火力发电厂厂级监控信息系统实时 (平装)

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出版者:电力行业热工自动化标准化技术委员会
作者:
出品人:
页数:7 页
译者:
出版时间:2005年01月
价格:10.0
装帧:平装
isbn号码:9781550838596
丛书系列:
图书标签:
  • 火力发电
  • 厂级监控
  • 信息系统
  • 实时数据
  • 工业自动化
  • 电力系统
  • SCADA
  • 数据采集
  • 过程控制
  • 发电厂
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具体描述

熔炉与脉络:现代电力系统运维的智慧图景 图书名称: 现代电力系统运维管理实践与前沿技术(暂定,此为示例,旨在描述内容方向) 内容简介: 本书聚焦于二十一世纪以来,随着能源结构转型和智能电网建设的深入推进,电力行业在运行、维护、安全和效率提升方面所面临的全新挑战与技术革新。它并非仅仅停留在传统电力设备的理论讲解,而是深入剖析了支撑现代电力系统稳定、高效运行的“神经中枢”——即先进的信息化、自动化与智能化管理体系的构建、集成与应用。 本书的编写旨在为电力工程技术人员、运行管理人员、系统集成工程师以及能源政策制定者提供一本既具理论深度又兼顾工程实践的参考指南。我们将以“系统性思维”为核心,系统阐述从宏观电网调度到微观发电机组状态监测的全景式管理框架。 第一部分:电力系统运维的数字化基石与挑战(约300字) 本部分首先勾勒出当前电力行业运维环境的复杂性。全球气候变化与可再生能源(风能、太阳能)的快速接入,对传统电力系统的惯性、调频能力提出了前所未有的考验。我们详细分析了数据爆炸时代下,海量工况数据(温度、压力、振动、电流、电压、负荷预测偏差等)如何成为驱动决策的关键要素,并探讨了保障这些数据采集、传输和存储的工业通信网络安全的必要性和实施方案。 重点阐述了构建统一数据模型的重要性。在缺乏统一标准的情况下,不同厂家、不同代际的监控系统(SCADA、DCS、保护系统)之间存在严重的信息孤岛。本书将介绍如何通过中间件和标准化协议(如IEC 61850、OPC UA)实现异构系统的数据集成,为上层应用提供清洁、实时、可信赖的数据源。这部分将深入探讨数据治理在电力运维中的核心地位。 第二部分:高级状态监测与预测性维护的范式转移(约450字) 传统电力设备维护多基于“时间或里程”的定期检修模式,这种模式在面对高负荷、高负荷率的运行环境时,其经济性和可靠性正逐步下降。本书的第二部分核心在于介绍预测性维护(PdM)体系的构建。 我们详细解析了应用于关键发电设备(如汽轮机、锅炉、大型变压器、高压断路器)的先进传感器技术及其数据分析方法。这包括: 1. 振动分析与故障诊断: 深入探讨傅里叶变换、小波分析在轴承、转子不平衡早期故障信号提取中的应用。 2. 热成像与局部放电监测: 结合红外热像技术与超声波检测,实现对高压开关柜和套管的非侵入式健康评估。 3. 油液分析与绝缘状态评估: 重点讲解溶解气体分析(DGA)在判断变压器内部故障(如过热、电弧放电)的精确度与时间窗口。 更进一步,本书阐述了机器学习与深度学习在故障预测中的应用。通过构建设备运行的基线模型(Digital Twin的初级形态),我们训练算法识别出早期异常模式,并量化剩余使用寿命(RUL)。案例分析将涵盖如何利用历史故障数据和实时工况数据,构建可靠的故障预警阈值,从而实现从“被动抢修”到“主动干预”的运维模式转变,显著降低非计划停运的风险与成本。 第三部分:运行优化与能源智慧调度(约400字) 电力系统的最高目标是安全可靠地满足负荷需求。本书的第三部分关注如何利用信息系统实现运行效率的最大化。 我们深入讨论了先进控制系统(APC)在优化机组运行点上的作用。以火力发电厂为例,如何通过实时优化燃烧参数(风量、煤粉细度、炉膛温度分布),在满足排放标准(NOx, SOx, 颗粒物)的前提下,最大限度地提升机组热效率,减少燃料消耗。这涉及复杂的多变量优化算法求解与在线闭环控制的稳定性保障。 此外,随着新能源渗透率的增加,电网级协调与调度优化变得至关重要。本书探讨了如何利用云计算和边缘计算能力,构建区域性的能量管理系统(EMS)。内容涵盖: 日前、日内和实时调度优化: 如何平衡机组启停、备用容量配置与外部市场电价信号。 储能系统(ESS)的接入与协同控制: 阐述储能系统在调峰、调频和提高电能质量中的作用,以及信息系统如何管理储能的充放电策略。 需求侧响应(DSR)的整合: 探讨通过信息手段引导用户侧负荷转移,辅助电网平抑尖峰负荷的机制设计。 第四部分:信息安全与应急响应体系(约350字) 在万物互联的背景下,电力系统作为关键基础设施,其信息安全防护是重中之重。本书特别设立一章来应对日益严峻的工控系统安全威胁。 我们详细分析了针对SCADA/DCS网络的常见攻击向量,如中间人攻击、拒绝服务攻击(DoS)以及恶意代码植入对控制逻辑的篡改风险。内容涵盖: 1. 纵深防御架构: 实施网络分段隔离(如使用Purdue模型)、建立DMZ区域、部署工控防火墙与入侵检测系统(IDS)。 2. 身份认证与访问控制: 强化对操作员站、工程站的强身份认证机制,实施最小权限原则。 3. 安全态势感知与审计: 讲解如何实时监控控制网络流量,捕获异常指令,并建立不可否认的审计日志链。 最后,本书强调了应急响应预案的数字化支撑。当物理设备发生故障或遭受网络攻击时,如何快速切换至安全备份系统、隔离受感染区域、并利用预先存储的稳态数据模型快速恢复生产,是衡量系统韧性的关键指标。本书提供了构建“数字孪生”式应急演练环境的思路,以提高人员的实战应对能力。 结语: 本书旨在描绘一幅关于未来电力系统“大脑”和“神经”的综合蓝图,强调技术集成、数据驱动与安全可靠性是新时代电力运维不可分割的三大支柱。它不仅是技术手册,更是指导电力行业迈向更高效率、更低碳排放、更强韧性的战略参考。

