一種火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)發(fā)布方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于三維模型的火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)發(fā)布方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字化技術(shù)在提升電廠信息化管理中的地位越來越突出，因而3D-GIS、廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS、信息管理系統(tǒng)MIS和視頻監(jiān)控系統(tǒng)等智能化產(chǎn)品也越來越受到火電廠運(yùn)行操作人員和決策者的青睞。
[0003]目前，電廠引入的三維圖形平臺可視化GIS管理對象為三維實(shí)物，可以更真實(shí)、直觀地處理越來越復(fù)雜的三維數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS在火力發(fā)電廠發(fā)揮的主要功能則是:為電廠管理、基建、維修、擴(kuò)建和決策提供地上地下信息；生成三維漫游電影，用于電廠的企業(yè)形象對外宣傳。3D-GIS在火力發(fā)電廠的應(yīng)用潛力尚有很大一部分未被挖掘出來。利用3D-GIS建立的三維模型具有高精度、更直觀的明顯優(yōu)勢，可將電廠分散的各類信息和數(shù)據(jù)與三維模型進(jìn)行聯(lián)接展示，必將減輕運(yùn)行和檢修獲取信息時(shí)的工作量，提高工作效率。
[0004]中國專利以CN2014100232051公開了 “一種基于三維可視化展示的火電廠監(jiān)測方法”，它是先建立火電廠的三維模型，將火電廠的三維模型與火電廠的生產(chǎn)信息系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接，以獲取目標(biāo)設(shè)備的視頻畫面、設(shè)備信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。但是存在以下不足:只能機(jī)械地監(jiān)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)，缺少性能計(jì)算與分析、耗差分析、主機(jī)和主要輔機(jī)故障診斷、設(shè)備剩余壽命計(jì)算與分析、運(yùn)行優(yōu)化及操作指導(dǎo)等模塊；無法評估機(jī)組級、電廠級經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行情況；不能監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)異常或運(yùn)行故障等信息，更無法達(dá)到安全性運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控；異?；蚬收习l(fā)生時(shí)，不能快速及時(shí)的將信息發(fā)布出去，不能及時(shí)給出運(yùn)行檢修操作建議，功能單一。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明目的是提供一種火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)發(fā)布方法，不但能實(shí)時(shí)監(jiān)控火力發(fā)電廠各設(shè)備的工作狀態(tài)，還能實(shí)現(xiàn)性能計(jì)算與分析、耗差分析；并進(jìn)行評估機(jī)組級、電廠級經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行情況；監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)異?；蜻\(yùn)行故障等信息，達(dá)到安全性運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控；異?；蚬收习l(fā)生時(shí)，快速及時(shí)的將信息發(fā)布出去，及時(shí)給出運(yùn)行檢修操作建議，實(shí)現(xiàn)多功能的目的。
[0007]本發(fā)明還提供火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)。
[0008]實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)發(fā)布方法，其特征在于:
建立廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS、信息管理系統(tǒng)MIS、視頻監(jiān)控系統(tǒng)與三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS之間的實(shí)時(shí)通訊協(xié)議；利用三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS技術(shù)，建立反映火電廠生產(chǎn)區(qū)域?qū)嵕暗娜S模型，將三維模型和真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境中的設(shè)備和熱力管道、閥門等相對應(yīng)；將三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS建立的三維模型作為運(yùn)行監(jiān)控展示的基礎(chǔ)，廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS、三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D- GIS、視頻監(jiān)控系統(tǒng)推送的數(shù)據(jù)、視頻畫面等經(jīng)GIS服務(wù)器處理后，整合到三維模型對應(yīng)位置；
視頻監(jiān)控安裝點(diǎn)、主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控點(diǎn)、設(shè)備及系統(tǒng)安全運(yùn)行狀態(tài)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、剩余壽命預(yù)測指標(biāo)、設(shè)備及系統(tǒng)故障信息及解決措施在GIS三維模型對位置處標(biāo)注顯示。
[0009]進(jìn)一步，本發(fā)明還提供實(shí)現(xiàn)上述火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，包括廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS、信息管理系統(tǒng)MIS、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、專家知識庫以及根據(jù)火電廠實(shí)際設(shè)備、管道和閥門建立的火電廠三維模擬系統(tǒng)五個(gè)子系統(tǒng)；所述五個(gè)子系統(tǒng)對應(yīng)的五個(gè)模塊服務(wù)器通過應(yīng)用層通訊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線進(jìn)行聯(lián)接，處理完成的數(shù)據(jù)信息依次通過系統(tǒng)服務(wù)器、WEB服務(wù)器、交換機(jī)、防火墻和Internet傳送至客戶端，進(jìn)行展現(xiàn)；
