CN208654630U - 一种智慧电厂综合监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智慧电厂综合监控系统，包括智慧管控平台、多能流IEMS网络交换机、厂级DCS；厂级DCS操作员站、厂级DCS工程师站和厂级DCS服务器均与厂级DCS网络交换机相连；智慧管控平台包括万兆网络交换机、智慧管控平台服务器、智慧管控平台管理员站；智慧管控平台服务器包括冗余实时数据服务器、冗余非实时数据库服务器、智慧经营决策应用服务器、能源贸易交接应用服务器和其它软件应用服务器；智慧管控平台服务器、智慧管控平台管理员站与万兆网络交换机连接；厂级DCS对外上传的有两路多能流IEMS网络交换机向上的接口有两路。本实用新型通过TCP/IP接口连接各个子系统的交换机，从而打通了各智能应用模块间的信息壁垒，使智慧电厂的设计整体性更强。

Description

一种智慧电厂综合监控系统

技术领域

本实用新型涉及智慧电厂的布置结构，特别涉及一种智慧电厂综合监控系统。

背景技术

背景技术：与本方案相关的背景技术包含4个方面：

1、厂级DCS系统

在电厂主辅控均采用相同DCS控制的基础上，再设置一个整合统一的控制网络平台，实现对厂内所有生产系统的监视和控制，并能在统一的数据库基础上完成厂级性能计算和分析、厂级负荷分配及控制优化。厂级DCS技术彻底改变了长期以来，国内电厂单元机组和辅助车间分开的原则。

2、火灾报警与消防联动控制

电厂的火灾探测器在探测到火灾信号后，能自动切除报警区域内有关的空凋器、关闭管道上的防火阀，停止有关换风机，开启排烟风机等联动控制。

3、生产视频及安防视频监控系统

通过在电厂内生产重要区域及人员密集区域安装数字化的摄像设备，将采集信号远距离传输至视频管理主机，实现对电厂内多区域的视频监视。

4、数字化三维模型

三维建模是智能电厂用来管理电厂复杂工艺系统的重要手段，目前国内设计院主流采用的三维建模软件为PDMS，通过PDMS三维建模能在一个物理电厂建成的同时，建成一个与实际电厂完全一致的三维模型。PDMS软件与一体化数据平台间已建立完善的接口。

目前，智能化的相关技术较多，但大多由各家设备厂商独立开发，在工程实施过程中，没有进行统一的设计集成，各功能模块间由于信息壁垒，缺少更多功能的联动。主要包括如下几项技术：

(1)机组自启停(Automatic Power Plant Start Up And Shutdown System,简称APS)，现有技术已能实现，根据APS顺序控制步序，通过设计和逻辑组态优化，减少人工干预断点。

(2)多能流能量管理技术(简称：IEMS)。现有技术已能通过多能流的数据采集、数据分析与辨识、多能流的状态感知和多能流优化调度，提高电厂发电利用率、提升园区清洁能源供应比例，实现电厂、用户等多参与主体的效益双赢。

(3)电厂监管信息一体化系统。通过将电厂中生产信息系统(简称：SIS)和管理信息系统(简称：MIS)进行数据合网，实现发电厂厂级信息监控和信息管理。合网后的数据平台支持来自多种数据源的结构化数据、非结构化数据以及模型数据的集成，并能够根据一定规则对图纸及文档进行数据提取、并建立对象及对象间的关联关系。

(4)智能巡点检系统、智能人员定位系统。智能巡点检系统主要开发用于电厂的巡点检管理，巡检过程中巡检人员借助智能巡检设备对设备进行二维码的扫码完成巡检数据的记录，并按需将数据返回巡检系统，发起缺陷流程，自动生成工单，实现智能化巡检管理。智能人员定位系统通过定位基站，识别人员佩戴的定位标签，获取人员的位置信息、权限状态等。

(5)智能设备诊断。依托于现场总线技术，能全面感知现场智能设备的运行信息、管理信息和诊断信息。现有DCS厂家开发的总线设备管理软件应具备一些诊断和维护功能，从而使智能设备发挥最大效益。

(6)智能安防管理。现有安防厂家将门禁一卡通系统、安保视频监视系统、电厂周界防范系统及电子巡更系统进行了整合，在统一平台上进行管理。

(7)高精度仿真技术。现有仿真厂家开发的仿真系统，已具备完善的培训管理功能，提供向受训人员展现正常、异常和紧急状态的现场环境，经培训后能够熟练地掌握机组启停过程和维持正常运行的操作。