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用户评价

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紧接着,我被书中关于“系统架构与集成”的部分深深吸引。这本书并没有停留在数据采集的层面,而是将目光投向了如何将这些分散采集到的数据,汇聚、处理,并最终呈现给操作人员和管理层。作者在此部分详细阐述了厂级监控信息系统的典型架构,从底层的数据采集层,到中间的数据处理和存储层,再到顶层的数据应用和展示层,每一个层级的功能、作用以及它们之间的协同关系都被描绘得非常清晰。我尤其关注的是数据处理与存储这一环节,因为这直接关系到信息的实时性和可用性。书中对实时数据库、关系型数据库以及数据仓库在厂级监控系统中的不同应用进行了深入的探讨,并详细分析了它们在数据一致性、查询效率以及历史数据管理方面的权衡。作者还提到了分布式数据库和云存储等新兴技术在应对海量数据方面的潜力,这为我们未来系统的升级提供了新的思路。在系统集成方面,这本书着重强调了不同子系统(如DCS、PLC、SCADA、MES等)之间的数据互联互通和信息共享的重要性。它详细介绍了OPC UA、MQTT等工业物联网通信协议的应用,以及如何通过标准化的接口实现异构系统之间的数据交换。这一点对于我们电厂实际应用中遇到的各种不同厂商、不同年代的设备和系统,具有非常重要的指导意义。书中关于“信息模型”的设计和应用,也让我受益匪浅。一个良好的信息模型能够将现场设备和过程的复杂性抽象化,为上层应用提供统一的数据视图,极大地简化了系统的开发和维护。读到这一部分,我仿佛看到了一个庞大而有序的“数字电厂”正在我眼前徐徐展开,每一个环节都紧密相连,信息流动如水般顺畅。

