信息技術在環保參數監控管理優化中的應用

翟巖

摘?要： 環保管理日趨嚴謹的當下，如何使環保參數保持可控在控，向我國火電人發起了新的挑戰，運用信息技術替代人力進行環保閉環管理是當今環保管理優化的必經之路。

關鍵詞： 信息技術;環保管理優化

【中圖分類號】TD79?【文獻標識碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.41.020

2018年下半年以來，環保形勢日趨嚴峻，華電集團公司對下屬電廠的環?？己嗽絹碓絿栏?。華電滕州公司依據華電集團公司外送合一的要求將上傳環保參數由DCS取數改為CEMS取數之后，在華電集團公司各單位環保參數有效率中多次出現排名較差的情況，面臨被華電集團公司考核的風險，亟需一套系統可以對外傳環保參數細化監控，保障環保參數外傳及時、準確。

1?總體技術思路

環保參數外送合一改造之前，原有的環保參數信息傳遞流如下：

外送合一改造后，信息傳遞流如下：

上傳華電集團公司環保參數改為CEMS取數后，本地SIS系統中環保參數異常頻發，分析異常發生時的數據，DCS轉發CEMS數據到SIS過程中，由于DCS將CEMS原始值直接寫入SIS系統致使單點故障頻發。SIS系統存在三種異常表現：

1）寫入異常值，向浮點量字段寫入了字符串，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）寫入異常時間戳，寫入了過去或未來的時間，超出允許范圍，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）記錄不匹配，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

后繼上級單位SIS系統由于其數據接口設計問題，即使本地SIS排除單點故障，仍停滯在故障點無法繼續讀取其后正常的數據，必須聯系上級單位SIS管理員手工重啟數據接口后方可恢復數據傳輸，導致長時間數據傳輸中斷。

由于上級單位SIS系統采用串接法，一旦發生異常導致各級SIS系統單點故障時，即使本地SIS系統已經修復完成，仍必須逐級通知各SIS系統運維單位進行重啟接口。待逐級處理完畢之后，集團公司SIS系統數據往往已經異常較長時間。

綜合以上情況，團隊制訂了可行性較高的幾個方法以期改善環保數據傳輸率：

1）減少DCS發往本地SIS的異常值;

2）本地SIS越過技術服務中心SIS直接向集團公司SIS傳輸數據;

3）對公司SIS數據進行監控，有故障及時報告處理;

4）對上級單位SIS數據進行監控，有故障及時報告處理;

5）對CEMS外送環保局數據進行監控，有故障即使報告處理;

6）實現發生異常時的自動處理。

根據提出的以上幾條改進方式，團隊設計了新的信息傳遞流，在較多環節增加了檢查反饋點，將原有的每級信息層發出數據不管的方式修正為向上級SIS系統、環保平臺等環環檢查的方式。

最終實現信息傳遞流如下：

2?技術原理

1）減少信息傳輸層級，減少了信息傳輸過程中的延遲和失真。

2）利用計算機技術實現了環保參數的閉環自動監控，保證了環保參數的全天候在控，避免了原本完全采用人工瀏覽集團環保信息平臺來控制環保傳輸率導致的長時間段失控的問題。

3）使用PISDK、PIOLEDB構建后端數據訪問接口，編寫軟件實現對公司、技術服務中心、集團等3套SIS平臺所用的PI數據庫中本公司環保參數的實時讀取、同時監控。

4）“山東省重點企業自行監測信息發布平臺網站”公示了公司廢氣廢水方面的環保數據，web頁面通過xhr技術實時刷新CEMS系統獲取的環保數據。編寫爬蟲程序，可將其數值及時取出，可選回寫本地PI數據庫或RDBMS。

5）編寫軟件程序，以一定的采樣率，對相應環保測點的本地SIS數值、技術服務中心SIS數值、集團SIS數值、省環保廳公示數值進行比對，采用一套算法進行異常判定。該算法分為三種模式：其一為僅判定有效數據，通過讀取相應數據源最近時間戳，最近時間戳超出設定值判定為異常;最近時間戳正常的，判定最近設定時間段內的數據變化情況，若數據變化率低于設定值，則判定為異常。其二為比照數據法，將數據單點一定時間段內數值存入數組，讀入技術服務中心側SIS、集團側SIS數值后，分別在該數組內比照，在設定的近似度內比中則判定為正常，否則判定為異常。其三為讀取集團側SIS系統異常計數，計數值超出設定值判定為異常。判定為發生異常則調用異常通知軟件程序，根據預設指標與緊迫程度、異常持續時間等參數，采用微信、電子郵件、手機短信的方式通知環保管理人員與環保設備運行維護人員。

6）根據環保管理人員要求，保留了使用PIActiveView的四數據源（公司SIS、技術服務中心SIS、集團SIS、環保廳公示）對比展示圖，并提供了該展示圖的SVG H5 B/S版本，借助微信平臺，可以方便環保管理人員與環保設備運行維護人員隨時統籌查看環保數據采用同時間軸的四數據源曲線圖，能方便環保管理人員與環保設備運行維護人員更直觀地了解四數據源環保數據是否存在偏差。

7）將本地SIS環保數據、集團公司SIS環保數據、市環保局環保數據、分機組環保數據接入移動辦公系統，方便環保管理人員與環保設備運行維護人員隨時掌握公司實時環保參數。

8）通過編寫本地SIS系統故障監聽處理程序，實現了對SIS系統本身的閉環控制。針對本公司SIS系統采用的OsisoftPI實時數據庫軟件的Archive文件被寫入異常環保參數的情況，針對本地SIS系統異常設計監聽程序，異常發生后，根據故障類型判斷故障類型，對應各種異常采取重啟Snapshot服務、重啟Message服務、重建Archive文檔（程序化地自動進行Archive文件的Force Shift操作，自動進行異常Archive文件的Unregister、Rebuild、Reregister操作）等處理方式，盡可能地縮短本地SIS系統的異常時長。能夠保留較清晰的日志，方便后期對故障點進行人工排查、審計，進一步處理缺陷以盡可能避免同類異常再次發生。

3?優化成果

實施后，環保管理人員能夠更方便快捷的關注公司環保參數，環保異常能夠較快發出通知，提高了環保在控率，加快了環保參數異常的處理速度。華電滕州公司環保參數傳輸有效率從80%-90%區間提高到了95%以上，為環保工作有序開展提供了重要的助力。