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1、發(fā)電廠信息化規(guī)劃設計研究思路中國國際招標網 時間：2010.04.08 來源：互聯(lián)網 隨著電力體制改革的進一步深入和電力市場的逐步擴大，電力調度、運行方式、決策管理等都必須圍繞發(fā)電廠最大利益目標而工作，如何最大限度地發(fā)揮機組效能，節(jié)約運行維護費用，達到設備高可靠性、高可用性的目標，提高電廠的生產管理水平，已成為關系到實現(xiàn)發(fā)電廠中長期發(fā)展戰(zhàn)略目標的重要課題。電力市場化進程對發(fā)電廠信息系統(tǒng)提出了新的要求和挑戰(zhàn)，也將大大推進信息化建設的深度和廣度。為此，在對發(fā)電廠信息需求調研的基礎上，結合未來業(yè)務發(fā)展目標，參考國內外先進的發(fā)電企業(yè)信息化建設的經驗，提出一個先進、合理、可操作的發(fā)電廠信息化規(guī)劃。1 發(fā)
2、電企業(yè)的工作流程發(fā)電企業(yè)生產和經營管理有五個層次：設備運行層、過程控制層、信息事務層、信息管理層、決策層。(1)設備運行層：是確保發(fā)電業(yè)務能夠被有效地、有效率地執(zhí)行的過程，設備或裝置的運行參數(shù)和狀態(tài)，是實時數(shù)據(jù)的主要信息源。(2)過程控制層：采集設備運行層設備或裝置的運行參數(shù)和狀態(tài)等實時數(shù)據(jù)，為運行提供指導。(3)信息事務層：是為實現(xiàn)企業(yè)目標有效地利用資源的具體過程，積累的各種業(yè)務處理和管理基礎數(shù)據(jù)，是非實時數(shù)據(jù)的主要信息源。(4)信息管理層：對采集的各種跨平臺的基礎數(shù)據(jù)重新組合和加工，構成數(shù)據(jù)倉庫，進行深層數(shù)據(jù)挖掘、多維數(shù)據(jù)分析。(5)決策層：確立企業(yè)的經營戰(zhàn)略，即確定企業(yè)目標、方針，制定戰(zhàn)
3、略規(guī)劃、人力資源規(guī)劃、財務管理計劃等方面的政策和原則。發(fā)電企業(yè)所有的生產和經營管理都是由各種流程組成的。發(fā)電企業(yè)的工作流程可以分為操作控制流程、過程控制流程、管理控制流程、戰(zhàn)略計劃流程，也可以分為業(yè)務流程、管理流程、經營流程。經營流程決定業(yè)務流程的方向，管理流程是經營流程和業(yè)務流程的支撐。根據(jù)發(fā)電企業(yè)業(yè)務活動的內容，業(yè)務流程可以分為生產流程、設計開發(fā)流程、采購管理流程、質量管理流程、財務管理流程、儲運管理流程、市場營銷流程等，業(yè)務流程還可以細分。企業(yè)業(yè)務流程是有生命周期的，分為識別需求、設計流程、執(zhí)行并優(yōu)化流程、流程重組四個階段。信息技術是企業(yè)工作流程的重要約束，信息技術支持的客戶關系管理、企
4、業(yè)資源管理和供應鏈管理可以降低交易成本，使管理更加細化，支持企業(yè)良好運營。信息是信息技術和信息系統(tǒng)的核心部分。信息資源將人力資源、資金資源、物資資源聯(lián)系起來，有助于企業(yè)資源的整合，在資源配置中發(fā)揮重要作用。信息系統(tǒng)以信息為基本元素，能夠極大的提高流程運行質量，提高企業(yè)經營管理水平。隨著電力體制改革的進一步深入和電力市場的逐步擴大，電力調度、運行方式、決策管理等都必須圍繞發(fā)電廠最大利益目標而工作，如何最大限度地發(fā)揮機組效能，節(jié)約運行維護費用，達到設備高可靠性、高可用性的目標，提高電廠的生產管理水平，已成為關系到實現(xiàn)發(fā)電廠中長期發(fā)展戰(zhàn)略目標的重要課題。電力市場化進程對發(fā)電廠信息系統(tǒng)提出了新的要求和