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最后,我想从一个普通读者,一个在一线工作的技术人员的角度,来谈谈这本书给我带来的整体感受。我必须承认,在拿到这本书之前,我对“厂级监控信息系统实时”这类主题,总觉得离我的日常工作有些距离,似乎是属于管理层或者IT部门的事情。但读完这本书,我的想法彻底改变了。这本书用一种非常接地气的方式,将原本可能显得高大上、晦涩难懂的技术,转化为我们一线操作人员能够理解、并且能够切实感受到它带来的便利和价值的内容。它没有过度强调那些我们听不懂的理论名词,而是用生动的比喻、真实的案例,让我们明白这个系统是如何工作的,它能够帮助我们解决哪些实际问题,又如何让我们的工作变得更轻松、更安全、更高效。书中的语言风格虽然严谨,但又不失温度,作者在很多地方都能够站在我们的角度思考问题,并且给出切实可行的建议。我特别喜欢书中在介绍一些复杂概念时,所使用的类比,比如将系统比作电厂的“神经系统”或者“大脑”,这让抽象的技术变得形象生动,容易理解。而且,这本书的内容非常全面,它不仅讲解了技术的原理,还深入探讨了系统的应用、安全、以及未来的发展,几乎涵盖了一个厂级监控信息系统从概念到实践的全过程。最重要的是,这本书让我看到了技术进步对于我们一线工作者的积极影响,它并非是要取代我们,而是要赋能我们,让我们能够更好地完成工作,为电厂的安全稳定运行贡献更大的力量。这本书,我一定会推荐给我的同事们,也相信它能够成为我们工作中的一本良师益友。

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这本书,我拿到手的时候,内心其实是有些忐忑的。作为一名在火力发电厂摸爬滚打多年的老电工,我对“厂级监控信息系统”这个概念并不陌生,但“实时”这两个字,总让我联想到那些需要二十四小时不间断盯着屏幕、处理瞬息万变的报警信息、和无数突发状况斗智斗勇的日子。我担心这本书会是一本枯燥的技术手册,充斥着晦涩难懂的专业术语和冰冷的数据流,读起来就像是在啃一块又干又硬的石头。然而,当我翻开第一页,被那清晰的排版和作者在引言中流露出的对行业现状的深刻洞察所吸引时,我的疑虑便消散了大半。这本书并没有直接一头扎进技术的细节里,而是从整个火力发电厂的宏观运营视角切入,深刻剖析了实时监控信息系统在现代电厂管理中的核心地位和不可替代性。它没有将系统仅仅视为一个技术工具,而是将其比作电厂的“神经网络”,连接着各个关键部门、设备和流程,实时捕捉着每一条可能影响发电效率、安全稳定运行的关键信息。这种比喻让我眼前一亮,仿佛看到了过去那些零散的、被动的信息收集方式,如何被一个高度集成、智能化的系统所取代。作者用了相当长的篇幅,详细阐述了实时监控系统如何从最初的辅助数据记录,演变成如今能够进行预警、诊断、优化的智能决策支持平台。书中关于“信息孤岛”的打破,以及不同系统之间数据交互的复杂性和重要性,让我深有体会。我们过去经常面临的就是各个部门数据不互通,导致信息滞后,决策失误的情况,而这本书恰恰指出了解决这个痛点的关键所在。它描述的实时数据流,就像是电厂跳动的脉搏,每一秒的变化都至关重要,而作者通过大量的案例和图示,生动地展现了如何通过实时监控,将这些脉搏信号转化为有价值的洞察,从而指导生产的每一个环节。读到这里,我已经完全被这本书的内容所吸引,迫不及待地想深入了解它如何具体实现这些“神奇”的功能,以及它在实际应用中可能遇到的挑战和解决方案。这本书不仅仅是关于技术,更是关于智慧化运营的理念和方法论的深度探讨。

