三峡电厂信息化建设设计

电力18讯：    程永权

（三峡电厂，湖北宜昌）


摘要： 三峡电厂从筹建开始就着手信息化的规划建设工作，根据规划，其生产管理业务将分别建立在总公司通用notes网、内部网站和ePMS三级平台上。信息化建设的重点放在ePMS功能设计和软件选择上。已搭建了初期网络，明确了管理网与实时生产监控网的接口，建成了电厂内部网站，通过招标确定了ePMS核心软件（ERP）的供应和实施商，目前软件实施工作已经接近尾声， 2003年7－8月ePMS系统投入运行。

关键词：信息化； 生产管理； 网络； ERP； ePMS

　　三峡电厂总装机18 200 MW，单机容量大、技术含量高，装机台数多，而定员相对较少。要实现人均管理5万kW装机容量的世界先进管理水平，不依托现代管理信息技术是难以做到的。为此，2001年初电厂筹建处就将信息化建设提到了议事日程上来，并着手进行技术交流、考察和调研工作。

　　经过大量的调查研究，我们认为三峡电厂的信息化建设应该满足电厂生产管理、技术管理、行政管理等各主要业务的需要，电厂各员工应有集中统一的工作信息平台。科学合理地设计这一平台的功能，可最大限度地利用网络技术快捷、记忆容量大等特点，减少人力、物力、时间的消耗，达到规范管理行为、提高工作效率和质量的效果。通俗地讲，这一工作平台应该承担以下的角色：

　　（1）生产管理过程的记录员：网络平台的功能涵盖电厂生产管理的绝大部分业务活动，因此能全面、真实记录电厂生产管理过程中的各种数据；

　　（2）生产管理过程的引航员：通过WORKFLOW规范数据流，继而规范业务流，将人的活动引导至规定的管理过程中；

　　（3）生产管理过程的咨询员：基于系统中的历史数据，对生产管理的各项指标作出统计、分析，并提供“咨询意见”，为管理决策提供依据

　　（4）广播、通信与档案员：网络平台为企业管理业务信息的传递、发布建起了“桥梁”，搭建了“仓库”，在平台上工作的员工可以交换、公布和归档存储信息。　

　　按照上述思路，三峡电厂信息化建设的最终目标将是全面实现数字化管理。为实现这一目标，三峡电厂从规划设计入手，已搭建了初期网络，现正在建设ePMS最终网络，明确了管理网与实时生产监控网的接口，建成了电厂内部网站，完成了生产管理信息系统的考察、调研和规划设计工作，并通过招标确定了ePMS（ERP）软件供应和实施商，目前软件实施工作接近尾声，2003年7－8月ePMS（ERP）系统投入运行。

1 应用平台的设计

　　三峡电厂信息化应用平台采用三级式结构设计，如图1所示。


图1　应用平台

　　第1级是总公司通用信息平台，它是一个基于lotus notes的系统，可完成信息发布、邮件收发等功能。

　　第2级是三峡电厂内部网站，它是基于全B/s结构的三峡电厂内部通用信息平台，采用高度交互式设计，完成电厂内部信息发布、文档资料管理、信息归档储存、宣传培训等日常行政和生产技术管理功能，实现办公自动化。目前内部网站设立的主要栏目有：“文档资料管理”、“网上教室”、“技术标准”、“生产技术动态”、“技术专题报告”、“安全管理”、“人力资源”、“网上公文”、“特稿”、“工作简报”、“工作计划”、“管理论坛”、“技术论坛”、“热点”、“新闻”、“党群园地”、“筹建记事”、“通知公告”、“餐厅管理”、“员工信息”、“出差会议信息”、“音乐欣赏”、“视频点播”、“软件下载”、“读者留言”等等。

　　内部网站采用“桥梁式”设计思想，即IT人员只建“桥”，不造“车”，所用的网站信息直接来自于各业务部门，因而信息及时准确，使网站真正成为内部沟通的桥梁、生产技术和行政管理的资料库、企业办公自动化平台。

　　第3级是三峡电厂生产管理信息系统，简称ePMS，它利用了前两级的部分资源，是三峡电厂生产管理的专业化应用系统。ePMS主要包括如下9大功能：

　　（1）实时生产信息查询；（2）设备维护管理；（3）物资管理；（4）技术文档管理；（5）运行管理；（6）安全及可靠性管理；（7）财务管理和成本控制；（8）人力资源管理；（9）计划合同管理。

