发电设备信息管理系统的研究与设计

1 概述

发电技术向机组高参数、大容量、集成化和节能环保化方向发展，发电设备则呈现多样化、复杂化、系统化、自动化和智能化，并且出现大量融合数字技术、现代控制技术、通讯网络技术等一体化设备。设备成为决定电力生产活动的关键因素之一。

在发电工程全寿命周期过程中，电力设计院在设计阶段对发电设备的信息处理能力至关重要。在项目前期，高效获取准确的设备资料是制订并优化设计方案的关键；在详细设计阶段，设备资料牵扯到多专业协同设计，信息交互的效率往往决定设计质量与图纸交付进度，进而影响到项目建设质量与工期；在交付阶段，设计资料基本实现数字化归档，设计成品的数字化交付已是大势所趋。

本文研究发电工程设计阶段发电设备资料标准化与信息化工作，通过制定技术标准化文件，建立设备信息管理系统，利用该系统，设计人员能够高效完成设备相关设计工作，并提高设计质量。

一体化实践教学具有全程化、渐进性、训练性、整合性等特点。其全程化渐进性体现在课堂教学与实践教学充分的融合，从时间角度出发其反对简单的割裂课堂教学与实践教学的培养阶段，而是从理论走向实践，由实践验证理论并发现新的问题，总结理论，再到实践中进行验证的螺旋上升状态，随着不断地“理论—实践—理论……”的往复过程，学生的能力渐进式提升。其训练性主要体现在学生职业技能的提升。其整合性体现在一体化实践教学往往整合不同学科，对学生进行全方位培养，塑造学生多元的知识结构，引导学生去独立思考问题，进行创新研究。

(3)重晶石熟料的最佳水浸条件为：温度55 ℃，时间60 min，液固比60，此时BaS的浸取率为90.13%，BaS的残留率为4.27%，BaSiO3的生成率为3.14%，BaCO3的生成率为1.24%。

1981年，我出生在爷爷曾经住过的茅草屋里，那一年是他去世的第三年。听父亲说，爷爷一辈子从不计较个人得失，临终前也不占集体的一点便宜。因此，这间茅草屋承载着爷爷的光荣传统和我对他唯一的记忆，即便四处漏风、漏雨，全家人依然没有离开它的打算。

2 技术标准化工作

对于 A 井，FB＝8·4m，GH＝153·9m，所以AB＝0·4m。A井长兴组分层顶面为-5 140·4m，故气水外边界为-5 140.8m，选-5 140m；气水内边界为-5 132.4m，选-5 130m。

“自2016年实施营改增至今，公司累计减税1.32亿元，今年三项增值税减税政策出台后，公司又收到了500余万元的减税‘礼包’，国家持续释放的改革红利，加快了公司机场建设和航线拓展的步伐。”瑞丽航空有限公司财务负责人说。

2.1 项目信息标准化

该层存储最基本的数据信息，对本系统而言，主要是对上述技术标准化工作成果的落实，包括存储工程项目、设备等对象的基本属性信息。

对于机务专业而言，设备的三维模型可从根本上决定对外提资数据的准确性。因此，设备模型除包含设备的基本信息，还应考虑对外提资所需信息，包括土建专业信息(荷载、预埋件等)、电气专业信息(电负荷、电源点等)，以上信息需要在模型的数据结构中体现出来，以方便接收专业调取。

(2)详细设计时需要的技术数据。

2.4 两组新生儿健康情况比较 统计两组新生儿的早期结局，可得观察组的平均体质量和Apgar 评分与对照组之间差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

(3)同类项目之间具有技术、经济可比性的指标参数。

基于以上分析，制订项目信息的标准化文件，如表1所示，项目信息主要分为基本信息、厂房布置信息及经济指标三类，每类信息均有各自的描述属性。

表1 项目描述属性

信息分类 属性基本信息项目编号项目名称建设规模主机厂家燃料来源……厂房布置布置方式厂房长度(m)厂房跨度(m)占地面积(m2)运转层标高(m)……经济指标年发电小时数(h)年发电量(106kW·h)供热量(GJ/h)年供热量(GJ/a)发电厂用电率(%)综合厂用电率(%)……