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继续翻阅下去,我发现这本书的结构设计非常巧妙,它并非是那种一味堆砌技术细节的学术著作,而是循序渐进,层层递进地引导读者理解厂级监控信息系统的精髓。作者在介绍完系统的宏观价值之后,并没有立刻跳入复杂的算法和协议,而是花了很大一部分篇幅,深入浅出地讲解了构成这个系统的基础——数据采集的原理和多样性。从传感器的工作原理,到信号的传输方式,再到不同类型数据的特性(例如模拟量、开关量、脉冲量),这本书都进行了详尽的说明。我特别欣赏的是,作者在讲解这些技术细节的时候,并没有使用过于生硬的语言,而是结合了很多我们发电厂日常工作中会遇到的具体场景。比如,在介绍温度、压力传感器的选择和校验时,作者就引用了锅炉、汽轮机等关键设备的实际应用案例,让我们能够直观地理解这些参数在生产过程中扮演的角色,以及准确采集它们的必要性。书中关于“数据噪声”的识别和处理,以及如何通过数据滤波和去重来保证数据的质量,这一点让我印象深刻。我们都知道,现场采集到的原始数据往往会受到各种干扰,如果不能有效地进行净化,那么后续的分析和决策就会出现偏差。这本书详细介绍了多种常用的数据处理技术,并且通过图表的形式,清晰地展示了处理前后的数据差异,这种可视化呈现方式极大地增强了我的理解。此外,作者还探讨了不同通信协议在现场数据采集中的应用,例如Modbus、IEC 61850等,并分析了它们各自的优缺点以及适用场景。这对于我们选择和配置现场设备,确保数据能够顺畅、可靠地传输到监控中心至关重要。总而言之,在数据采集这一环节,这本书给予了我非常全面且实用的指导,它让我认识到,一个强大、高效的实时监控系统,其基础是高质量、高可靠性的数据源。

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进入“人机交互与可视化呈现”部分,我感觉这本书真正开始“触及灵魂”了。一个再强大、再智能的监控系统,如果操作界面复杂晦涩,信息呈现混乱无序,那么它的价值也将大打折扣。作者在这部分倾注了大量的篇幅,深入探讨了如何设计和构建用户友好、高效直观的人机交互界面,以及如何通过各种可视化技术,将复杂的实时数据转化为易于理解和操作的信息。我印象最深刻的是书中关于“仪表盘(Dashboard)”设计的原则和最佳实践。作者强调了仪表盘的设计应该以用户的需求为导向,突出关键绩效指标(KPI),并采用直观的图表和颜色编码,让操作人员能够一目了然地掌握电厂的运行状态。书中列举了多种不同类型的仪表盘,例如运行概览仪表盘、设备状态仪表盘、能耗监测仪表盘等,并详细分析了它们各自的设计要点。此外,书中还探讨了三维可视化技术在厂级监控系统中的应用,例如利用三维模型展示设备的三维形态和实时运行状态,这种沉浸式的可视化方式,能够极大地提升操作人员的空间认知能力和对复杂设备结构的理解。书中关于“操作流程引导”的设计,也让我耳目一新。它不仅仅是简单地显示操作步骤,而是能够根据实时运行状态和报警信息,动态地为操作人员提供操作建议和风险提示,有效减少人为失误。对于我们这些一线操作人员来说,这种“智能向导”式的交互设计,无疑是巨大的福音。这本书让我深刻认识到,优秀的人机交互设计,是连接技术与人的关键桥梁,它能够最大限度地发挥监控系统的效能,赋能一线操作人员,实现人机协同的最佳状态。

