一种基于火电厂SIS系统的能耗分析数据采集管理平台

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，尤其涉及一种基于火电厂SIS系统的能耗分析数据采集管理平台。

背景技术

目前，大部分电厂都设有厂级实时信息监控系统(简称SIS，SupervisoryInformation System)，对于发电厂的实时数据有效的进行了储存与监控，提高了对于电能量的统计效率。但是在获取和存储电能量数据之后，对这些数据的分析和使用上存在缺失。现在同系统内，电厂和上级单位为技术服务单位开通了SIS的链路，以便于开展远程的技术服务项目，这对SIS中数据的挖掘和采集管理提出了新的要求。

现有技术通过一大规模电厂厂用电智能采集与能效实时在线分析系统，实现全面获取电量用电情况，实时监测用电情况以及能效利用。该系统安装在电厂生产现场，对电厂数据进行采集。每个第一数据采集装置包括：多个多功能电表、电能量数据采集器、第一交换机、第一光纤收发器；多个多功能电表连接电能量数据采集器；电能量数据采集器连接第一交换机，再连接第一光纤收发器；每个数据采集装置通过第二光纤收发器与第二交换机连接；第二交换机连接采集服务器；采集服务器连接厂级监控信息系统中心交换机；再连接厂级监控信息系统；采集服务器与正向隔离装置连接；再连接第三光纤收发器；第三光纤收发器连接第四光纤收发器；再连接第三交换机；应用服务器、数据库服务器分别连接第三交换机。

现有技术通过一套复杂的厂用电智能采集系统与厂级实时信息监控系统数据采集并行，采用了多级数据收发装置，增加了数据的采集的复杂性和成本。其次，安装整套采集系统需得到各级单位批准，采集数据需要电厂SIS系统开放数据接口，申请难度大。再次，为电厂提供生产技术服务的单位无法通过该系统进行远程的数据采集和利用。最后，电量采集系统越复杂，运行的可靠性越低，数据产生错误的几率越大，而现有技术并未对此展开针对性评价与分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于火电厂SIS系统的能耗分析数据采集管理平台，基于办公内网环境，通过远程访问电厂SIS的IP地址，对SIS数据点表进行分析，模拟人工采集方式，对所需数据进行手动触发或定时自动远程采集、储存、分类，并对目标任务所需数据进行标准化、结构化信息入库，完成对目标任务的全过程管理，最终形成可与电厂的智能分析模块实现接口的数据采集管理系统。

本发明提供了一种基于火电厂SIS系统的能耗分析数据采集管理平台，包括：

数据远程采集模块，与内网的SIS厂级监控信息平台连接，兼容不同电厂的SIS系统，用于根据用户提供的数据点表中目标任务所需数据，进行数据的手动触发和定时抽取；

数据库，采用云端存储，用于数据储存和数据计算；数据储存实现海量采集数据的高效储存、非结构化数据的存储、数据缓冲区、数据导出、可视化管理；数据计算可支持分布计算、批量数据处理，实现任务的定义、提交、调度、监控等合理计算调配，同时还具备流计算和内存计算功能；

数据存储模块，用于实现海量采集数据的高效存储，对面向企业的数据进行结构化整理并高效储存，通过数据缓冲区对面向应用的结构化数据高效存储，数据的可视化管理；

数据计算模块，支持适用于非实时、无交互的数据应用场景中的分布式计算、批量计算；支持对内存实时计算，适用于对动态产生的数据进行实时计算并及时反馈结果；支持结构化数据的内存计算，适用于高响应的计算场景；

分析模块接口，用于与多个电厂的智能分析模块实现对接；

数据安全控制和权限管理模块，用于提供接入安全、存储安全、隐私保护、身份验证的安全控制手段，为用户提供对系统中的组织机构、用户、角色、权限配置功能。

进一步地，所述数据远程采集模块通过内网访问各电厂IP，通过程序模拟人工采集数据的方式，实现数据的自动采集；手动采集数据通过导出系统模板，将所需导入的数据内容填写至模板中，再导入至平台数据库中。

进一步地，所述数据库通过配置厂名、机组和点名，形成树状可视化数据库，可视化数据结构可根据用户需求进行删减和编辑。

进一步地，所述实现海量采集数据的高效存储，采用云端的方式，本地配置Windows Server服务器，包括：列式存储；内存存储：支持将数据加载至内存中，可直接进行数据读取操作；在线快速读取；监控管理：节点状态管理和监测；非结构化数据的存储；

所述对面向企业的数据进行结构化整理并高效储存包括：对象管理：提供常用数据对象的创建和删除操作，支持数据库用户的创建、删除操作以及用户权限的分配和回收；储存过程和自定义函数：支持基于储存过程和自定义函数的编程语言；数据导出：根据查询条件并具备可按需展示、输出；

所述数据缓冲区对面向应用的结构化数据高效存储包括：根据数据归仓、数据分析业务要求存储；通过应用程序完成与数据库的连接；支持数据生命周期管理，对逾期数据进行定期归仓或清除。

进一步地，所述数据计算模块具体用于：

任务定义，满足目标任务根据业务需求进行各类型统计分析任务的定义；

任务提交，支持将已定义的任务提交至大数据储存计算组件计算集群中，实现任务在集群中的快速安装部署；

任务调度，支持配置任务的执行时间、间隔、次数，并根据平台计算资源的使用情况进行任务的合理调配；

任务监控，支持任务整个周期的监控。

借由上述方案，通过基于火电厂SIS系统的能耗分析数据采集管理平台，具有如下技术效果：

(1)本发明对各个发电厂厂级实时信息监控系统(SIS系统)中的实时数据有效的进行了挖掘、储存与监控，从电厂现有的SIS系统中可以获取较为完整的厂用电信息，提高了数据的利用率、对于电能量的统计效率等。

