信息技术在环保参数监控管理优化中的应用

翟岩

摘 要： 环保管理日趋严谨的当下，如何使环保参数保持可控在控，向我国火电人发起了新的挑战，运用信息技术替代人力进行环保闭环管理是当今环保管理优化的必经之路。

关键词： 信息技术;环保管理优化

【中图分类号】TD79 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.41.020

2018年下半年以来，环保形势日趋严峻，华电集团公司对下属电厂的环保考核越来越严格。華电滕州公司依据华电集团公司外送合一的要求将上传环保参数由DCS取数改为CEMS取数之后，在华电集团公司各单位环保参数有效率中多次出现排名较差的情况，面临被华电集团公司考核的风险，亟需一套系统可以对外传环保参数细化监控，保障环保参数外传及时、准确。

1 总体技术思路

环保参数外送合一改造之前，原有的环保参数信息传递流如下：

外送合一改造后，信息传递流如下：

上传华电集团公司环保参数改为CEMS取数后，本地SIS系统中环保参数异常频发，分析异常发生时的数据，DCS转发CEMS数据到SIS过程中，由于DCS将CEMS原始值直接写入SIS系统致使单点故障频发。SIS系统存在三种异常表现：

1）写入异常值，向浮点量字段写入了字符串，如下所示：

>> PIarcmgr：：addevent failed，mode： 1 ptid： 151343 recid： 127452 status： [-11300] annotation not found in PIvalue

event time： 18-Mar-20 17：16：12 Value： DS_0_1023

2）写入异常时间戳，写入了过去或未来的时间，超出允许范围，如下所示：

>> PIarcmgr：：addevent failed，mode： 1 ptid： 151352 recid： 127364 status： [-11077] Target time after archive end time

event time： 1-Apr-20 12：51：40.50099 Value： -2.125E-009

3）记录不匹配，如下所示：

Read Record error or Record number mismatch

Status： [-15000] std：：istream：：get Failed - 9781 - 9781

Point ID： 151341 Record Number： 9781

Chain Record Number - Next： 584256 Prev： 0 Index： 0

后继上级单位SIS系统由于其数据接口设计问题，即使本地SIS排除单点故障，仍停滞在故障点无法继续读取其后正常的数据，必须联系上级单位SIS管理员手工重启数据接口后方可恢复数据传输，导致长时间数据传输中断。

由于上级单位SIS系统采用串接法，一旦发生异常导致各级SIS系统单点故障时，即使本地SIS系统已经修复完成，仍必须逐级通知各SIS系统运维单位进行重启接口。待逐级处理完毕之后，集团公司SIS系统数据往往已经异常较长时间。

综合以上情况，团队制订了可行性较高的几个方法以期改善环保数据传输率：

1）减少DCS发往本地SIS的异常值;

2）本地SIS越过技术服务中心SIS直接向集团公司SIS传输数据;

3）对公司SIS数据进行监控，有故障及时报告处理;

4）对上级单位SIS数据进行监控，有故障及时报告处理;

5）对CEMS外送环保局数据进行监控，有故障即使报告处理;

6）实现发生异常时的自动处理。

根据提出的以上几条改进方式，团队设计了新的信息传递流，在较多环节增加了检查反馈点，将原有的每级信息层发出数据不管的方式修正为向上级SIS系统、环保平台等环环检查的方式。

最终实现信息传递流如下：

2 技术原理

1）减少信息传输层级，减少了信息传输过程中的延迟和失真。

2）利用计算机技术实现了环保参数的闭环自动监控，保证了环保参数的全天候在控，避免了原本完全采用人工浏览集团环保信息平台来控制环保传输率导致的长时间段失控的问题。

3）使用PISDK、PIOLEDB构建后端数据访问接口，编写软件实现对公司、技术服务中心、集团等3套SIS平台所用的PI数据库中本公司环保参数的实时读取、同时监控。

4）“山东省重点企业自行监测信息发布平台网站”公示了公司废气废水方面的环保数据，web页面通过xhr技术实时刷新CEMS系统获取的环保数据。编写爬虫程序，可将其数值及时取出，可选回写本地PI数据库或RDBMS。

5）编写软件程序，以一定的采样率，对相应环保测点的本地SIS数值、技术服务中心SIS数值、集团SIS数值、省环保厅公示数值进行比对，采用一套算法进行异常判定。该算法分为三种模式：其一为仅判定有效数据，通过读取相应数据源最近时间戳，最近时间戳超出设定值判定为异常;最近时间戳正常的，判定最近设定时间段内的数据变化情况，若数据变化率低于设定值，则判定为异常。其二为比照数据法，将数据单点一定时间段内数值存入数组，读入技术服务中心侧SIS、集团侧SIS数值后，分别在该数组内比照，在设定的近似度内比中则判定为正常，否则判定为异常。其三为读取集团侧SIS系统异常计数，计数值超出设定值判定为异常。判定为发生异常则调用异常通知软件程序，根据预设指标与紧迫程度、异常持续时间等参数，采用微信、电子邮件、手机短信的方式通知环保管理人员与环保设备运行维护人员。

6）根据环保管理人员要求，保留了使用PIActiveView的四数据源（公司SIS、技术服务中心SIS、集团SIS、环保厅公示）对比展示图，并提供了该展示图的SVG H5 B/S版本，借助微信平台，可以方便环保管理人员与环保设备运行维护人员随时统筹查看环保数据采用同时间轴的四数据源曲线图，能方便环保管理人员与环保设备运行维护人员更直观地了解四数据源环保数据是否存在偏差。

7）将本地SIS环保数据、集团公司SIS环保数据、市环保局环保数据、分机组环保数据接入移动办公系统，方便环保管理人员与环保设备运行维护人员随时掌握公司实时环保参数。

8）通过编写本地SIS系统故障监听处理程序，实现了对SIS系统本身的闭环控制。针对本公司SIS系统采用的OsisoftPI实时数据库软件的Archive文件被写入异常环保参数的情况，针对本地SIS系统异常设计监听程序，异常发生后，根据故障类型判断故障类型，对应各种异常采取重启Snapshot服务、重启Message服务、重建Archive文档（程序化地自动进行Archive文件的Force Shift操作，自动进行异常Archive文件的Unregister、Rebuild、Reregister操作）等处理方式，尽可能地缩短本地SIS系统的异常时长。能够保留较清晰的日志，方便后期对故障点进行人工排查、审计，进一步处理缺陷以尽可能避免同类异常再次发生。

3 优化成果

实施后，环保管理人员能够更方便快捷的关注公司环保参数，环保异常能够较快发出通知，提高了环保在控率，加快了环保参数异常的处理速度。华电滕州公司环保参数传输有效率从80%-90%区间提高到了95%以上，为环保工作有序开展提供了重要的助力。