引言
　　
　　厂级监控信息系统（简称SIS）作为我国电力行业的新生摹物之一，一经出现，就引起了众多电厂业主、设计院和IT厂商的关注。
　　
　　在其从概念出现到现在的短短六年内，SIS就已在许多新建单机容量为30OMW以上的机组中推广应用，甚至于在少部分老厂中也在规划实施。但是不容忽视的是由于经验和技术成熟性等存在的不足，一些项目在SIS实施过程中也逐渐暴露出来许多问题。为使SIS得以健康和持续地向前发展，并真正取得实效，急斋对STS应用中的教训进行总结。正是基于此点，本文在这一方面进行了局部分析探讨，以期起到抛砖引玉的作用。
　　
　　一、科学、理性地傲好SIS项目可行性研究
　　
　　现今信息技术具有令人叹为观止的能力，人们常常认为它可以与19世纪末的工业革命相提并论，其潜在的巨大效益业已为电力行业所有人士一致认可。为了实施可持续发展的战略，适应"厂网分开、竞价上网"的改革要求，实现为企业获取zui大经济利益的宗旨，迫切转要充分利用信息技术的*功能，合理提高电厂自动化控制和管理水平，降低发电生产总成本，增强电厂在市场竞争中的赢利能力。SIS系统正是在这个大环境下因应而生。
　　
　　按照《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200MW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斋要及技术发展的可行性总体规划后分步实施。但是由于对SIS存在一些错误理解，如片面认为只要SIS上马，就会带来相应的效益，加之又有一定程度的项目技术*性的攀比心理，因而在未作科学、理性的可行性研究下，就不论项目大小和适宜性，一哄而上地建设SIS系统。
　　
　　SIS系统作为一个大型的信息系统，其技术层次涉及计算机硬件、计算机软件、存储技术和通信技术等多方面，同时又关联融合有操作系统、知识系统、人工智能、管理系统和策略系统等多学科知识范围，其建设和开发是一个复杂的系统工程，应以科学的方法、理性的态度进行实施。应对SIS项目迸行认真和练密的斋求调查、数据分析、功能分析和可行性分析（即在SIS项目确定之前，对其必要性，实施的可能性，从整个系统生存周期的角度进行分析和评价，对各种侯选方案在技术上、经济上、运行上是否可行进行分析，并在可行性分析的基础上，对各种候选方案进行比较，给出建设性的结论和意见，以提供科学的决策依据）和风险管理（包括风险评估和风险控制）。项目法人一定要牢固树立和落实科学的发展观，实现企业全面、协谓、可持续的发展，要坚持质量、效益、速度、规模并重，有序进行SIS的实施建设。
　　
　　二、认真贯彻和落实SlS实施原则
　　
　　在美国和待国的调查统计结果表明，信息系统项目的失败差不多有70九是由规划不当造成的。在管理信息系统中，一个操作如果造成几万元损失的话，一个设计错误就会损失几十万元，一个计划错误会损失几百万元，而一个规划错误能损失几千万元甚至上亿元。信息系统规划的损失不仅仅是巨大的，而且还是隐性的、长远的，往往要到系统全面推广实施后才能在实践中慢慢显现出来[1]。所以，没有科学合理的规划，就不可能有信息化建设的成功和效益。系统规划在整个SIS开发中占有非常主要的地位，它对整个SIS信息系统工程的成败起到至关重要的作用。因此，对SIS系统的实施，应进行系统分析、系统设计。总体规划是SIS实施的重要环节，规划应讲究方法论，应站在战略的高度规划出SIS信息系统的目的、环境、约束以及近期实施计划，为以后工程实施奠定好基础。同时应进行必要的成本/效益分析。具体规划时可参考诺兰阶段模型、三阶段模型、企业系统规划法（磅P）、战略数据规划法等模型和方法。
　　
　　在SIS系统方案设计时，电厂一定要搞清自己的需求和应用目标的轻重缓急，不宜一开始就追求大而全。因为厂级监控信息系统作为现代企业管理和控制思想积方法的具体体现，是随着当今世界经济、工程技术和企业发展趋势，以及管理技术和信息技术的不断发展而发展的。因此，考虑到SIS项目包含内容广、动态性强的特点，电厂应按照在生产管理上的急需程度和实施申的难易程度等，遵循实用性原则，在"总体设计，分步实施"和"效益驱动、重点突破"的原则指导下，考虑便利性和可行性，确定实施的优先次序，分阶段、分步骤实施。
