基于MSSQLServer的火电厂生产管理信息系统

物换星移 · 发表于 2007-1-23 10:44:11

电力工业的生产规模不断扩大，生产技术日趋复杂，表现在数据量剧增，处理工作量多，生产管理工作量也与日俱增。不但业务管理人员不胜负担，而且传统的管理方式（如文件运行，报表处理等等）难以适当生产的发展。因此，对计算机辅助管理的需求便日渐突出。进行全面计划管理，质量管理，设备管理，预测分析和决策支持等。就必须采用计算机辅助管理，使信息加工专业化，提高信息的准确性和及时性。从整体功能和局部功能的优化来说，都要求电厂生产管理信息系统计算机化。        针对这一迫切要求，国内一些单位早期已开发建成了相关的管理系统，但大多是基于DOS或WIN3．1的Foxbase或FoxPro程序，而且网络化程度较低，一般是单机版或采用文件服务器方式，在实现软件的数据共享、可靠性、权限、实时性、高效性、开放性和使用界面等性能上显出明显的落后与不足。为此作者采用快速应用开发工具Delphi，与同时开发的火电厂实时监测系统相结合，开发了以Windows NT为操作系统，以Microsoft SQLServer 6．5为数据库管理系统，以客户／服务器为模式的火电厂管理信息系统。在此系统中，实时系统与管理信息系统相互渗透、彼此结合，正在逐步形成一个多层次、网络化的融控制、管理、调度、决策为一体的综合自动化系统。目前该系统已在浙江某厂投入使用，大大提高了工作的效率，并促进了安全、经济生产。1 系统开发原则和工具1．1先进性         系统应用当代计算机技术和通讯技术，采用了新一代网络操作系统WINDOWSNT，此外：  　　（1）在数据库方面，采用微软的MSSQLServer，灵活地应用其客户／服务器结构的优点，使得数据的处理变得高效、迅速，并且大大减轻了网络数据传输的压力。       （2）在选取编程工具方面，采用了Inprise公司的Delphi快速应用开发工具。Delphi具有几乎完美的面向对象设计和完善、高效的数据处理能力，并提供了对Windows 32位特性的完整支持。        （3）系统还利用了Microsoft Office的强大功能。系统中实现了Delphi与Microsoft Excel与Mi－crosoft Word的互连，使得各类报表能以Excel电子表格或Word文档的形式输出，显得整洁、美观、有序，而且便于管理。1．2安全性         为了系统能安全可靠运行，必须设立数据访问权限。在本系统中，设计了3个层次的权限：      （1）Windows NTSERVER操作系统固有的权限管理。      （2）数据库管理系统MSSQLServer中所设定的权限。在此数据库管理系统中，可以规定每个用户对数据库进行读取，增加，删除，修改的不同权限。此外，还可以通过数据库的功能实现数据的完整性。     （3）自定义的软件权限，它更加细致地设定了各部门，用户对软件中某些模块设定的权力。        这3层权限的配合使用使系统及数据的安全性和完整性得到保证。1．3易用性 系 　　统充分考虑了火电厂中用户的实际应用水平，在用户界面上采用了统一的界面，如流行的树形结构，列表结构及数据网格等，并且提供了无处不在的提示信息，一目了然，易于学习和使用。对于一些相对来说并不是那么简单的内容，给出HTML或标准的WINDOWS帮助文件。1．1先进性         系统应用当代计算机技术和通讯技术，采用了新一代网络操作系统WINDOWSNT，此外：  　　（1）在数据库方面，采用微软的MSSQLServer，灵活地应用其客户／服务器结构的优点，使得数据的处理变得高效、迅速，并且大大减轻了网络数据传输的压力。       （2）在选取编程工具方面，采用了Inprise公司的Delphi快速应用开发工具。Delphi具有几乎完美的面向对象设计和完善、高效的数据处理能力，并提供了对Windows 32位特性的完整支持。        （3）系统还利用了Microsoft Office的强大功能。系统中实现了Delphi与Microsoft Excel与Mi－crosoft Word的互连，使得各类报表能以Excel电子表格或Word文档的形式输出，显得整洁、美观、有序，而且便于管理。1．2安全性         为了系统能安全可靠运行，必须设立数据访问权限。在本系统中，设计了3个层次的权限：      （1）Windows NTSERVER操作系统固有的权限管理。      （2）数据库管理系统MSSQLServer中所设定的权限。在此数据库管理系统中，可以规定每个用户对数据库进行读取，增加，删除，修改的不同权限。此外，还可以通过数据库的功能实现数据的完整性。     （3）自定义的软件权限，它更加细致地设定了各部门，用户对软件中某些模块设定的权力。        这3层权限的配合使用使系统及数据的安全性和完整性得到保证。1．3易用性 系 　　统充分考虑了火电厂中用户的实际应用水平，在用户界面上采用了统一的界面，如流行的树形结构，列表结构及数据网格等，并且提供了无处不在的提示信息，一目了然，易于学习和使用。对于一些相对来说并不是那么简单的内容，给出HTML或标准的WINDOWS帮助文件。2 硬件网络图     在硬件上，本系统分为两级网络：实时系统现场总线网络和局域网。两网之间通过网关机实现互连。网关机负责将数据保存到数据库服务器上。局域网用户可以通过以太网线或采用拨号方式入网，连接到服务器上取得数据。 3 系统功能概述     火电厂管理信息系统在电力生产企业中涉及的业务范围和部门最广，内容也最丰富，其中包括生产计划管理、生产运行管理、燃料管理、设备管理、工程管理、安全环保管理和生产技术经济指标分析等内容。因此，作为一个信息管理系统，其功能潜力可以不断地进行挖掘。