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1前言

隨著自動化等級的不斷提高，電力系統熱工設備已遍布于發電機組的各個區域，點多面廣成為熱工設備的代名詞，該形勢下，熱工設備全面管理的難度不斷加大，人力、物力的投入不斷提高。因此火電廠“云端”設備點檢系統的開發也是時展的必然趨勢。得益于fcs系統的發展，火電廠的廠級、機組(車間)級和現場設備級的三級控制和管理系統中，現場設備級已逐漸實現數字化，火電廠信息化發展的深度和廣度已得到進一步提升[1]，通過對設備信息的分類、統計、歸納、整合，可直觀呈現就地設備的運行情況，同時利用互聯網平臺，完全有途徑更為便捷、科學的管理熱工設備，這也使熱工設備數字化管理、云端管理成為可能。

2“云端”FDMS系統的研究方案

本文充分利用FCS系統強大的數據通訊功能，研究并開發數據管理系統（FDMS），實時采集現場智能設備的狀態信息，并進行分類、統計、歸納、整合，直觀呈現設備運行狀態，給予合理的維護建議，實現設備管理數字化、系統化。同時發揮互聯網優勢，組建設備管理系統“云端”服務器，該服務器可被互聯網訪問，從而改變熱工設備點檢方式。

2.1智能設備狀態信息的采集。FCS以數字通信替代了傳統4-20mA模擬信號及普通開關量信號的傳輸，多信號采集不受電纜限制，是連接智能現場設備和自動化系統的全數字、雙向、多站的通信系統。現場智能設備包括DP和PA兩類，DP設備應用于電動執行機構、低壓電機綜保裝置等；PA設備應用于氣動調節型執行機構、變送器等。2.1.2采集信息的數字通訊。現場總線傳輸信號包含循環性數據和非循環性數據兩部分，通過循環性數據，DCS可以采集過程控制的交換信息，如測量的壓力值，閥位開度、設備運行狀態、報警及其他診斷信息等；通過非循環數據，能在DCS端實現實現遠程調整和校正設備參數，所有狀態信息均以字節為單位打包傳輸，每字節打包為10進制，DCS系統捕獲字節信息后，以二進制數字格式進行分解，獲取設備狀態信息。以海博智能設備為例說明，如圖2-1所示：海博智能設備共有8字節輸入，6字節輸出，每個字節共8位，每位即代表設備的某一狀態信息，如輸入第2字節為執行機構力矩百分比值，第3-4字節為閥位反饋的千分比值，第5-7字節為執行機構報警信息，第8字節為硬接點控制和到位反饋信號狀態。輸出第二字節為狀態命令，整合成10進制打包傳輸至就地設備。FCS系統能根據智能設備的開發深度，不同程度的獲取狀態信息，為FDMS系統的開發提供重要前提，根據電廠的應用經驗，可獲取的智能設備狀態信息一般有：

2.2FDMS系統的應用。FCS系統使現場設備級實現數字化，DCS具備實時采集的智能設備狀態信息的能力，并將狀態信息通過OPC接口送至數據管理系統（FDMS）服務器，FDMS系統將信息進行分類、統計、歸納、整合，直觀呈現就地設備的運行情況，并給予合理的維護建議，系統化、數字化管理熱工設備。2.2.1FDMS分類數據管理。FDMS通過OPC接口訪問DCS數據庫后，對同類設備的相關信息進行分類與統計，直觀呈現設備的運行狀態，如閥位狀態、工作方式、故障情況、供電方式等，并給予合理的維護建議，設備點檢人員也能通過該設備運行情況統計表，評估此類設備運行的可靠性，相關參數設置（如力矩值）是否合理等，從而科學有效的管理就地智能設備。以EMGDP智能設備為例，如圖2-32.2.2FDMS故障月統計。FDMS系統具有整合、歸納數據信息的功能，逐月統計設備故障次數，并以圖表形式直觀評價設備運行狀態、劣化趨勢等，總結故障規律，點檢人員能根據故障月統計制定針對性的檢修計劃。（1）通過不同設備之間的橫向對比，對不同設備的運行可靠性進行客觀的比較，評價其可靠性水平，及時發現故障率高，穩定性差的運行設備，結合機組檢修進行整改，確保設備健康水平。（2）通過同類設備的橫向對比，點檢人員能通過常發性故障的集中點，綜合設備運行環境、在役年限、運行要求、檢修環境等多項因素，快速分析設備劣化趨勢、故障原因、應用環境匹配水平等，及時策劃檢修，提高設備管理水平；（3）通過同類設備月度縱向對比，點檢人員能根據故障對比數據，準確分析設備劣化情況，故障治理情況，評估設備健康狀態，對該類型設備做出經濟性、實用性做出評價。2.2.3FDMS事件記錄。得益于FCS系統強大的信號傳輸功能，DCS系統可不受傳輸硬線電纜的限制，最大限度的采集設備狀態信號，FDMS可通過DCS系統實時采集設備故障，按時間順序進行事件記錄，并計算次數累積，熱工點檢不需要進入生產現場，可遠程查看設備故障，判斷設備的運行狀態、運行記錄等，指導進行設備檢修。同時還具備事件記錄“查找”功能，提高目標設備檢索的便利性。熱工數據管理系統（FDMS）具有高度整合各類智能設備狀態信息的能力，為實現設備的狀態檢修提供了更多的途徑和方法，同時配合FCS系統非循環數據遠程調整和校正設備參數的功能，可大幅降低電廠運行成本、減少設備檢修維護成本、縮短維護周期，FDMS是實現熱工設備全面管理最為理想、高效、科學的解決方案。