5、挑戰(zhàn)，也將大大推進信息化建設的深度和廣度。為此，在對發(fā)電廠信息需求調研的基礎上，結合未來業(yè)務發(fā)展目標，參考國內外先進的發(fā)電企業(yè)信息化建設的經驗，提出一個先進、合理、可操作的發(fā)電廠信息化規(guī)劃。1 發(fā)電企業(yè)的工作流程發(fā)電企業(yè)生產和經營管理有五個層次：設備運行層、過程控制層、信息事務層、信息管理層、決策層。(1)設備運行層：是確保發(fā)電業(yè)務能夠被有效地、有效率地執(zhí)行的過程，設備或裝置的運行參數(shù)和狀態(tài)，是實時數(shù)據(jù)的主要信息源。(2)過程控制層：采集設備運行層設備或裝置的運行參數(shù)和狀態(tài)等實時數(shù)據(jù)，為運行提供指導。(3)信息事務層：是為實現(xiàn)企業(yè)目標有效地利用資源的具體過程，積累的各種業(yè)務處理和管理基礎數(shù)據(jù)，
6、是非實時數(shù)據(jù)的主要信息源。(4)信息管理層：對采集的各種跨平臺的基礎數(shù)據(jù)重新組合和加工，構成數(shù)據(jù)倉庫，進行深層數(shù)據(jù)挖掘、多維數(shù)據(jù)分析。(5)決策層：確立企業(yè)的經營戰(zhàn)略，即確定企業(yè)目標、方針，制定戰(zhàn)略規(guī)劃、人力資源規(guī)劃、財務管理計劃等方面的政策和原則。發(fā)電企業(yè)所有的生產和經營管理都是由各種流程組成的。發(fā)電企業(yè)的工作流程可以分為操作控制流程、過程控制流程、管理控制流程、戰(zhàn)略計劃流程，也可以分為業(yè)務流程、管理流程、經營流程。經營流程決定業(yè)務流程的方向，管理流程是經營流程和業(yè)務流程的支撐。根據(jù)發(fā)電企業(yè)業(yè)務活動的內容，業(yè)務流程可以分為生產流程、設計開發(fā)流程、采購管理流程、質量管理流程、財務管理流程、儲運
7、管理流程、市場營銷流程等，業(yè)務流程還可以細分。企業(yè)業(yè)務流程是有生命周期的，分為識別需求、設計流程、執(zhí)行并優(yōu)化流程、流程重組四個階段。信息技術是企業(yè)工作流程的重要約束，信息技術支持的客戶關系管理、企業(yè)資源管理和供應鏈管理可以降低交易成本，使管理更加細化，支持企業(yè)良好運營。信息是信息技術和信息系統(tǒng)的核心部分。信息資源將人力資源、資金資源、物資資源聯(lián)系起來，有助于企業(yè)資源的整合，在資源配置中發(fā)揮重要作用。信息系統(tǒng)以信息為基本元素，能夠極大的提高流程運行質量，提高企業(yè)經營管理水平。2 數(shù)字化電廠數(shù)字化電廠即電廠廠級信息自動化系統(tǒng)的概念，它包括廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(Supervisory Informati
8、on System以下簡稱SIS)和管理信息系統(tǒng)(Management Information System以下簡稱MIS)。數(shù)字化電廠的信息系統(tǒng)主要涉及分散控制系統(tǒng)(DCS)、廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)、管理信息系統(tǒng)(MIS)三大系統(tǒng)。三大系統(tǒng)各自獨立運行于支撐自身的網絡系統(tǒng)，通過公用的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)三個系統(tǒng)的無縫集成，從而達到全廠數(shù)據(jù)的共享。(1)分散控制系統(tǒng)(DCS)是屬于生產過程控制系統(tǒng)范疇。分散控制系統(tǒng)(DCS)完成對設備運行層實時數(shù)據(jù)的采集、轉換和存儲，控制設備生產運行。是一個過程控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)發(fā)掘技術和歷史數(shù)據(jù)的保存都存在相當大的限制，運行人員通過DCS實現(xiàn)對設備的控制功能，它