所述系統(tǒng)服務(wù)器與五個(gè)子系統(tǒng)服務(wù)器相分離，任意功能模塊發(fā)生故障均不影響整個(gè)系統(tǒng)其他模塊的工作，以提高系統(tǒng)可靠性；本發(fā)明客戶端不能直接訪問五個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，減少了客戶機(jī)對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行直接攻擊的可能性，提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性。
[0010]所述廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS設(shè)置廠級-機(jī)組實(shí)時(shí)信息管理模塊，獲取前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DCS傳來的生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)，推送至GIS處理器，與三維模型進(jìn)行整合。三維畫面上重要生產(chǎn)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)值實(shí)時(shí)更新，根據(jù)該點(diǎn)狀態(tài)顯示不同顏色，指示正常、損壞、報(bào)警等。同時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)被送至SIS系統(tǒng)核心計(jì)算功能模塊，對當(dāng)前運(yùn)行狀況下機(jī)組性能計(jì)算、設(shè)備壽命損耗計(jì)算、運(yùn)行狀態(tài)分析、耗差分析，計(jì)算及分析結(jié)果經(jīng)過GIS處理器進(jìn)行整合格式轉(zhuǎn)換，經(jīng)過系統(tǒng)服務(wù)器等設(shè)備，最終在三維運(yùn)行監(jiān)控畫面中實(shí)時(shí)發(fā)布呈現(xiàn)。
[0011]所述廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS系統(tǒng)設(shè)置核心計(jì)算模塊，對機(jī)組運(yùn)行過程中涉及的重要安全經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，結(jié)合機(jī)組參數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及電廠運(yùn)行規(guī)程，將主要的參數(shù)(可控和不可控參數(shù))在不同的區(qū)間的指導(dǎo)操作進(jìn)行匹配；
所述廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)Sis還包含一套科學(xué)開放式的算法模型知識庫和操作指導(dǎo)專家知識庫:算法模型知識庫存儲了大量的計(jì)算模型、優(yōu)化模型以及各種設(shè)備故障的邏輯推理模型，如各種性能計(jì)算方法和模型、鍋爐清潔模型、循環(huán)水泵優(yōu)化模型等；專家知識庫記錄了各種特定現(xiàn)場條件下，如特定負(fù)荷、各種工況條件下，可控參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)的工況，并為在該條件下的操作提出指導(dǎo)意見；同時(shí)，還可在已有知識庫的基礎(chǔ)上，加以動(dòng)態(tài)增加、完善，形成更符合電廠現(xiàn)場條件和工況環(huán)境的專家知識體系，為耗差分析、主輔機(jī)故障診斷、操作指導(dǎo)和運(yùn)行優(yōu)化提供有效指導(dǎo)。
[0012]當(dāng)參數(shù)在正常范圍內(nèi)時(shí)，反應(yīng)機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性參數(shù)被直接送至GIS處理器，整合處理之后發(fā)布在三維模型界面顯示；當(dāng)參數(shù)偏離設(shè)定的正常范圍時(shí)，連動(dòng)觸發(fā)搜索引擎在操作指導(dǎo)專家知識庫中進(jìn)行比對、查找解決辦法與措施，運(yùn)行操作指導(dǎo)將與偏離正常范圍的參數(shù)一起被送至GIS處理器，與三維模型對應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行信息整合后推送至客戶端，完成運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)發(fā)布。
[0013]生產(chǎn)數(shù)據(jù)及電廠經(jīng)濟(jì)安全性指標(biāo)參數(shù)將會被送至專家知識庫進(jìn)行比對，若參數(shù)在正常范圍內(nèi)，直接被推送至GIS處理器，若數(shù)據(jù)偏離正常范圍，信息管理系統(tǒng)MIS系統(tǒng)及廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS系統(tǒng)運(yùn)行指導(dǎo)模塊將會搜索匹配運(yùn)行檢修辦法，將運(yùn)行操作指導(dǎo)意見、參數(shù)、故障發(fā)生位置等信息共同發(fā)布于三維界面用以指導(dǎo)運(yùn)行檢修。
[0014]可從視頻監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)取生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，協(xié)助運(yùn)行檢修計(jì)劃的制定，或調(diào)取查看歷史監(jiān)控畫面，為追宄事故發(fā)生原因及責(zé)任提供支持。
[0015]所述廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS承擔(dān)電廠運(yùn)行過程中主要經(jīng)濟(jì)性安全性指標(biāo)計(jì)算及優(yōu)化運(yùn)行信息實(shí)時(shí)發(fā)布的功能；信息管理系統(tǒng)MIS系統(tǒng)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)則是輔助加強(qiáng)功能，與廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控、故障信息診斷、優(yōu)化運(yùn)行指導(dǎo)等信息實(shí)時(shí)發(fā)布；
