电力SIS系统新趋势：容错技术取代双机热备

曾经不止一次从飞机上鸟瞰的夜景，放眼望去，繁若星光的华灯照亮了天安门广场附近的800年建筑群;在它的东西两侧，耀眼的霓虹灯、流光溢彩的摩天大楼与熙熙攘攘的人流构成了这个热闹非凡的城市;在城市各区，宛如长龙的公交和轿车的车灯、繁星点点的百姓宅灯、如玉带蜿蜒的路灯……也许是因为在电力行业工作过的原因，往往在心旷神怡的同时，会联想到，我们需要多少电能，才能维持这个拥有近1400万人口的大都市的正常运转?虽然近两年的电荒事件并未对首都构成太多影响，但和外省市的朋友们聊起来，夏天拉闸限电似乎对他们已成惯例，见怪不怪了。

　　当然本文的重点并非在于讨论电荒及其原因，而是从电力紧缺开始，转到近10年来，电力行业为提高生产和管理效率，在原有MIS系统、DCS系统和PLC系统基础上，持续进行的SIS系统尝试和其中的一些技术发展趋势。

　　SIS系统要求高可用

　　自1995年以来，电力行业进一步提高了厂级综合自动化水平，注重的建设，特别是各地的电厂纷纷提出适合自己工厂的厂级监控信息系统(也就是现在所说的SIS系统)以提高生产效率，实现电厂管理信息系统与各种分散控制系统之间的数据交换。厂级实时监控信息系统以分散控制系统为基础，以经济运行和提高发电企业整体效益为目的，采用先进、适用、有效的专业计算方法，实现整个电厂范围内信息共享，厂级生产过程的实时信息监控和调度，同时又提高了机组运行的可靠性。它为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据，为市场运作下的企业提供科学、准确的经济性指标。但是SIS系统的开发往往不仅需要有一定的计算机知识，还需要了解自动化常识以及对电厂实时生产过程管理有比较深刻的理解。如果单纯依靠开发人员开发，则很难完成如此艰巨而又责任重大的任务，即使完成了也已经耗费了大量的人力和时间。

　　目前电厂SIS系统主要实现的功能有:

　　1.监视、指导机组的运行

　　2.降低发电企业的火电煤耗

　　3.主机和主要辅机故障诊断

　　4.科学分配机组负荷

　　5.降低成本、提高效益

　　6.管控一体化

　　以某典型的火电厂SIS系统为例，从表1中我们可以看到，由于SIS系统的核心部分——工业实时数据库会连续地从全企业的各类PAS(过程自动化系统)中自动采集生产过程数据，向工业以太网上的用户和应用程序提供实时数据，使得用户可以随时观察生产过程、应用程序在线对生产过程进行分析，这使得SIS系统涉及的实时计算模块达到11个之多，也必然要求承载这一实时数据库的软件和平台具备尽可能高的可用性和安全性。然而众所周知，要获得从99.5%的可用性到99.999%(甚至更高)的可用性，所要付出的成本是呈几何级数增长的。

　　高可用的技术瓶颈

　　要实现高可用的SIS系统，首先需要了解SIS系统的基本构成。通常SIS系统所采用的工业实时数据库，是基于Windows 平台上(Linux和基于J2EE的跨平台产品目前较少，但潜力不可小觑)的32 位(估计年内将有64位版本出现)应用程序，内部采用ActiveX 软件总线连接，外部接口遵照OPC 标准。整个软件包包括如下产品:数据库服务器、工控系统接口、客户平台、二次开发接口以及相关用户文档等。

　　其中数据库服务器主要包括:实时I/O 模块、历史I/O 模块、通讯队列管理模块、实时数据缓冲模块、日志模块、实时数据区管理模块、历史数据区管理模块、压缩/解压缩模块、集群检测和集群同步模块、实时日志模块。逻辑结构如图1所示。其主要功能是在内存中刷新实时数据、连续保存历史数据，将应用程序所需要的数据打包封装，高效地传送给应用程序。