　　
　　为了保证系统能够顺利实施，并且在今后相当长的一段时间内满足需求，系统除应遵守前述的实用性原则外，还应遵循以下几个重要原则:
　　
　　·*性原则
　　
　　采用当今国内、上比较成熟的计算机硬件技术产品，便系统能zui大限度地适应今后技术发展变化和企业发展变化的枯要。
　　
　　·可扩充性、可维护性原则
　　
　　·为了提高SIS系统的可扩充性和可维护性，系统应该做到开放性好、易扩展移植，如采用标准化组织认可的产品，应用软件的结构和程序应模块化，数据存储结构的可维护性高，对数据库表的修改维护可以在很短的时间内完成等。
　　
　　·可靠性、安全性原则
　　
　　一般SIS系统每天处理的数据量都较大，系统每个时刻都要采集大量的数据，并进行处量，因此，任意时刻的系统故障就会带来不可估量的损失，这就要求系统具有高度的可靠性。另外由于SIS涉及许多重要数据和商业秘密，故系统的安全性也要高度保障。
　　
　　三、合理配置SlS系统硬件和应用功能软件
　　
　　SIS硬件主要包括信息处理设备（包括个人计算机、工作站和服务器等）、信息存储设备（包括磁盘陈列、磁带机和光盘机等）和网络硬件（包括交换机、集线器和网卡等）。硬件技术的选择是SIS成功的关键之一，硬件技术会提升也可能会妨碍SIS系统性能的发挥，合适的硬件应做到和组织的文化、结构和信息处理要求*的吻合。因此，管理和技术人员都应清楚地了解各种计算机的处理、输入、输出和存储类可选设备的能力和性能/价格间关系等，并应介人硬件能力的规划和决定是采用何种技术组态策略，如数据集申处理还是分布处理、C/S二层结构或B/S三层结构、采用缩小化（downsizing）的程度等。
　　
　　自从1965年英特尔创始人戈登·摩尔提出芯片上的晶体管数量每两年就翻一番的摩尔定律以来，芯片速度基本上是遵从摩尔定律在稳步增长，计算机的性能也是每隔约18个月就能翻一番。可见，在SIS应用选型时，只是紧跟计算机的发展速度，不问需要而片面地去选取zui的计算机产品的作法，无论从经济上还是技术上看，都是不可取的。例如Emerson公司的AMS资源管理系统的服务器硬件要求采用主频为lGHz的PC机、内存有512MB和硬盘有20GB空间即可，所以在设计具体选型时就*不必过高地选用型的至强服务器。总之，硬件的选择不应单纯片面追求单项性能指标的高低，而应结合其功能、应用及所选技术方案，考虑所待处理的数据规模、实时性、可靠性、开放性、可扩展性要求及产品价格等多重因素后综合比选确定。
　　
　　SIS功能配置一般认为有实时/历史数据库、生产过程信息监视和统计分析、厂级性能计算和操作指导、厂级负荷调度、机组优化控制、设备状态检修等。在SIS应用功能软件选用时，电厂一定要搞清自己的斋求和应用目标的轻重缓急，不宜一开始就追求大而全。下面以状态检修为例进行具体分析说明。
　　
　　当前，在状态检修中采用的常用监测诊断技术有:振动分析、声像分析、润滑状态监测、光谱分析、铁磁图像记录分析、磨损微粒计算法、旋转氧弹测试法、激光对准、应力/应变测量、位移监测、红外热成像、激光表面映像、微型摄像观测、超芦波分析和化学分析等数十种技术。面对如此之多可供选用的状态检修技术，不可能一次就将所有软件包、功能一次配到位，况且状态检修作为一个较为新兴的事物，其发展也较快，动态性较强。因此，电厂应遵循前述的SIS实施原则，经过谨镇比较选择和技术经济评估后合理选用能快速偿还投资的强有力的状态检修技术。一般开始时计划要小一点，应用于电厂关键设备的状态检修技术不要超过3种，如对于汽机可先配较为成熟的振动监测与故障诊断软件包和汽机应力监测与寿命管理软件包。然后随着经验和信心的增长，在范围和规模上再逐渐扩大其计划。在扩大范围和规划前，一般应预留一定的时间，如1年左右，在此期间分别建立各个状态检修设备的实时和历史数据库，并跟踪其状态变化趋势，同时熟悉设备的运行特性，分析己采用的状态检修技术的局限性，并考虑应如何增加其它状态检修技术以作为参考补充，了解并熟悉要增加的状态检修技术等。
　　
　　四、审慎选择及建立数据库系统
　　
　　数据库模型一般分为分层数据库（Hier-archical）、网络数据库（Network）和关系数据库三种，三者的对比见下表[2].