9、強調的是運行的準確，以穩(wěn)定性和安全性為首要目標。(2)廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)是屬于實時生產過程管理和監(jiān)控范疇。現(xiàn)代大型火力發(fā)電廠各工藝系統(tǒng)的控制已普遍采用分散控制系統(tǒng)DCS和PLC程控系統(tǒng)，大大提高了機組的自動化水平，但各控制系統(tǒng)之間相互獨立，信息不能共享。廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)在管控一體化中起著非常重要的承上(MIS系統(tǒng))啟下(控制系統(tǒng))的作用。廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)從機組DCS系統(tǒng)、輔助車間程控系統(tǒng)(PLC)等過程控制系統(tǒng)以及其它數(shù)據(jù)源中集成實時過程信息和歷史數(shù)據(jù)，構成生產實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，為生產管理人員的分析和決策提供支持。它強調的是運行的質量，以經濟性為首要目標，強調對決策者提
10、供系統(tǒng)外部環(huán)境信息、內部綜合信息、決策者個人經驗和判斷等方面的支持。(3)管理信息系統(tǒng)(MIS)是屬于廠級管理現(xiàn)代化范疇。管理信息系統(tǒng)(MIS)的主要任務是信息處理，積累信息事務層的非實時數(shù)據(jù)，包括電廠基建期MIS的數(shù)據(jù)，對生產實時數(shù)據(jù)和信息事務層的非實時數(shù)據(jù)進行綜合加工，幫助企業(yè)優(yōu)化資源配置。它強調信息流程的整體性，其信息可為所有決策人員使用，而對中、高層決策者所需的內外部信息和適應個人決策風格的經驗和判斷，則只提供部分信息的支持，不可能達到使決策者操作得心應手的程度。SIS和MIS的開發(fā)過程基本相同，都經過系統(tǒng)調查、可行性論證、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)評價等各階段。但是，MIS系
11、統(tǒng)的開發(fā)側重于系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而SIS系統(tǒng)更強調進化性開發(fā)，要求開發(fā)周期短，重復進行，由此造成這兩種開發(fā)不可能在一個系統(tǒng)內共存。SIS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)是面向不同層次、不同目標，具有不同功能的兩種系統(tǒng)，既有相互聯(lián)系，又有重大區(qū)別。這兩個系統(tǒng)應該并存，相互不能代替，有些功能可以交叉。SIS與MIS實時性要求不同。SIS實時性強， MIS實時性要求就低一些，是屬于“離線”分析和管理。3 信息系統(tǒng)總體構架隨著DCS系統(tǒng)軟硬件性能的不斷提高，以及DCS系統(tǒng)由控制系統(tǒng)逐步向信息系統(tǒng)開放，建設廠級生產過程自動化和管理信息現(xiàn)代化的數(shù)字化電廠已成為現(xiàn)實，并逐步在國內一些新建電廠工程中得以實踐。發(fā)電廠應該基于數(shù)字化