2.2 设备信息标准化

设备的技术资料是设计人员开展设计工作的必要条件，这些资料的准确信息可从技术协议获取，但不同厂家提供的技术规范格式差别较大，需要首先将设备按照一定的标准分类。

发电设备的主机类型有汽轮机、锅炉、燃气轮机、发电机等，辅机类型有泵类、风机类、容器类、检修起吊类等设备。每种设备都有相应的国标或行标，再结合厂家技术规范书，制定相应的技术标准化文件(以泵类设备为例，见表2)。

表2 泵类设备属性

信息分类 属性基本信息设备名称设备类别制造商性能参数设备型号设备型式流量(m3/h)扬程(m)轴功率(kW)额定转速(r/m)必须气蚀余量(m)效率(%)电气信息电机型号电机功率(kW)额定电压(V)额定电流(A)

2.3 协同设计标准化

设计资料的准确度直接影响到整个工程的设计质量。在三维设计平台，国内设计院已基本实现多专业协同设计的工作方式，这就要求上游专业在设计时务必要提高设计资料的准确度。

(1)可以描述本项目的设计特点。

图1 设备模型文件信息

用户层即用户接口，主要结合实际设计流程，由系统管理员对设计流程中各用户组进行权限划分，最终达到不同用户组使用不同的功能模块完成各自设计任务。

3 系统架构设计

对发电设备信息管理的目的在于提高信息利用效率，进而提升设计人员的工作效率。依据上述标准化工作成果，利用计算机及数据库技术，开发设备信息管理系统可实现该目标。

3.1 功能需求分析

在电力设计院发电工程实际生产流程中，该系统以不同角色的业务需求为核心，应具有易操作性、高效性、可靠性等特点。

通过对业务需求调研和分析，可将系统主要功能模块分为以下几个部分：

发电工程在设计阶段信息庞杂，开展技术标准化工作是理清信息脉络、获取最佳秩序的有效手段，也是设备资料信息化的前提条件。在该阶段需要完成对项目信息、设备信息、协同设计等要素的技术标准化工作。

图2 系统功能模块

3.2 数据库架构方式

数据库架构方式的选择是数据库建设的首要工作。基于C/S三层架构的数据库结构具有数据层次分明、响应速度快、可扩展性好等特点，且适用于局域网，可在本数据库开发工作中应用。

(2)工程数据库

3.3 系统层次的设计

见图3，整个系统分为三个层次：基础数据库层、应用层、用户层。

3.3.1 基础数据库层

发电工程项目是发电设备的载体，因此需要首先开展项目信息的标准化工作。发电工程项目的技术规范是发电工程设计、建设的重要依据，也是同类工程之间各项指标比较的标准。在制定项目信息标准化文件时，需要将项目技术规范提炼成描述项目特点的属性，如本工程项目概况、设计特点、机型配置、厂房配置等。因此，结合实际生产需求，参照项目描述文件，提炼出关键属性是该项工作需要解决的问题。关键属性的提取可遵循如下原则：

对数据编码是数据库建设的基础，电厂设备具有系统归属明确，主辅层次分明的特点，以此为主要原则开展编码规则制定工作，同时还应遵循唯一性、科学性、可扩充性等原则和相应规范的要求。

3.3.2 应用层

应用层是基础数据库层和用户层的桥梁。该层次主要任务是针对功能需求分析的结论开展开发工作，通过对基础数据库的进行逻辑处理形成不同的功能模块，满足功能需求。

3.3.3 用户层

该阶段的技术标准化工作内容主要是结合设计平台软件特点，机务专业与接资专业商定统一的数据格式后，在设备建模时按格式填写信息并保证信息的准确性，接资专业按格式开发接口工具，调取所需信息。

4 系统的开发与实现

4.1 开发工具

本系统涉及到应用程序及数据库开发。在主流的程序开发工具中，C#语言具有语法简洁、面向对象、安全灵活等特点，可用于本系统程序开发；SQL Server数据库平台具有使用方便、可伸缩性好、与相关软件集成程度高等特点，可满足本系统数据库管理需求。

图3 整体系统架构示意图

数据库中各数据表依据上述技术标准化文件设计，见表3。

当今出现的微课、微课程，它们的基本属性仍是“课”“课程”。微课、微课程是信息时代的产物，两者相关联而有别。综观百家之言，虽无统一的定义，但对微课和微课程有着本质的共识：是以信息技术为支持的新形势下教与学的资源；教学方式的新形态、新生态；“微”是它的突出特征，“课”是它的本质特征。

