2.2.4 SIS

厂级监控信息系统（Supervisory Information System, SIS）是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统。SIS的目标是通过大规模的数据收集处理实现生产实时信息与管理信息的共享，在此基础上，通过计算、分析、统计、优化、数据挖掘手段，实现工厂生产过程监视、工艺设备性能及经济指标分析和运行指导。主要特性体现在系统决策支持上。本小节以火电厂SIS为例进行讲解。

1.SIS的整体架构

整个SIS包括SIS网络、存储生产过程数据的实时/历史数据库、存储配置信息的关系数据库、负责采集生产过程数据的接口机、承担计算机和业务逻辑处理的SIS应用服务器、负责SIS维护管理的SIS管理站和值长站。

（1）SIS网络

SIS网络采用以太网。目前大部分SIS采用1000Mbit/s的冗余以太网高速网络作为信息传递和数据传输介质，其他接点（接口机）的通信速率至少为100Mbit/s。SIS网络具有以下特点。

■ 信息量大，要求数据通信能力强。

■ 对应的网络接口和系统种类多。向上与MS系统接口，向下与机组的DCS系统连接，水网、灰网、煤网辅助车间程控系统等接在实际应用中，应该采用两台互为备用的核心交换机作为SIS网络的核心。

（2）实时数据库系统

一般采用两台高性能服务器和磁盘阵列构成，双机必须建立热备份机制。

（3）功能站和客户机

完成SIS应用功能和管理功能的计算机或服务器称为功能站，包括数据库服务器、应用软件功能计算机或服务器、系统备份服务器、防病毒服务器、维护管理计算机。系统内的其他计算机工作站称为客户机。功能站通常包含网络管理站、应用软件维护站、系统备份与防病毒服务器等。

■ 网络管理站。对SIS网络和数据库服务器进行管理、维护、开发及故障诊断。

■ 应用软件维护站。对SIS的各种功能软件进行管理和二次开发，以便满足电厂的实际需要。

■ 功能站。从数据库中取得生产过程信息、进行计算分析后，将结果存入数据库，以供客户机或其他系统调用。功能站采用工业计算机。

■ 值长站。连接生产与管理的纽带，为全厂运行人员专用。

■ 客户机。SIS的终端设备，设置在生产办公楼和单元控制室。客户机一般采用普通计算机。

（4）接口机

接口机是SIS网络连接底层自动化系统的设备。提供SIS与下层控制网络（如单元机组DCS、全厂水网络控制系统、全厂燃料网络控制系统、全厂灰渣网络控制系统、RTU等）的数据接口。

2.SIS功能

SIS的功能主要包括生产过程信息采集、处理和监视，机组级性能计算和分析，厂级性能计算和分析，机组经济性指标分析，机组负荷优化和设备操作指导，设备状态监测和故障诊断。

（1）性能计算和经济分析功能

■ 机组级性能计算。包含锅炉性能、汽轮机性能、凝汽器性能、风机性能等的计算。

■ 厂级性能计算和分析。通过掌握全厂各相关机组的综合性能指标状况，发现机组之间的差异，为机组优化运行、节能降耗提供重要的数据。

■ 能损（耗差）分析。主要用于电厂能损实时分析计算、能损分析结果实时显示、能损超限报警、基准值设定、分析报表自动生成等，从而实现能损在线分析、诊断和管理。对机组运行过程中参数偏离基准值或设备投停所造成的能量损失进行实时分析，可使运行人员有目的地调整参数，使机组运行指标逐渐逼近或达到设计值（最佳值）。能损分析又称为耗差分析，即分析实际供电煤耗与设计值之间的差值，耗差可分为可控耗差、不可控耗差和运行操作指导。

运行操作指导以生产过程实时数据、厂级性能计算和耗差分析结果为依据，计算求得机组主要参数及主要性能指标在当前工况下可操作的最佳值，构成机组当前的最佳运行工况，从而提供运行操作指导功能，帮助运行人员改进机组的经济运行水平。

（2）指标考核与统计分析

指标考核的目的是促进运行人员的运行水平，进而控制耗差，提升机组运行的经济性。

（3）实时监控和生产过程管理指导功能

SIS能对工厂各生产过程控制（如电厂的DCS、网控、化学水处理、除灰等）实时生产数据和生产流程进行统一的监视、查询、综合计算、分析和评估，并将其结果以Web的方式在SIS上发布出来。

1）厂级监控功能。可对DCS和各辅助车间的实时数据和生产过程进行统一监视和分析。系统可以提供丰富完整的画面和报表，实时显示全厂各系统（锅炉、汽轮机、发电机组级辅助系统）的运行状态、主要参数、分析结果等，便于及时发现问题、快速做出调整。

2）趋势分析功能。趋势分析功能包括实时趋势分析和历史趋势分析。

3）报表管理功能。报表可分为车间级、厂级、公司级，通常包含：运行报表；班报、日报、月报和年报；经济指标报表；考核指标报表。

4）报警功能。该功能模块可以对DCS中设置的报警数据点及其他系统中的重要数据点进行实时监视。

（4）机组负荷优化分配功能

根据电网的负荷要求和全厂机组的实际运行工况，在线拟合机组煤耗量与负荷的特征曲线，实时计算各机组的经济负荷，实现全厂总负荷在各机组之间的实时在线优化分配。

（5）设备状态监测和寿命管理功能

采集和监视全厂主机及主要辅机设备的运行状态及参数，并将其存入数据库，作为实现电厂状态检修功能和设备故障诊断的基础数据。设备状态监测和故障诊断是指监测设备运行状态，判断其是否正常，预测、诊断和消除故障，指导设备的管理和维修。其功能包括状态监测和故障诊断。

（6）其他功能

1）与机组仿真系统的连接。SIS可与机组仿真系统进行整合，通过SIS提供的数据，运行仿真机组，分析急速性能的变化等。

2）机组在线性能试验。在线性能试验包括锅炉性能试验、汽轮机性能试验、凝汽器性能试验、空气预热器漏风率试验和真空严密性试验等。