其中，信息管理系統(tǒng)MIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn):機(jī)組主輔設(shè)備的運(yùn)行性能、狀態(tài)存儲；運(yùn)營數(shù)據(jù)的多維分析與查詢；設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行指導(dǎo)、調(diào)優(yōu)和故障診斷；調(diào)度資源、協(xié)調(diào)全廠運(yùn)行的管理等功能；視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)，調(diào)取生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)時(shí)/歷史監(jiān)控畫面，指導(dǎo)運(yùn)行檢修的功能；共同指導(dǎo)火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0016]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
①本發(fā)明全面覆蓋機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控需要及提出故障解決策略，通過運(yùn)行狀態(tài)發(fā)布平臺融合三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS、智能高清視頻監(jiān)控、電廠運(yùn)行管理系統(tǒng)MIS,廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS。廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS、電廠運(yùn)行管理系統(tǒng)MIS、專家知識庫均是由多個(gè)功能模塊組成，全面覆蓋機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控需要。而非單一的存儲設(shè)備信息、查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。大大降低因人為因素忽略數(shù)據(jù)異常而導(dǎo)致的重大事故發(fā)生，有效提高火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及管理水平。
[0017]②廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS核心計(jì)算模塊能夠完成:性能計(jì)算、耗差分析、設(shè)備剩余壽命預(yù)測等一系列反應(yīng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性安全性的指標(biāo)計(jì)算。當(dāng)安全性經(jīng)濟(jì)性降低時(shí)，將觸發(fā)運(yùn)行操作指導(dǎo)模塊在知識庫內(nèi)搜索運(yùn)行指導(dǎo)意見，并將計(jì)算所得指標(biāo)與運(yùn)行意見實(shí)時(shí)發(fā)布于三維界面指導(dǎo)優(yōu)調(diào)。
[0018]③廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS和電廠運(yùn)行管理系統(tǒng)MIS系統(tǒng)對運(yùn)行參數(shù)偏離、主輔機(jī)故障等情況進(jìn)行監(jiān)控:當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，搜索引擎將會被連動(dòng)觸發(fā)，在專家知識庫內(nèi)進(jìn)行案例比對、運(yùn)行操作建議索引；迅速將生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)、故障位置和操作建議推送至三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS處理器，進(jìn)行整合后推送至三維模型運(yùn)行界面，自動(dòng)在GIS三維模型對應(yīng)位置彈出并發(fā)出警告信息，同時(shí)發(fā)布解決措施。
[0019]④擁有算法模型知識庫和操作指導(dǎo)專家知識庫，為性能計(jì)算、故障信息分析及運(yùn)行操作指導(dǎo)提供強(qiáng)大后方支持，可對專家知識庫進(jìn)行增加、刪除、修改等操作，使它更符合電廠實(shí)際情況。
[0020]
【附圖說明】
[0021]圖1-本發(fā)明發(fā)布方法步驟流程圖。
[0022]圖2-本發(fā)明運(yùn)行狀態(tài)發(fā)布流程圖。
[0023]圖3-本發(fā)明發(fā)布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]參見圖1和圖2，一種基于三維模型的火力發(fā)電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)發(fā)布方法，包括如下步驟:根據(jù)火電廠設(shè)備及熱力系統(tǒng)的實(shí)際掃描數(shù)據(jù)及電廠設(shè)計(jì)圖，建立反映火電廠實(shí)景的三維模型，將三維模型和真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境中的設(shè)備和熱力管道、閥門等相對應(yīng)。建立廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS、信息管理系統(tǒng)MIS、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、專家知識庫和三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS系統(tǒng)之間的通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS與廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS、三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS與信息管理系統(tǒng)MIS、三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS與視頻監(jiān)控系統(tǒng)之間的雙向通訊，實(shí)現(xiàn)火電廠生產(chǎn)運(yùn)行信息之間的推送和調(diào)用。
[0026]將三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D-GIS建立的三維模型作為運(yùn)行監(jiān)控展示的基礎(chǔ)，廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)SIS、三維圖形平臺可視化系統(tǒng)3D- GIS、視頻監(jiān)控系統(tǒng)推送的數(shù)據(jù)、視頻畫面等經(jīng)GIS服務(wù)器處理后，整合到三維模型對應(yīng)位置。
[0027