2.3云端數據管理系統。通過建立設備管理系統“云端”服務器，該服務器單向訪問FDMS系統，獲取設備管理信息，并將獲取信息儲存云端服務器，該服務器可被互聯網訪問，從而改變熱工設備點檢方式，使“云端”點檢成為現實。“云端”數據管理系統由OPC接口機、天御6000隔離網閘，FDMS數據管理服務器（FTP協議）、訪問客戶端四部分組成。DCS系統采集的設備信息，通過OPC接口機，傳輸至FDMS數據管理服務器，FDMS對設備信息進行進行分類、統計、歸納、整合，實現數據管理的各項功能，供客戶端訪問，服務器出口經天御6000隔離網閘后連接至互聯網，互聯網任一臺電腦安裝FDMS客戶端，即可訪問服務器。網絡結構如圖所示：

3技術競爭力分析

3.1國內外同類主流技術競爭力分析。（1）設備狀態信號采集量受限，無法實現全面設備管理：同類主流技術由傳統DCS系統采集信號，受限于硬件結構，從多個廠應用經驗來看，傳統DCS僅采集設備狀態信號（如閥門開關狀態、閥位開度）、綜合故障信號等，獲取的信息量無法實現設備的遠程診斷，缺乏實用意義。（2）數據管理系統應用延伸范圍較窄：同類主流技術數據管理系統僅應用于DCS系統內網，設備點檢需進入生產現場查看狀態信息，便捷性不高。（3）數據管理系統開發功能不全面：同類主流技術缺少必要的統計分析功能，無法指導點檢人員進行狀態檢修。

3.2本研究項目技術競爭力分析：（1）依托FCS強大的數據采集功能，數據管理系統能最大限度的收集設備運行狀態信號，點檢人員通過采集的信號進行遠程診斷、故障判斷、狀態檢修等工作，能實現全面的設備全力，實用意義明顯。（2）本項目通過建立設備管理系統“云端”服務器，改變熱工設備點檢方式，使“云端”點檢成為現實。點檢范圍從生產現場拓展至世界任何一個角落，具有良好的實用便捷性。（3）數據管理系統深度整合各類智能設備的狀態信息，為實現設備的狀態檢修提供了更多的途徑和方法，同時配合FCS系統非循環數據遠程調整和校正設備參數的功能，可大幅降低電廠運行成本、減少設備檢修維護成本、縮短維護周期。是實現熱工設備全面管理最為理想、高效、科學的解決方案。

4結論

本文充分利用FCS系統強大的數據通訊功能，研究并開發完善的數據管理系統（FDMS），實時采集現場智能設備的狀態信息，進行分類、統計、歸納、整合，直觀呈現設備運行狀態，并給予合理的維護建議，使設備管理系統化。同時發揮互聯網優勢，組建設備管理系統“云端”服務器，以此開啟互聯網點檢模式的新起點，本項目對于火電廠“云端”設備點檢系統的建設具有積極的推動作用。

參考文獻：

[1]周志敏，紀愛華.Profibus總線系統設計與應用[M].中國電力出版社，2009：5-6。

作者:陳小勇 單位:江西大唐國際撫州發電有限責任公司