12、電廠的概念和管理模型，針對企業(yè)總目標，找出相對重要的業(yè)務流程作為系統(tǒng)建設主線索，綜合考慮管理信息系統(tǒng)和各生產控制系統(tǒng)的集成，重視企業(yè)軟硬件資源的整合，提供一個全廠范圍內從底層控制到分析優(yōu)化、管理決策的綜合應用平臺，實現(xiàn)全廠范圍內的數(shù)字化。建立管理模型的方法步驟是：了解企業(yè)的概況、企業(yè)目標、組織機構和一般業(yè)務流程，并從中歸納分析出相對科學的業(yè)務流程;搜集分析企業(yè)的基本數(shù)據(jù)、參數(shù)、指標等，歸納總結出基礎數(shù)據(jù)字典;對企業(yè)的日?；顒舆M行標準化、規(guī)范化、程序化分析。發(fā)電廠的生產和經營管理貫穿了一條以工作流為主線的流程化管理即物流、人流、資金流。在進行發(fā)電廠工作流總體設計時，工作流的最優(yōu)化、工作流的數(shù)字化
13、空間、工作流整體再創(chuàng)造、工作流的戰(zhàn)略重要性、工作流的虛擬化，都是必須思考的重要問題。發(fā)電廠信息系統(tǒng)總體構架示意圖見圖1。(1)廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)主要由廠級監(jiān)控網絡以及網絡上的實時數(shù)據(jù)庫服務器、過程管理功能站、客戶機、應用軟件等組成。(2)管理信息系統(tǒng)主要由網絡系統(tǒng)、主機系統(tǒng)、應用系統(tǒng)組成。(a)網絡系統(tǒng)網絡系統(tǒng)是信息系統(tǒng)的基石。主要由局域網、網絡設備、廣域互連/VPN、Internet技術組成。網絡系統(tǒng)實現(xiàn)企業(yè)內部的互連，以及提供遠程連接的VPN和Internet接入等。(b)主機系統(tǒng)主機系統(tǒng)包括服務器等硬件設備和操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、中間件、開發(fā)工具等。(c)應用系統(tǒng)應用系統(tǒng)是信息化建設的
14、核心，是實現(xiàn)企業(yè)的現(xiàn)代化管理的保證。主要包括核心應用系統(tǒng)(財務管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、企業(yè)資產管理系統(tǒng))和其他應用系統(tǒng)(安全監(jiān)察管理系統(tǒng)、燃料管理系統(tǒng)、計劃統(tǒng)計管理系統(tǒng)、生產技術管理系統(tǒng)等)。(d)信息一體化平臺在系統(tǒng)平臺和應用系統(tǒng)之間，建設信息一體化平臺，連接異地異構數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)挖掘等手段，運用科學的模型和方法，構建發(fā)電廠決策系統(tǒng)。4 信息化建設的指導思想和總體目標指導思想是立足企業(yè)長遠的發(fā)展戰(zhàn)略目標，引入國際先進的管理理念，依托先進的信息技術，基于數(shù)字化電廠的概念和管理模型, 注重信息和應用的集成，堅持與生產系統(tǒng)同步設計、同步建設，實現(xiàn)與生產系統(tǒng)同步投產。戰(zhàn)略目標是以信息化帶動管理
15、現(xiàn)代化，建立基于價值鏈的企業(yè)運行模式，強化對企業(yè)生產經營管理全過程的控制和優(yōu)化，實現(xiàn)管理的高效性、決策的科學性，提高企業(yè)的戰(zhàn)略管理能力和競爭能力?？傮w目標是在管理組織架構的支撐下，建立國內先進水平的基礎網絡設施、高度集成的核心業(yè)務應用系統(tǒng)和標準的數(shù)據(jù)管理規(guī)范，為企業(yè)生產運營層、管理決策層、以及投資者提供有價值的信息服務。5 應用系統(tǒng)建設5.1 應用系統(tǒng)建設目標圍繞發(fā)電廠的戰(zhàn)略目標和近期目標，引進國內外先進的管理理念，建設具有自身特色的先進、實用的應用系統(tǒng)，實現(xiàn)整個企業(yè)運營的規(guī)范化、辦公的自動化和管理的現(xiàn)代化。應用系統(tǒng)是信息化建設的核心，具體內容如下：(1)建立企業(yè)門戶網站和內部WEB主頁，作為
