发电企业SIS系统规划中应考虑的问题

    前 言
    从厂级监控信息系统(简称SIS)概念出现到现在的短短七年内，其发展速度超过历史上任一项自动化技术（包括DCS）。发电企业、设计院和IT厂商对SIS的关注程度也超过历史上任一项自动化技术。普遍认为这是信息技术在发电企业成功应用的突破口，可以为发电企业带来巨大的效益，同时也为IT企业带来巨大的商机。由于SIS系统几乎不影响安全生产，很多发电企业在SIS的应用上显得非常主动。在试点工程还没有投产，没有成功应用经验的情况下，就已经在新建单机容量300MW机组的电厂中推广应用，甚至在少部分老厂中也在逐步规划实施。然而，成功应用的案例还不多，到现在也只有天津大唐盘山电厂的"火电厂厂级优化控制和管理系统（SIS）"通过了鉴定。按照目前的技术水平，SIS系统给发电企业的投资带来多少回报，尚没有结论。SIS如此迅速的推广应用与应用经验少、技术不成熟的问题形成尖锐矛盾，亟待解决。
    根据《火力发电厂设计技术规程》(DL5000一2000)中规定，当电厂规划容量为1200MW及以上，单机容量为300MW及以上时可设置厂级实时监控系统。同时又要求电厂信息系统的配置应由各独立发电公司根据实际需要及技术发展的可行性总体规划后分步实施。目前各发电公司在新建项目中普遍规划了SIS系统。本文就如何解决上述矛盾进行一些探讨，供SIS建设的有关单位在SIS规划过程中参考。
一、 基建项目中采用SIS系统的必要性
    前面提到，SIS系统应用经验少、技术尚不成熟，那么有没有必要急于采用呢？答案是肯定的，尤其是对于新建项目。信息化是当今全球的发展趋势，发电企业实现数字化，进而实现信息化是企业发展的必经之路。发电厂要采用信息技术降低发电成本，提高市场竞争力，如实现运行优化控制，设备状态监测，状态检修，机组寿命管理等功能，从机组投产阶段开始累积历史数据至关重要。新建项目如果不为信息化打好基础，将来必定会落后于时代发展，在将来信息化时代的市场竞争中失去竞争力。在基建阶段，设备选型如果不兼顾到信息化的需要，将来的信息化建设必然会遇到相当大的困难。所以新建项目采用SIS系统，从建设初期就为信息化打好基础非常有必要。
二、 从实际需要出发理性地确定SIS系统的目标
    SIS系统建设是一项大型的系统工程，其本身的性质还是信息系统。对于信息工程的实施，目标期望值越高风险性越高，实施周期越长取得成功的概率越低。企业要根据这一特点，从实际需要出发，理性地确定SIS系统的功能需求。切忌好高骛远，盲目攀比，在功能需求上求大求全。在编制招标书时，不要盲目地罗列各种功能，而要根据企业的实际需要以及技术发展的可行性进行总体规划，并根据实际需要和软件功能的成熟程度确定分步实施方案。要把握宁缺勿滥的原则，与其搞出一大堆不实用或没有实际效果的功能，还不如集中人力财力，做几个实用的能产生真正效益的功能，使企业的投资发挥最大的效益。同时也能更好地促进SIS系统应用的健康发展。
三、 基建项目实施SIS系统要注意投产后的衔接问题。
    信息系统的建设是一项长期的延续性的工作，决不可能一蹴而就，也不可能一劳永逸。根据《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》（送审稿）中SIS应用功能的集成原则，SIS的基本功能应包括数据库功能，生产过程信息采集、处理和监视，厂级性能计算，机组性能计算，机组经济性能指标分析，优化运行和操作指导，设备状态监测，机组性能试验，机组寿命管理和机组运行调度等。其中应用功能的开发和集成需要大量准确的设备信息，并且需要在机组投运后进行调试，在基建周期内不可能全部完成。况且像SIS这样的信息系统的建设，需要多个专业的密切配合，需要生产管理者的直接参与。在项目基建阶段，设备的资料和信息非常分散，建设工期紧迫，基建管理部门的精力主要集中在按期投产上，很难配合承包商及时获取准确的资料。
