厂架构系统，其特征在于：包括远程数据处理模块，与所述远程数据处理模块信号互联的电厂数据处理模块，与所述电厂数据处理模块信号互联的在线监测模块；

2.如权利要求1所述的一种智能标签化电厂架构系统，其特征在于：所述集团数据模块包括WEB信息发布服务器，与所述WEB信息发布服务器信号互联的防火墙，与所述防火墙信号互联的集团数据中心和智能移动终端。

3.如权利要求2所述的一种智能标签化电厂架构系统，其特征在于：所述在线处理模块包括操作员站、工程师站和历史站。

4.如权利要求3所述的一种智能标签化电厂架构系统，其特征在于：所述辅助模块包括网络电话和网络打印机。

5.如权利要求4所述的一种智能标签化电厂架构系统，其特征在于：所述第一分布控制单元包括多个远程IO单元，与其中一个远程IO单元并排信号互联的PLC、变送器和测试仪表。

6.如权利要求5所述的一种智能标签化电厂架构系统，其特征在于：第二分布控制单元包括与分布控制单元信号互联的两测控部件，以及远程拓展I/O。

7.如权利要求6所述的一种智能标签化电厂架构系统，其特征在于：第三分布控制单元包括与分布控制单元信号互联的冗余控制器，与所述冗余控制器信号互联的远程控制器、测控部件和远程拓展I/O，与所述远程控制器信号互联的两测控部件。

8.如权利要求7所述的一种智能标签化电厂架构系统，其特征在于：第四分布控制单元包括分布控制单元，与所述分布控制单元信号互联的数据转换器，与所述数据转换器信号互联的PLC、三测控部件和测试仪表。

9.如权利要求8所述的一种智能标签化电厂架构系统，其特征在于：所述在线摄像监测模块包括交换机，与交换机相连接的网络视频监视器和无线路由器，与所述无线路由器信号互联的多个无线监视器。