16、應用系統(tǒng)總界面，滿足發(fā)電廠形象宣傳、綜合信息查詢等需要。(2)建立辦公自動化系統(tǒng)(OA)，滿足發(fā)電廠辦公管理、電子郵件等需要。(3)建立滿足發(fā)電廠經營管理需要的應用系統(tǒng)，主要包括財務管理系統(tǒng)(FMIS)、人力資源管理系統(tǒng)(HR)、企業(yè)資產管理系統(tǒng)(EAM)、燃料管理系統(tǒng)、計劃統(tǒng)計管理系統(tǒng)等。(4)建立滿足發(fā)電廠安全生產管理需要的應用系統(tǒng)，主要包括生產運行管理系統(tǒng)、生產技術管理系統(tǒng)、安全監(jiān)察管理系統(tǒng)等。(5)建立為決策服務的輔助分析系統(tǒng)，主要包括生產實時數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、電力市場報價輔助分析系統(tǒng)等。(6)為了滿足發(fā)電廠籌建處基建管理的需要，需要實施工程建設項目管理系統(tǒng)，實現(xiàn)投資、進度、質量、安全的有
17、效管理和控制。(7)構建發(fā)電廠決策分析系統(tǒng)，建立整個企業(yè)范圍的關鍵績效指標體系，對重要的財務和業(yè)務數(shù)據(jù)進行監(jiān)控分析;建立長期戰(zhàn)略預算流程，并通過及時的預算指標的執(zhí)行數(shù)據(jù)進行對比和分析，為企業(yè)領導進行監(jiān)控和決策提供參考，有效監(jiān)控企業(yè)在戰(zhàn)略軌道上運作。5.2應用系統(tǒng)實施策略(1)引入國際先進的ERP/EAM系統(tǒng)，以ERP/EAM系統(tǒng)為基礎定位發(fā)電廠信息系統(tǒng)的應用架構，借鑒國際先進的管理思想和管理理念，重組企業(yè)管理架構，規(guī)范和優(yōu)化企業(yè)業(yè)務流程。(2)優(yōu)先實施對發(fā)電廠生產經營起主導作用的核心應用軟件。電廠最重要的管理目標是設備的安全運行，管理的最重要的資產是復雜而多樣的設備，電廠運營維護的可控費用中，
18、最大的一部分成本是與設備維護相關的各種費用以及備件庫存和采購成本，電廠的核心應用軟件應該是企業(yè)資產管理(以設備管理為核心，包括備件物料庫存和采購管理系統(tǒng))、財務管理、人力資源管理在內的應用系統(tǒng)，三個系統(tǒng)應該緊密集成。(3)在實施核心應用軟件的基礎上，集成燃料管理，計劃統(tǒng)計管理，生產運行管理，生產技術管理，安全監(jiān)察管理等系統(tǒng)，實現(xiàn)整個企業(yè)范圍內物流、資金流、信息流的有序統(tǒng)一。(4)建立企業(yè)門戶網站，開展辦公自動化(OA)的應用，優(yōu)化企業(yè)信息資源結構，建立一個以先進網絡為依托，業(yè)務系統(tǒng)為基礎，信息源頭統(tǒng)一、數(shù)據(jù)充分共享的計算機協(xié)同工作環(huán)境。(5)在發(fā)電廠基建階段實施工程建設項目管理信息系統(tǒng)，加強對
19、項目的投資、安全、質量、進度等方面的管理和控制，降低工程造價。(6)建設信息一體化平臺，連接異地異構數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)挖掘等手段，運用科學的模型和方法，構建發(fā)電廠決策系統(tǒng)，為領導決策提供支持，實現(xiàn)管理目標化，為經營戰(zhàn)略的實現(xiàn)提供支撐。5.3項目組織管理(1)堅持統(tǒng)一領導、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、分批建設、分層管理、分級負責的原則，以項目管理的理論、方法、手段控制和實現(xiàn)發(fā)電廠信息化建設的進程。項目管理的九大知識點是整體管理、范圍管理、時間管理、成本管理、質量管理、人力資源管理、溝通管理、風險管理、采購管理，重點控制時間、成本、質量管理。(2)大型信息系統(tǒng)的實施階段包括項目啟動、設計和開發(fā)、系統(tǒng)實施，上