　　上述9大功能中，后8项功能是根据三峡电厂的管理要求、结合国内外ERP的特点而提出的，尽管三峡电厂定位于生产中心和成本控制中心，不是一个完整意义上的企业，但ePMS从本质上说是三峡电厂的ERP。

2 网络规划

　　三峡电厂的信息系统局域网是三峡总公司notes网的扩展子网，如图2所示，其下级网络是电站各专门实时监控（测）网络：

　　（1）电厂计算机监控系统；

　　（2）电厂工业电视系统；

　　（3）故障录波系统；

　　（4）状态监测与故障诊断系统。

　　由于网络信息量大，且要求传送工业电视图像，因此网络主干采用1000Mbps的交换机（端口）.所有PC采用10M或100Mbps连接模块。其它设备及外接入系统采用100Mbps连接模块。网络用户分为3组，其分布如下：

　　（1）PC1∽PC6供运行值班人员使用。其中2台置于中控室，另4台置于待令室。PC1∽PC6虽为监控标供货范围，但软件功能与其它PC完全一样

　　（2）PC1∽PCm供左岸电站生产管理楼维修（或运行）人员使用。

　　（3）PC1∽PCn供电厂机关部门及领导使用。

3 ePMS功能的实现

3.1 实时生产信息查询

　　实时生产信息包括四部分内容：实时设备信息、故障录波数据、状态监测与故障诊断数据、工业电视图像。根据经验，实时系统与管理系统的连接比较困难，涉及到接口、规约、数据类型、存放路径等问题，往往需要两个系统的供应商协调合作，接入的系统越多费时越长。为避免这一现象在三峡重现，在实时系统设计选型时就提出了联网的要求，并由实时系统供应商提供远程端客户查询软件，或将所需的数据按指定的格式存放到指定的计算机。

3.1.1 实时设备信息

　　在电站计算机监控系统设计时已经将系统向管理系统作了部分延伸，其中包括硬件防火墙、接口交换机、数据服务器、6台PC终端，供外部使用的实时数据和web(B/S结构)查询软件均包括在监控系统合同中。查询软件不仅能在合同中规定的6台终端上运行，管理网上所有授权PC用户无需安装任何软件也均享有与这6台终端同等的功能。能查询的主要信息有：

　　a）主接线；b）厂用系统接线；c）机组单控图；d）负荷分配表；e）发电量统计；f）主要非电量监测表（含温度）；g）主要故障或越限报警表；h）主要水情数据；i）闸门状态等。

3.1.2 故障录波遥控分析

　　电站设置有机组、500 kV变电站两套故障录波系统，并在中控室分别设置有中心分析站。故录装置通过中心分析站接入管理网有利于技术人员进行集中管理和远程维护。故障录波器远程查询和维护软件，安装有客户端软件的用户可进行：a）装置状态查询；b）录波数据调用及分析;c）录波数据管理、清盘；d）人工起动录波；e）远程修改参数设置等

3.1.3 状态监测与故障诊断分析

　　三峡电厂已确定安装的此类设备有：电气设备局放监测、发电机气隙在线监测和机组振动、摆度在线监测装置等。要进行有效的状态监测与故障诊断，必须保证这类监测过程的长期性和连续性，对这些数据进行积累、综合、分析。这些数据的真正使用者是技术管理人员，因此应设置中心分析站，并接入管理网，由监测设备供应商提供客户端诊断分析软件，使技术人员通过网络进行数据查询和在线分析。如果让这些设
备独立地、分散地运行，将不利于维护和管理，久而久之会变成可有可无的设备。

　　鉴于状态监测与故障诊断技术上处于发展阶段，远程诊断分析功能将分阶段逐步实现。

图2　三峡电厂信息管理系统网络连接示意图


3.1.4 工业电视监控

　　三峡左岸电站图像监控系统设有158个监视点，安装有客户端程序的管理网用户在网上通过集中图像监控中心可对监视点进行远程监控。千兆以太网可满足视频图像传送的需要。用户通过PC机可选择监视点、控制云台、回放图像等。实际上此项功能使管理网成为DIMS（Digital Image Monitoring System）,即数字化视频监控系统。为此，三峡电站图像监控系统在设计时采用了模拟/数字混合系统方案，即由模拟摄像设备和数字网络设备构成。管理网用户可使用DIMS所有功能而不需要其它软件支持。监控软件基于Windows/NT/95/98/2000平台，采用GUI(Graphic User Interface)设计,由工业电视供应商提供。