　　
　　按应用领域分类，又大致可分为工厂实时数据库、实时关系型数据库和普通商用数据库。为SIS系统选择合适的数据模型和数据库系统技术是至关重要的。选择时应综合考虑其运行环境、数据处理能力及效率、灵活性、兼容性、开放性和价格等多个因素。目前国内SIS选型中较常用的数据库管理系统有:美国OSI公司的PI系统、美国Instep公司的eDNA系统、美国GEFanuc公司的i-Historian系统和美国Wonderware公司的IndustrialSQL系统等。
　　
　　另外，还应注意的是所确定的数据库规模应适宜，不宜过大。如某些2X6600MW火电机组工程竟然要求SIS标签量按约十万点设置，摹实上许多信号是没有集成进入SIS的必要性，如绝大部分辅助车间或系统的阀门或设备开关反馈信号，这些信号除用于状态指示或设备启停统计（实际上该功能许多DCS已设有）外，其它无多大实在意义。因为优化控制臂理、自动寻优或状态检修用得较多的是诸如热工量和电气量等模拟信号。此外，也应剔除冗余的擒人数据。
　　
　　综上所述，SIS系统中处理和存储的数据量特别大，如果不管重要与否，有无用处，盲目地采集和存储一些无用的数据，将使SIS数据库成为数据垃圾箱，因此，对数据库信息要加强管理，规定应采集数据的种类、名称、代码等，提出应存储数据的存储介质、逻辑组织方式，规定数据传输方式、保存时间等。
　　
　　五、重视数据的集成、采集和处理
　　
　　5.1数据集成
　　
　　毫无疑问，SIS应与下层的DCS和PLC等控制系统进行数据集成，以建立综合实时/历史数据库，为企业优化控制、生产调度、计划决策提供依据，为企业计算机综合自动化与信息化创造有利的条件。SIS与控制网络集成的含义是实现网络间信息与资源的共享，其集成技术主要有以下四种:
　　
　　其一是控制网络与SIS集成的互联技术。这是集成的基本技术之一，通常采用的网络互联方式有网桥、网关或交换机等。
　　
　　其二是远程通信技术。当控制网络与SIS地理上相距较远时，远程通信技术是实现网络集成的有效方法之一。远程通信技术有:利用调制解调器的数据通信和基于TCP/IP的远程通信。
　　
　　其三是控制网络与SIS集成的动态数据交换技术。当控制网络与SIS有一个共享工作站或通信处理机时（如OPC服务器），可通过动态数据交换技术实现控制网络申实时数据与SIS网络中数据库数据的动态交换，从而实现控制网络与SIS的集成。
　　
　　其四是数据库访问技术。SIS一般采用开放数据库系统，通过数据库访问技术可实现控制网络与SIS的集成。SIS的一个测览器接人控制网络，基于Web技术，通过该测览器可与SIS网络数据库进行动态的、交互式的信息交换，实现二者的集成。
　　
　　工程中应给结合具体情况，对SIS与下层各个控制系统的集成择优选用相应的集成技术。
　　
　　5.2数据采集与处理
　　
　　SIS系统必须首先把分布在各个地点的有关信息收集起来，记录其数据，并转化成信息系统所祷形式。信息采集有许多方式和手段，如人工录人数据、网络获取数据、传感器自动采集等。对于不同时间、地点、类型的数据需要按照信息系统斋要的格式进行转换，形成信息系统中可以互相交换和处理的形式。
　　
　　引起信息系统实施失败的zui常见原因是数据品质不佳，如数据不、不及时和不一致等，因此应针对性的采取措施确保数据的正确性，措施之一是采用奇偶校验、有效性检查和回送检查等硬件控制方式;措施之二是采取确保存储在磁盘或磁带上的重要数据不受非法侵人、修改或破坏的数据安全控制机制;措施之三是采取在辅人处检查所输入数据的有效性、精度、完整性和输人控制机制;措施之四是建立数据品质审计机制，对所采集的数据进行甄别分析和正确性判断，从而确保数据具有一定的度、一致性和功能完整性，否则极有可能造成SIS系统不能成功地投运。
　　
　　六、SIS系统的测试
　　
　　首先应对SIS系统树试有一个正确的理解，测试并不是单纯用于证明系统的正确性。国外对测试的定义是:为了发现程序中的错误而执行程序的过程。因此，汹试只能查找出程序中的错误，不能证明程序中没有错误。从另一方面来讲，对于SIS这样庞大的信息系统，若想*消除其全部错误，特别是软件错误，几乎是不可能的事。同时，也要注意到SIS与DCS的异同，不能*照搬DCS的测试方案。以下对硬件平台测试和网络平台测试进行一些探讨。