采用以“自顶向下”的结构化方法为主，进行需求分析，来建立全系统的框架，而以“自下而上”的原型法为辅，进行逻辑设计，来适应需求变化的方法，以达到兼顾长远，服务当前的要求。 　　下面就以该系统中几个最具代表性的模块为例加以介绍，并进一步探讨系统开发的具体方法。3．1生产运行管理子系统     生产运行管理子系统主要承担生产现场数据的采集，接受电网运行中发电调度任务，指挥全厂发电生产，进行电能质量和运行经济技术指标管理、发电运行调度有关信息管理以及发电生产一系列统计工作。按信息管理功能要求，可划分为生产管理业务信息处理层、生产经营管理信息控制功能层和生产管理辅助决策层。     其中生产管理业务信息处理层实现生产现场各类新发生数据信息的充实登录，更新各类基础数据库，并实现对这些数据的检查、查询，实现基层对数据的汇总和报表，所以可以说是联系实时监测系统和生产管理系统的桥梁和纽带。火电厂中生产情况统计报表的制作复杂而多样，其互相之间的数据关系则更为复杂。如何实现报表的准确而迅速地自动生成，是一个关键性的问题和难点。下面就举例来详细叙述具体实现方法。     以火电厂每日所做的汽机和锅炉小指标表，生产日报表为例：报表每天需要对昨日的生产数据进行统计，须耗费大量时间和精力。在本系统中，采用了计算机统计实时数据的方法，然后自动生成报表。其具体实现过程如图1，并叙述如下：     对所采得的数据进行初步处理，如累计，平均由实时系统采集、实时监测得到的数据，同时对所采得的数据进行初步处理，如累计，平均等，并且生成相应的数据库。此外，实时系统还定时根据不同的现场组态信息生成每日的汽机、锅炉日志等与实时系统紧密相关的一些报表。然后，生产统计模块对实时数据库中所存的数据进行统计，分别生成汽机与锅炉数据的原始日报表。统计之后，报表以Excel电子表格的形式呈现在用户面前。用户可以直接在Excel中对报表进行一些必要的编辑。编辑后的内容，将由生产统计模块程序自动录入到数据库中。随后，系统将自动根据修改后的数据生成汽机和锅炉小指标表，并自动完成月累计等繁琐的任务。　<img height="131" src="http://www.lodestar.com.cn/files/wx/zjdl-1/44-1.jpg" width="500" border="0" alt=""/>     除了完成每日的生产日报表外，还可利用保存在数据库中的数据生成其它报表，比如月生产情况报表，运行月报等等。此外，为了减轻生产统计人员的负担，利用实时数据的统计结果制作了经济简报的雏形，其结果以Word文档的形式出现。用户只需对其进行一些必要的编辑，即可迅速生成经济简报。这样，生产统计报表就统一成Excel电子表格和Word文档的形式。系统还可以根据决策层的需求，灵活运用计算机的各种表现方式，提供一些关键的　　电厂生产情况的数据、图表和报告，以供决策之用，生产运行管理子系统的各层之间就可以有机地结合起来了。 3．2生产设备管理子系统     电厂设备管理的对象是电力生产中的发、送、变、配的各种主设备和辅助设备，而设备管理信息系统的工作，是设备管理各个环节的信息存储、加工、反馈、查询和检索，形成一个有力的辅助管理系统，以不断提高设备管理水平。     电厂生产中的大量设备，绝大多数是常年运行的。为了保证这些装备的无故障运行，必须进行适时的维护检修；为了改进设备性能，挖掘设备潜力或扩大发电设备生产能力，还必须进行必要的更新改造。整个系统检修的工作安排以至全厂检修计划的统筹平衡都包含着大量可以采用计算机辅助的数据处理任务。     生产设备管理子系统下包含设备资产管理、设备变动管理、设备资产统计、设备技术档案管理、技措管理、设备缺陷与评级管理、设备运行管理、设备事故管理、设备可靠性管理、检修计划管理、检修技术管理和检修物资定额管理等等内容。为了便于用户实际应用和理解，将其分为大修管理，检修管理，辅机检修周期管理，技改管理和两措管理等模块。这里以检修管理为例给出其功能模块框图（见图2）。     其中，各模块下又分各专业的检修任务。对于各模块都采用简单易懂的数据网格形式显示方式，对其中所涉及的一些统计计算都可以自动完成。由于采用了客户／服务器方式，不但统计可以迅速完成，而且充分实现了全厂各部间数据的共享。对Delphi优秀的制表工具QuickReport的界面进行汉化后，利用此工具给各模块都附上了标准的报表形式。对于一些特殊的报表要求，还可以将数据输入Mi－crosoftExcel或者MicrosoftWord进行进一步的编辑。     其余各模块的实现方式大致与此相同。由于采用统一的界面，给用户带来了很大的方便，无须专门的培训即可迅速掌握其使用方法。<img height="408" src="http://www.lodestar.com.cn/files/wx/zjdl-1/45-1.jpg" width="300" border="0" alt=""/> 4 结束语     现在本管理信息系统已在浙江某发电厂投入使用，用户反馈情况较好，对其功能仍在不断的扩展之中。当火电厂生产信息管理系统逐步走向企业化、复杂化之后，计划将该客户／服务器（Client／Cerver）方式的生产管理信息系统转为采用3层数据库应用体系（Server－Centric）的Intranet结构。在这种结构下，系统的维护和更新变得简单；客户管理可以基于组件来授权而不是授权给用户，提高了安全性；应用程序组件可以共享与数据库的连接，从而降低了数据库服务器的负担。系统成为一个直观的WWW界面的查询系统，用户只需打开浏鉴器在图形界面上按指示输入少量查询内容，即可查到所需的信息。此外，合并实时监测系统和信息管理系统，统一使用浏览器界面，这样就实现了完全意义的火电厂管理系统。

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