表3 泵类设备数据

字段名称 字段类型 说 明MCode tinyint 设备标识码(主键)EquiName varchar(50) 设备名称EquiClass varchar(20) 设备类别EquiOEM varchar(100) 制造商EquiModel varchar(50) 设备型号EquiType varchar(50) 设备型式Flow real 流量(m3/h)Head real 扬程(m)ShaftPower real 轴功率(kW)RotateSpeed real 额定转速(r/m)Cavitation real 必须气蚀余量(m)Efficiency real 效率(%)MotorModel varchar(50) 电机型号MotorPower real 电机功率(kW)RatedVoltage real 额定电压(V)RatedCurrent real 额定电流(A)Remarks varchar(100) 备注

4.2 系统的详细设计

4.2.1 数据管理模块

系统管理员拥有最高权限，负责对数据库用户及其权限管理、数据维护等日常管理工作。具体来说，主要是系统管理员对设备数据库及工程数据库的维护。

(1)设备数据库

该模块主要功能是创建及维护设备数据。设备及其相应属性按技术标准化文件设计输入界面，由系统管理员录入相关数据，数据即存入数据库中。设计人员可按条件检索、查阅相关设备的文档及图纸信息。每个设备在其参数编辑界面都有关联工程信息模块，通过添加关联，使得设备与具体的工程产生联系。

“The man came up to me in the street,” the boy said, “He asked me if I liked ice cream. I told him I did. Then he told me to come into the restaurant at 14 o’clock and sit down at his table. He said he’d give me some.”

同设备数据库类似，该模块主要功能是创建及维护工程项目数据，设计人员登录该数据库后，可按条件检索，查阅工程信息，并生成该工程下与之关联的设备清单及设备的电负荷清单。

未来工作：1.时态RDF数据会时常更新，修复不一致性消耗太大，修性算法的效率还有待提高。2.对于支持有效时间的时态RDF数据之间的推理、蕴含等内置函数和数据间关系和结构都没有讨论和研究。3.对有效时间的确定与验证没有进行讨论，对于不确定时间的处理也需要另行研究。

4.2.2 三维协同设计模块

设备模型文件存储在服务端，模型文件的数据结构中除包含设备外形尺寸、管嘴等基本信息，还包括土建信息及电气信息。

相关专业结合设计平台特点，按自身业务需求开发相应接口插件，以便读取数据。

5 结论

电力设计院对发电设备的信息处理能力直接影响到工程进度及质量，利用计算机及数据库技术，开发设备信息管理系统是提高设计效率和质量的有效手段。该系统的开发应注意以下几个方面：

焚烧炉采用立式底烧，炉底水平切圆布置3台混烧燃烧器，优化炉内温度场，避免炉内局部高温，降低NOx生成。焚烧炉的设计参考“3T+1”原则，保证炉温在1100℃以上，停留时间不小于2s，炉内有足够的扰动，保证可燃物在焚烧炉内完全燃烧。炉体中部设计循环烟气接口，循环烟气与燃烧烟气充分混合，控制出口烟气温度约1100℃，代替过量空气混合控制烟气温度，降低NOx的生成。由于废气、废液压力不同，按每种废气、废液单独配置管路及喷枪，同时考虑废液燃烧器或通道以间歇方式处理有机废液，炉膛维持微负压，设压力、多点式温度监控及联锁系统，炉膛温度具备统计和曲线功能。

(1)系统开发的初期工作重心是技术标准化工作，该项工作可对信息作有效梳理，主要是将发电项目信息、设备信息、协同设计等内容制定成技术标准化文件；

(2)在系统架构设计环节，首先应根据实际生产流程进行功能需求分析，再结合技术标准化文件，考虑数据库的架构方式及层次划分，还应对设备数据进行编码，以提高数据提取效率；

(3)在应用程序设计时，系统的界面要易于上手，对不同角色的设计人员权限要明确，才能有效保护数据库资源。当设计人员对数据存在疑问时，应及时与系统管理员沟通，以便管理员实施动态管理，确保数据的准确性。

综上所述，设备信息管理系统的开发，可有效提高电力设计院对设备信息的处理能力，也对设计人员的工作效率有一定程度的提升。

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