20、線投產四個階段。在項目啟動階段，根據(jù)合同細化并確定合理的項目實施目標和工作范圍，制定合理和確實可行的項目計劃，建立技術環(huán)境，為項目組成員提供產品培訓;在設計和開發(fā)階段，進行二次開發(fā)和客戶化工作，使其達到用戶的特定需求;在系統(tǒng)實施階段，進行應用設計、開發(fā)的調整和測試;系統(tǒng)具備條件以后即上線運行。要求項目采用閉環(huán)的系統(tǒng)開發(fā)和實施方法,才能不斷的檢查和驗證實施組所做的工作，是否達到或完成了最初制定的項目工作范圍和目標，并根據(jù)項目實施進展的具體情況對項目計劃做出響應的調整。(3)基礎數(shù)據(jù)的準確性和完整性是確保信息系統(tǒng)能否成功應用的關鍵。因此，在項目實施過程中，要高度重視基礎數(shù)據(jù)的采集工作，成立專門的基
21、礎數(shù)據(jù)采集組，保證數(shù)據(jù)按時保質保量完成。(4)充分認識業(yè)務流程對系統(tǒng)實施的影響。系統(tǒng)的實施不是一個簡單的信息系統(tǒng)和軟件工具的實施，更重要的是，它應該被理解為一個管理系統(tǒng)的實施，不可避免的將涉及到業(yè)務管理流程的優(yōu)化。(5)重視項目過程的控制和管理。從以下幾個方面著手：有效的組織機構，高層領導的重視和參與，足夠的資源投入，最經濟的投入得到最適合的結果，團隊精神。(a)高層領導的重視和參與既然是管理項目的實施，又涉及到企業(yè)大多數(shù)核心業(yè)務部門，沒有高層領導以及各部門領導的重視和參與是不行的。企業(yè)管理信息系統(tǒng)的建設是“一把手”工程，要得到不僅是領導們的口頭重視，更重要的是行動上的重視，包括人、財、物上的
22、支持以及親身地參與項目的討論和決策過程。(b)足夠的資源投入對于引進的系統(tǒng)，項目工作量巨大，包括基礎數(shù)據(jù)收集和整理工作、業(yè)務流程討論和規(guī)劃工作、系統(tǒng)設置和客戶化工作、用戶培訓和系統(tǒng)上線工作，上線后的技術支持和系統(tǒng)優(yōu)化工作。所有這些工作涉及到企業(yè)的決策層和管理層領導以及各部門核心業(yè)務人員，包括維修、運行、財務、采購、庫房、信息等部門。必須有足夠的人員投入來確保項目的成功。對于項目經理，應該由懂業(yè)務、有一定計算機知識、有很強協(xié)調能力的人員擔任，而且在項目實施期間，應該是專職的項目經理。項目核心組成員也應有50%以上時間投在項目中。(c)最經濟的投入得到最適合的結果任何一個系統(tǒng)都無法解決企業(yè)全部的問
23、題，應該在有限的時間，有限的投入內盡可能地解決影響業(yè)務的最關鍵問題，把實施的范圍和深度控制在適當可行的范圍，使系統(tǒng)能夠盡快地在關鍵領域發(fā)揮關鍵作用。(d)團隊精神項目實施是一個各方參與的過程，既有用戶方，又有實施服務方，既有項目核心人員，又有項目輔助人員。各方人員組成一個團隊，為達到同一個目標而努力，因此團隊的協(xié)作精神至關重要。(6)重視系統(tǒng)上線運行后的支持工作，包括加強對最終用戶的培訓，建立相應的規(guī)章制度來配合新系統(tǒng)的運行。系統(tǒng)的上線運行只是整個項目實施的一個大的階段性成果，并非是整個項目的結束。任何一個管理信息系統(tǒng)的上線使用，都應該有一個后續(xù)的持續(xù)完善和優(yōu)化的過程，包括業(yè)務流程的不斷完善和優(yōu)化，同時還必須注意基礎數(shù)據(jù)的持續(xù)完善和優(yōu)化。只有這樣才能使系統(tǒng)真正具有生命力，在日程管理中發(fā)揮作用。6結束語浙江省電力設計院承擔了浙江省十多個新建電廠信息化建設的設計任務，進行了信息化建設的規(guī)劃和設計咨詢工作，并逐步付諸實施。北京大學信息總監(jiān)(CIO)招生企業(yè)架構(TOGAF)中文認證培訓聯(lián)邦企業(yè)架構(FEA)中文認證培訓
發(fā)電廠信息化規(guī)劃思路