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在阅读了关于“未来发展趋势与技术展望”的章节时,我仿佛窥见了火力发电厂厂级监控信息系统未来的发展图景,充满了无限的可能。作者并没有止步于当前的成就,而是前瞻性地探讨了人工智能、大数据、云计算、工业互联网等前沿技术,将如何进一步赋能厂级监控系统,使其朝着更加智能化、自动化、精益化的方向发展。书中关于“AI驱动的预测性维护”的论述,让我眼前一亮。它不再是简单的故障预警,而是利用机器学习算法,对设备运行数据进行深度挖掘,预测潜在的故障模式,并提前制定维护计划,实现“防患于未然”。这种从“被动响应”到“主动预测”的转变,将极大地提升设备的可靠性和可用性。此外,作者还探讨了“数字孪生”技术在火力发电厂中的应用。通过构建与物理电厂高度一致的数字模型,实现对电厂运行状态的实时模拟、分析和优化,为电厂的运行决策和管理提供更加精准的依据。书中关于“工业互联网平台”的构建,也让我看到了系统互联互通的未来。通过将厂级监控系统接入工业互联网平台,能够实现与电网调度、能源交易、供应链管理等更广泛的系统进行信息交互,从而提升整个能源生态系统的协同效率。作者还提到了“区块链技术”在能源行业的潜在应用,例如在能源交易、碳排放管理等领域,提供更加安全、透明和可信的解决方案。读到这里,我感到无比兴奋,也充满期待,相信随着这些新技术的不断涌现和应用,火力发电厂的智能化水平将迈上一个全新的台阶。

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让我印象最深刻的,莫过于书中关于“数据驱动的决策与优化”的论述。它不仅仅停留在对数据的收集和展示,而是真正将数据转化为驱动企业决策和优化的核心动力。作者在这一章节中,详细阐述了如何从海量的实时数据中提炼出有价值的洞察,并将其应用于电厂的各个运营环节。例如,在燃料管理方面,书中详细介绍了如何利用实时数据分析燃料的燃烧特性,优化燃料的掺配比例,从而达到最佳的燃烧效率,降低单位发电成本,同时还能有效控制污染物排放。我过去在现场工作中,常常只能依靠经验来判断燃料的好坏,而这本书所描绘的,是通过数据说话,实现更加科学、精准的燃料管理,这无疑是巨大的进步。在设备维护方面,书中介绍了如何利用实时运行数据,结合预测性分析模型,提前发现设备的潜在故障,从而实现从“计划性维护”向“预测性维护”的转变。这种模式能够显著减少设备突发故障带来的非计划停运,最大限度地保障电厂的发电能力和经济效益。此外,书中还深入探讨了如何利用实时数据优化机组的负荷分配和运行方式,以应对电网负荷波动的挑战,并提高电网的整体运行效率。这些案例的详细剖析,让我深刻认识到,一个高效的厂级监控信息系统,绝不仅仅是一个信息化的工具,更是一个能够为企业带来实实在在经济效益和管理提升的战略性平台。它打破了过去信息传递的壁垒,让数据真正“活”起来,成为企业决策的有力支撑,从而驱动企业向着更高效、更智能、更可持续的方向发展。这本书让我看到了技术如何真正赋能实体经济,并为火力发电行业带来革命性的变革。

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本书在“实时数据处理与分析”这一章节的深度和广度,着实让我感到惊叹。在经历了海量数据的采集和汇聚之后,如何将这些原始的、看似杂乱无章的数据,转化为有价值的洞察,是厂级监控信息系统最核心的功能之一。作者在此部分详细介绍了各种实时数据处理和分析技术,从基础的趋势分析、报警处理,到更为复杂的故障诊断、性能优化,都进行了深入的剖析。我特别欣赏书中关于“实时报警与事件管理”的论述。它不仅仅是简单地罗列报警信息,而是强调了如何根据报警的优先级、影响范围以及发生的条件,进行智能化的分类、聚合和抑制,避免“报警风暴”的发生,让操作人员能够迅速识别并处理最关键的问题。书中还介绍了基于规则的报警生成、基于模型的异常检测等先进的报警技术,这对于提升系统的智能化水平具有重要的指导意义。在数据分析方面,作者详细讲解了如何利用实时数据进行设备性能的监测和评估,例如燃烧效率、发电效率、能耗指标等。书中提出的“数据驱动的故障预警”模型,利用历史数据和实时数据进行预测性分析,提前发现潜在的设备故障,从而避免非计划停运,这一点让我看到了系统在提高设备可靠性和降低运行成本方面的巨大潜力。此外,本书还探讨了如何利用实时数据进行生产过程的优化,例如负荷预测、燃料掺配优化、污染物排放控制等。这些应用场景的介绍,让我对厂级监控信息系统在提升电厂整体经济效益和环境效益方面的作用有了更深刻的认识。这本书让我明白,实时监控系统不仅仅是一个“看”数据的工具,更是一个“懂”数据、并能“用”数据的智能大脑。