3.2 ERP功能的实现

　　如前所述，三峡电厂ERP具备8大功能，覆盖对人、财、物的全方位管理。为高起点地建成三峡电厂ERP，选择成套引进国外成熟软件的方案来实现三峡电厂的ERP功能。其优点在于：

　　有先进的企业资产管理理念,有助于提高管理水平；

　　软件各模块之间关联性好,有利于数据资源的利用和综合分析；

　　软件产品成熟，开发工作量小；

　　有众多的实施范例，包含众多国外企业管理的经验；

　　产品标准化，有利于更新和升级。

　　三峡电厂ERP应实现下述功能：

　　(1)设备管理： 这是三峡电厂ERP的核心模块。该模块以工单为中心载体，以设备为目标，将设备运行操作、维修活动与物资、人力资源、成本、安全措施和技术文档等关联起来。如图3所示。设备管理功能是通过工单（生成、注销、管理）流程和统计与查询流程体现的。

　　(2)物资管理：该模块管理的范围是三峡电厂所用的全部通用物资和专用物资。至少应包含如下流程：

　　a）申请-审批-领用-销帐流程。

　　b）计划-审批-校核库存-采购单流程。

　　c）采购-验收-入库入帐流程。

　　d）库存管理：移库、盘点、保费、库存成本计算、定额重购等。

　　e）查询：可按用途、设备号、类别、名称等查询库存，可按项目号、工单号、时间、设备、类别、名称等查询已消耗量。

　　(3)技术文档管理： 将设备、工单与履历（台帐）、规程规范、设备图纸等关联起来，对大小修报告、项目、事故报告、缺陷分析报告、改进试验方案等提供流转管理手段；

　　(4)运行管理：本模块主要目的是使运行值班实现无纸化，内容有：值长（班长）记录、绝缘记录、巡检记录、定期工作记录、运行考核等等。

　　(5)安全及可靠性管理：自动或半自动完成设备安全、可靠性指标的统计，例如可用率、故障率、正确动作率、强迫停运率等。

　　(6)财务管理和成本控制：三峡电厂不是独立法人单位，其资产在发电初期属于三峡总公司，之后长江电力股份公司将逐步收购三峡机组，故其财务核算具有其特殊性，在财务管理软件实施中有两条原则：一是必须与中国财务制度一致；二是应与三峡总公司和长江电力股份公司财务软件接口，或考虑长江电力股份公司直接使用的可能性。 此外，该模块应能结合设备管理功能对生产成本进行统计分析，按下述条件之一或任意组合，汇总统计物资成本和人工成本：a）给定时间段 b）指定设备，或指定设备组，或全部设备c）给定工单号d）指定部门。

　　(7）人力资源管理：对员工的岗位资格、薪酬、员工培训、档案、绩效、招聘、员工发展等进行管理；

　　(8）计划合同管理：对计划的申报、审批、下达、执行、统计分析等进行全过程管理；对招标、合同的生成、执行、支付、跟踪、统计分析等进行全过程管理。

4 信息化建设进展

4.1 网络及服务器平台的建设

4.1.1 网络

　　2003年上半年在三峡电厂筹建之初的初期网络基础上扩展到三峡电厂厂房中控室、集控室、前方物资仓库、上游副厂房，并未右岸预留网络接口，该处网络中心节点在中控室；从中控室通过光纤连接至建设部办公大楼--三峡电厂机关永久办公地点，在建设部8搂设立另一个中心节点，该节点上联总公司城域网，与internet、lotus notes等相联结；下连三峡电厂各生产和办公区域，构建成三峡电厂生产办公局域子网。

图3　eMPS(ERP)各功能的关联关系


4.1.2 服务器

　　2002年在ePMS开始实施起，三峡电厂就为ePMS准备了数据库服务器，该服务器型号为IBM RS6000系列的M85采用双机热备方式无扰动切换，以及采用7133－40磁盘阵列共享存储，满足ePMS的高可用性、可靠性和稳定性等要求。

4.2 ePMS软件的实施

　　经过一年多的艰苦实施，ePMS建设取得初步成果：在2003年初实现设备维护管理、物资管理、运行管理、技术文档管理、财务与成本分析管理试运行的基础上，于2003年6月中旬分别将上述模块正式投入运行；同时计划合同管理、安全管理也分别投入测试运行；计划7月底人力资源模块也投入测试运行。目前，该模块正进入试运行前期的紧张调试阶段。整个ePMS计划于今年7－8月正式投入运行。□

（编辑：陆一芳）
收稿日期：2003-07-18
作者简介：程永权，三峡水力发电厂副厂长，教授级高工。