(2)本发明采用了基于办公内网环境下的远程采集的方式，采集对象兼容多个电厂不同的SIS系统，既保证了电厂的生产安全、网络安全，同时简化了采集数据流程，为预测、分析、诊断、指导机组运行提质增效。

(3)本数据平台提供了多个应用接口，为分析应用提供平台，进一步的提高了数据的利用率，为发电厂长远的智能化发展和大数据的节能运行优化提供了便捷化平台。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

图1是本发明基于火电厂SIS系统的能耗分析数据采集管理平台的一应用实例示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参图1所示，本实施例提供了基于火电厂SIS系统的能耗分析数据采集管理平台，通过该平台将SIS中所需数据进行手动触发或定时自动远程采集、储存、分类。根据目标任务对所需数据进行标准化、结构化信息入库，完成对目标任务的全过程管理，最终与电厂的智能分析模块对接。

其主要包括远程数据采集、数据库服务和应用服务。平台运行环境为办公内网，在保证了数据的安全性要求的前提下，实现了将SIS中的数据远程采集管理的目的。具体功能划分如下图中虚线框内部分。

下面对该平台的结构、功能进行详细介绍：

(1)数据远程采集模块

数据远程采集模块连接内网的SIS厂级监控信息平台，需兼容不同电厂的SIS系统。根据用户提供的数据点表中目标任务所需数据，进行数据的手动触发和定时抽取。预留一定数量的采集点，备于平台功能扩充。自动数据采集通过内网访问各电厂IP，通过程序模拟人工采集数据的方式，实现数据的自动采集。手动采集数据，需导出系统模板，将所需导入的数据内容填写至模板中，再导入至平台数据库中。

采集的具体功能包括：(1)结构化数据接入，根据不同电厂的数据点表，自动对应采集所需数据，支持手动触发和定时抽取；(2)采集量测数据接入，具备至少采集3000个测点的能力，并支持后期对采集测点的扩充；(3)非结构化数据的采集；(4)按时间为索引抽取数据。

(2)数据库

数据库采用云端存储，主要包括数据储存和数据计算功能。数据储存可实现海量采集数据的高效储存、非结构化数据的存储、数据缓冲区、数据导出、可视化管理。数据计算可支持分布计算、批量数据处理等基础功能，实现任务的定义、提交、调度、监控等合理计算调配；同时还具备流计算和内存计算等功能。

通过配置厂名、机组和点名，最终形成树状可视化数据库。可视化数据结构可根据用户需求进行删减和编辑。

(3)数据存储模块

a.实现海量采集数据的高效存储，采用云端的方式，本地配置Windows Server服务器。具体功能应包括：列式存储；内存存储：支持将数据加载至内存中，可直接进行数据读取操作；在线快速读取；监控管理：节点状态管理和监测；非结构化数据的存储。

b.对面向企业的数据进行结构化整理并高效储存。具体包括：对象管理：提供常用数据对象的创建和删除操作，支持数据库用户的创建、删除操作以及用户权限的分配和回收；储存过程和自定义函数：支持基于储存过程和自定义函数的编程语言；数据导出：可以根据查询条件并具备可按需展示、输出等功能。

c.数据缓冲区，对面向应用的结构化数据高效存储：根据数据归仓、数据分析等业务要求；应用程序需完成与数据库的连接；支持数据生命周期管理，对逾期数据进行定期归仓或清除。

d.数据的可视化管理，各类界面工具需提供人性化设计，方便用户管理。

(4)数据计算模块

支持适用于非实时、无交互的数据应用场景中的分布式计算、批量计算等基础功能。支持对内存实时计算，适用于对动态产生的数据进行实时计算并及时反馈结果。支持结构化数据的内存计算，适用于高响应的计算场景。具体功能包括：

任务定义，满足目标任务根据业务需求进行各类型统计分析任务的定义；任务提交，支持将已定义的任务提交至大数据储存计算组件计算集群中，实现任务在集群中的快速安装部署；任务调度，支持配置任务的执行时间、间隔、次数，并根据平台计算资源的使用情况进行任务的合理调配；任务监控，支持任务整个周期的监控。

(5)分析模块接口

可与多个电厂的智能分析模块实现对接。电厂的智能分析模块可通过本发明的数据平台对接，对数据进行利用(包括调用、分析、计算、计算结果管理等)，完成分析功能。

(6)数据安全控制和权限管理模块

数据采集网络环境为内网，数据存储采用云端，需保证数据平台的安全。提供接入安全、存储安全、隐私保护、身份验证等安全控制手段，为用户提供对系统中的组织机构、用户、角色、权限等配置的功能。

该基于火电厂SIS系统的能耗分析数据采集管理平台具有如下技术效果：

(1)本发明对各个发电厂厂级实时信息监控系统(SIS系统)中的实时数据有效的进行了挖掘、储存与监控，从电厂现有的SIS系统中可以获取较为完整的厂用电信息，提高了数据的利用率、对于电能量的统计效率等。

(2)本发明采用了基于办公内网环境下的远程采集的方式，采集对象兼容多个电厂不同的SIS系统，既保证了电厂的生产安全、网络安全，同时简化了采集数据流程，为预测、分析、诊断、指导机组运行提质增效。

(3)本数据平台提供了多个应用接口，为分析应用提供平台，进一步的提高了数据的利用率，为发电厂长远的智能化发展和大数据的节能运行优化提供了便捷化平台。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。