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本书在“应用案例分析与实践经验分享”这一部分,堪称是全书的点睛之笔。前面几章的理论铺垫和技术讲解,最终都要落脚到实际应用中,而这一部分的案例分析,正是将这些理论付诸实践的最佳体现。作者并没有仅仅提供一些抽象的理论模型,而是选取了多个不同类型、不同规模的火力发电厂作为案例,详细描述了它们在实施厂级监控信息系统过程中遇到的具体问题、采取的解决方案以及最终取得的成效。这些案例覆盖了从新建厂的系统设计,到老旧厂的系统改造,再到系统升级和功能拓展等多个维度。我尤其对其中一个关于“燃煤电厂锅炉热效率提升”的案例印象深刻。书中详细介绍了该电厂如何利用实时监控系统采集锅炉燃烧过程中的各项参数,并通过先进的算法进行分析,最终找到了最优的燃料掺配和燃烧策略,显著提升了锅炉热效率,降低了燃料消耗。这种“将理论转化为生产力”的真实案例,极大地激发了我对系统应用的信心和兴趣。此外,书中还分享了一些在系统实施过程中,一些“踩过坑”的经验教训,例如在数据集成过程中遇到的标准化难题,在用户培训中遇到的抵触心理,以及在系统维护中遇到的技术瓶颈等。这些真实的经验分享,对于我们这些准备或正在实施类似系统的用户来说,具有极其宝贵的参考价值,能够帮助我们少走弯路,提高项目成功率。这本书的案例部分,就像是为我们提供了一份“操作手册”,让我们能够更清晰地看到,先进的监控技术是如何在实际生产中发挥巨大的作用。

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在探讨“系统安全与可靠性保障”时,我感受到了作者的审慎与专业。火力发电厂作为国家关键基础设施,其信息系统的安全与可靠性是重中之重。这本书没有回避这个核心问题,而是用相当大的篇幅,系统性地阐述了厂级监控信息系统在安全防护和冗余设计方面的关键要素。作者首先详细分析了信息系统面临的各种安全威胁,包括网络攻击(如DDoS攻击、病毒感染、勒索软件)、内部人员误操作、物理安全隐患等,并针对这些威胁提出了相应的防护策略。在网络安全方面,书中详细介绍了防火墙、入侵检测/防御系统(IDS/IPS)、VPN、数据加密等技术在厂级监控系统中的应用,并强调了网络分层隔离和访问控制的重要性。在数据安全方面,作者探讨了数据备份与恢复、数据完整性校验、敏感数据脱敏等技术,以确保数据的安全和可用性。我特别关注的是书中关于“冗余设计与容灾备份”的章节。它详细介绍了热备、冷备、N+1冗余等技术在关键设备和网络链路中的应用,以及如何通过建立异地容灾中心来应对突发灾难。这种全方位的安全保障体系,让我对系统的稳定运行充满了信心。书中还提到了“系统审计与监控”的重要性,通过记录和分析系统日志,能够及时发现安全异常和性能瓶颈,从而为系统的持续优化提供依据。读到这里,我深刻体会到,一个真正可靠的厂级监控信息系统,不仅仅是技术的堆砌,更是对每一个潜在风险的周密考量和严密部署。

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