智慧电厂将具有越来越多的智能化的子系统，但随着建设的逐步进行，各项独立的智能化子系统需要一个统一的平台，以打通相互之间信息的壁垒，从而实现数据的共享，进而实现更多功能的联动。

实用新型内容

本实用新型将针对天然气分布式能源站提出一种智慧电厂综合监控系统结构，并依托于搭建的智慧管控平台，将使电厂的监控中心将从传统电厂的集控室向综合监控中心过渡，并作为智慧电厂生产实时控制层、信息管理层和外部信息网络的纽带和中心，进而发挥越来越大的作用。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种智慧电厂综合监控系统，包括智慧管控平台、多能流IEMS网络交换机、厂级DCS；

厂级DCS包括厂级DCS网络交换机、厂级DCS操作员站、厂级DCS工程师站和厂级DCS服务器；厂级DCS操作员站、厂级DCS工程师站和厂级DCS服务器均与厂级DCS网络交换机相连；

智慧管控平台包括万兆网络交换机、服务器、智慧管控平台管理员站；服务器包括冗余实时数据服务器、冗余非实时数据库服务器、智慧经营决策应用服务器、能源贸易交接应用服务器和其它软件应用服务器；服务器、智慧管控平台管理员站与万兆网络交换机连接；

厂级DCS对外上传的有两路，一路通过OPC接口由接口机和单向隔离装置向上直接连接至智慧管控平台的万兆网络交换机；

另一路通过OPC接口由接口机和单向隔离装置向上连接至多能流IEMS网络交换机，多能流IEMS网络交换机连接多能流I EMS服务器、多能流IEMS操作员站和多能流IEMS工程师站；

多能流IEMS网络交换机向上的接口有两路，其中一路通过OPC接口由接口机和单向隔离装置向上连接至智慧管控平台，另一路则通过TCP/IP接口由接口机和单向隔离装置向上连接至智慧管控平台。

作为优选方式，厂级DCS服务器包括厂级DCS历史数据服务器和厂级DCS数据库服务器，厂级DCS历史数据服务器和厂级DCS数据库服务器分别与厂级DCS网络交换机连接。

作为优选方式，多能流IEMS服务器包括冗余通讯服务器、冗余应用服务器、冗余实时数据库服务器和冗余非实时数据库服务器。

作为优选方式，智慧管控平台通过堡垒机连接外网。

作为优选方式，生产视频监控系统、火灾报警及消防联动控制系统、安防一体化监控系统、高精度仿真系统、智能巡点检系统、智能人员定位系统、智能照明系统、智能仓储管理系统均通过TCP/IP接口由各自交换机与智慧管控平台相连。

本实用新型的有益效果是：

(1)智慧电厂综合监控系统充分考虑了各智能子系统的接入(通过TCP/IP接口连接各个子系统的交换机)，从而打通了各智能应用模块间的信息壁垒，使智慧电厂的设计整体性更强；

(2)本实用新型充分考虑了当前燃机及天然气分布式能源电厂需求日益增多的多能流IEMS系统的接入设计，结合DCS控制系统，为原本只能启停阶段实现自动控制范围扩大到了全过程运行实现自动控制提供了条件；

(3)本实用新型提出的智慧管控平台上，汇聚了全厂所有数据源，并对外连接外部公共网络，使智慧电厂具备了与更上层的智慧园区、智慧城市整体设计相融合的能力，这是传统电厂所不能实现的。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种智慧电厂综合监控系统，包括智慧管控平台、多能流IEMS网络交换机、厂级DCS；

厂级DCS包括厂级DCS网络交换机、厂级DCS操作员站、厂级DCS工程师站和厂级DCS服务器；厂级DCS操作员站、厂级DCS工程师站和厂级DCS服务器均与厂级DCS网络交换机相连；

智慧管控平台包括万兆网络交换机、服务器、智慧管控平台管理员站；服务器包括冗余实时数据服务器、冗余非实时数据库服务器、智慧经营决策应用服务器、能源贸易交接应用服务器和其它软件应用服务器；服务器、智慧管控平台管理员站与万兆网络交换机连接；

厂级DCS对外上传的有两路，一路通过OPC接口由接口机和单向隔离装置向上直接连接至智慧管控平台的万兆网络交换机，用于完成管控平台SIS实时数据库对DCS中实时数据的采集，厂级DCS上传来数据将存储在智慧管控平台实时数据库服务器中；

另一路通过OPC接口由接口机和单向隔离装置向上连接至多能流IEMS网络交换机，多能流IEMS网络交换机连接多能流IEMS服务器、多能流IEMS操作员站和多能流IEMS工程师站；