    考虑到上述情况，基建项目实施SIS系统必须充分注意机组投产后项目的衔接问题。从项目策划阶段开始就要有生产准备部门的全面参与，并确定阶段性工作目标。比如在机组移交生产时，SIS完成的功能应界定在硬件平台建设，数据库功能，生产过程信息采集、处理和监视，机组性能计算，机组经济性能指标分析。对于其它应用功能，应该在投产以后继续实施。同时在与承包商的合同中也体现出分步实施的原则，这样既便于管理又能降低投资风险。
四、 初期的建设目标应以数据的组织工作为核心
    SIS是以数据库为核心的信息存储和应用系统，因而有两方面的主要任务，即数据的采集、存储和数据的应用。我认为SIS建设应该基于这两个任务的划分来分阶段实施。上文提到的电厂基建阶段SIS系统任务的界定即符合这一原则。初期的建设目标应该是数据的采集、加工存储和信息的初步应用，而合理地组织数据应该作为核心任务。现在有一种错误的认识，认为SIS应该保存过程控制系统的所有信息，SIS数据库的标签量应该大于过程控制系统的标签量总和。因此有的项目数据库标签量达到十万点。实际上并不是所有的过程I/O都对信息系统有意义。比如现场的电动门，进入DCS的I/O信号一般有5～7个点，而实际对SIS有意义的只有门开和门关两个状态量，以及故障信息。如果对实时数据不加筛选，所有数据全部进入SIS数据库，结果会使花巨资购买的数据库变成垃圾库。数据库的构建和数据的筛选工作是非常基础的工作，对以后的应用开发以及长期的数据库管理和维护有很大的影响。因此强烈建议业主在SIS系统初步设计阶段对进入SIS的数据进行筛选。然而这又是一项非常繁重的工作，目前还没有标准或成熟的样板可以参照。这项工作应该由资深的运行、检修、性能试验等专业人员来共同完成。
    SIS的数据来源不仅限于监控系统的实时数据，还应该包含高级应用功能使用到的专用测点、设备状态信息和设备的基础数据，如设计参数，安装信息等非实时信息。因此强调SIS系统的总体规划就尤其重要。承包商应该在系统的初步设计阶段提出对高级应用功能专用数据的详细清单，以便业主协调其他专业加装测点或提交设计、安装资料，甚至考虑选用现场总线仪表。
    SIS系统必须把分散的数据收集起来，记录、并转化成信息系统统一的格式。以便进行交换和处理。由于数据是由不同的系统收集来并且进行必要格式转换过的，因此就存在精度、时标的一致性问题，前端系统故障造成的数据品质问题，以及通讯系统造成的数据错误问题。业主在进行数据规划时应该会同有关单位对各种数据的分类，存储格式，采集周期，有效性验证规则等进行深入研究，以确保数据的可用性。
    结束语
    面临新的电力市场机制，如何提高电厂综合自动化和管理水平，优化运行，降低发电生产成本，增强企业竞争力，成为发电企业普遍关注的问题。SIS系统的成功应用可以为企业创造直接的效益。但如果盲目建设，带来的将是巨大的损失。企业在SIS系统规划阶段要对项目的风险有充分的估计。目前SIS系统的应用多数集中在新建、扩建项目中。由于人力有限，或对SIS系统建设的规律了解不够，草草招标，项目的建设有很大的盲目性。在很多项目的实施过程中，没有突出重点，对数据规划工作没有下功夫，整个设计工作全部依靠承包商。这样最终会造成系统的基础不扎实，高级应用功能徒有虚名，没有实效。巨大的投资只换得一大堆不实用且难于维护的数据，以及一些简单的监视功能。
    SIS系统不是一个产品，而是一项系统工程。虽然SIS从MIS的概念分离出来后，在其功能、性能和技术要求等方面都有了确定性。企业在进行SIS系统建设的过程中，还必须遵循信息系统建设的规律，要充分吸取过去电力企业MIS建设的经验和教训，统一规划，分步实施，一步一个脚印。SIS开发企业面临巨大的商机更不要盲目地扩大市场份额，要苦练内功，稳扎稳打，切实从客户的利益出发，使SIS真正能为客户带来效益。这样才能更好地促进SIS的健康发展，形成双赢的局面。
[参考文献]
1． 火电厂全面实现数字化应成为我们当前的目标  侯子良  2003-12
2． SIS的过去、现在和将来——媒体专访侯子良  2004-3
3． SIS实施中的注意事项    张晋宾   2004-7