多能流IEMS网络交换机向上的接口有两路，其中一路通过OPC接口由接口机和单向隔离装置向上连接至智慧管控平台实时数据库，另一路则通过TCP/IP接口由接口机和单向隔离装置向上连接至智慧管控平台非实时数据库。

在一个优选实施例中，厂级DCS服务器包括厂级DCS历史数据服务器和厂级DCS数据库服务器，厂级DCS历史数据服务器和厂级DCS数据库服务器分别与厂级DCS网络交换机连接。上述服务器都是由现成的服务器构成，名称不同，比如第一服务器和第二服务器。

在一个优选实施例中，多能流IEMS服务器包括冗余通讯服务器、冗余应用服务器、冗余实时数据库服务器和冗余非实时数据库服务器。

在一个优选实施例中，智慧管控平台通过堡垒机连接外网。更优选地，智慧管控平台对内是全厂所有数据源的集成，对外通过堡垒机及入侵检测系统实现与外部公共网络和/或专用网络的连接，形成智慧电厂对内对外的中心和纽带。智慧管控平台上可以集成厂内所有数据源的数据信息，而智慧管控平台通过堡垒机管理内网操作，再通过入侵检测及防御系统连接外部INTERNET及集团公司专网，进而充分保证了内外网之间的网络安全性。由此可见，智慧管控平台是厂内和厂外的数据相互的枢纽。

在一个优选实施例中，生产视频监控系统、火灾报警及消防联动控制系统、安防一体化监控系统、高精度仿真系统、智能巡点检系统、智能人员定位系统、智能照明系统、智能仓储管理系统均通过TCP/IP接口由各自交换机与智慧管控平台相连。

智慧电厂将具有越来越多的智能化的子系统，但随着建设的逐步进行，各项独立的智能化子系统需要一个统一的平台，以打通相互之间信息的壁垒，从而实现数据的共享，进而实现更多功能的联动。本实用新型提出了一种智慧电厂综合监控系统的搭建结构，在智慧电厂综合监控系统搭建完成后，各子系统间不再是孤立的系统，而是数据互联互通的综合监控系统。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智慧电厂综合监控系统，其特征在于：包括智慧管控平台、多能流IEMS网络交换机、厂级DCS；

厂级DCS包括厂级DCS网络交换机、厂级DCS操作员站、厂级DCS工程师站和厂级DCS服务器；厂级DCS操作员站、厂级DCS工程师站和厂级DCS服务器均与厂级DCS网络交换机相连；

智慧管控平台包括万兆网络交换机、智慧管控平台服务器、智慧管控平台管理员站；智慧管控平台服务器包括冗余实时数据服务器、冗余非实时数据库服务器、智慧经营决策应用服务器、能源贸易交接应用服务器和软件应用服务器；智慧管控平台服务器、智慧管控平台管理员站与万兆网络交换机连接；

厂级DCS对外上传的有两路，一路通过OPC接口由接口机和单向隔离装置向上直接连接至智慧管控平台的万兆网络交换机；

另一路通过OPC接口由接口机和单向隔离装置向上连接至多能流IEMS网络交换机，多能流IEMS网络交换机连接多能流IEMS服务器、多能流IEMS操作员站和多能流IEMS工程师站；

多能流IEMS网络交换机向上的接口有两路，其中一路通过OPC接口由接口机和单向隔离装置向上连接至智慧管控平台，另一路则通过TCP/IP接口由接口机和单向隔离装置向上连接至智慧管控平台。

2.根据权利要求1所述的一种智慧电厂综合监控系统，其特征在于：厂级DCS服务器包括厂级DCS历史数据服务器和厂级DCS数据库服务器，厂级DCS历史数据服务器和厂级DCS数据库服务器分别与厂级DCS网络交换机连接。

3.根据权利要求1所述的一种智慧电厂综合监控系统，其特征在于：多能流IEMS服务器包括冗余通讯服务器、冗余应用服务器、冗余实时数据库服务器和冗余非实时数据库服务器。

4.根据权利要求1所述的一种智慧电厂综合监控系统，其特征在于：智慧管控平台通过堡垒机连接外网。

5.根据权利要求1所述的一种智慧电厂综合监控系统，其特征在于：生产视频监控系统、火灾报警及消防联动控制系统、安防一体化监控系统、高精度仿真系统、智能巡点检系统、智能人员定位系统、智能照明系统、智能仓储管理系统均通过TCP/IP接口由各自交换机与智慧管控平台相连。