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1  引言

    由于近年來(lái)電廠引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，發(fā)電企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，因而降低成本，提高效能成為電力企業(yè)發(fā)展的第一要素。通過(guò)采用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)性能計(jì)算和能耗分析，可以了解運(yùn)行指標(biāo)的煤耗差的大小和分布情況，指導(dǎo)運(yùn)行人員實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，提高熱經(jīng)濟(jì)性，從而降低機(jī)組的發(fā)電成本，增強(qiáng)電廠的競(jìng)爭(zhēng)力。
目前中國(guó)大多數(shù)電力企業(yè)采用的是C/S(Client/Server)模式的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但是隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，C/S模式暴露出許多問(wèn)題，諸如，移植性差，維護(hù)復(fù)雜，模塊性差等一系列的問(wèn)題。而采用B/S(Browser/Server)模式則可以很好的克服C/S模式下的缺點(diǎn)，因而逐漸成為電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展方向。

2  系統(tǒng)功能

(1)  信息顯示和查詢模塊

    實(shí)時(shí)和歷史信息瀏覽是B/S結(jié)構(gòu)的電廠在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最主要的功能。該功能保證用戶在客戶機(jī)上通過(guò)瀏覽器直接獲得有關(guān)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)和歷史信息。具體的信息表現(xiàn)方式是讓實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖和歷史趨勢(shì)圖以曲線的形式直觀的在客戶端顯示，同時(shí)可以查詢?nèi)我粫r(shí)間的各種經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)。

(2) 在線熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析模塊

    在線熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析是B/S結(jié)構(gòu)下的電廠在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的增強(qiáng)功能。該功能由在線熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和熱耗偏差分析組成。其實(shí)現(xiàn)是在獲得了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，通過(guò)建立針對(duì)具體熱力系統(tǒng)的狀態(tài)計(jì)算、分析模型和優(yōu)化參數(shù)搜索模型，進(jìn)行在線的系統(tǒng)熱耗計(jì)算和偏差分析，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的在線指導(dǎo)。

(3)  競(jìng)價(jià)上網(wǎng)模塊

    計(jì)算單元機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電成本、供電成本，分析成本變化規(guī)律，為管理部門分析成本構(gòu)成提供有效依據(jù)，使管理者能夠開源節(jié)流，去除不必要的成本開支，增加經(jīng)濟(jì)效益。

(4)  設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊

    該功能主要反映設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，為檢修提供必備的信息。

(5)  報(bào)表生成及打印模塊

    基于每天和每月各種數(shù)據(jù)，由在線實(shí)時(shí)參數(shù)計(jì)算出經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如鍋爐效率、汽輪機(jī)效率、管道效率、發(fā)電煤耗率、廠用電率、端差、磨煤機(jī)、給水泵單耗等，并人工輸入煤質(zhì)分析結(jié)果，形成全廠日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和煤質(zhì)分析單。按照電廠規(guī)定格式打印上報(bào)有關(guān)部門，同時(shí)供領(lǐng)導(dǎo)查詢和考核。

(6)  值間經(jīng)濟(jì)指標(biāo)競(jìng)賽模塊

    按照電廠制定的“值際安全經(jīng)濟(jì)指標(biāo)競(jìng)賽辦法”，統(tǒng)計(jì)各值每月完成的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，并計(jì)算與規(guī)定額定值或者月度平均值的偏差。打出每個(gè)值的分?jǐn)?shù)，供考核評(píng)比。

3  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    該系統(tǒng)采用B/S三層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。B/S三層體系結(jié)構(gòu)分成表示邏輯層、應(yīng)用邏輯層和數(shù)據(jù)服務(wù)層，其中表示邏輯層（客戶端）為用戶提供應(yīng)用界面，完成數(shù)據(jù)輸入、輸出和一般的數(shù)據(jù)處理任務(wù)；應(yīng)用邏輯層（中間層）為客戶端提供程序調(diào)用的應(yīng)用邏輯規(guī)則，以完成其應(yīng)用操作并提供服務(wù)，同時(shí)負(fù)責(zé)連接數(shù)據(jù)服務(wù)層的數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)服務(wù)層負(fù)責(zé)儲(chǔ)存、管理數(shù)據(jù)，可用一些存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。該系統(tǒng)的具體組成及原理如圖1所示。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成現(xiàn)場(chǎng)各種信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、信號(hào)調(diào)理、特征運(yùn)算與顯示等功能。

    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)B/S模式的電廠在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所需的實(shí)時(shí)信息的采集。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的功能就是從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；并為Web服務(wù)提供相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄。

    客戶端和Web服務(wù)器通過(guò)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了Internet/Intranet服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)上客戶端的發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，Web服務(wù)器從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)獲得信息，并根據(jù)客戶端的瀏覽請(qǐng)求和查詢請(qǐng)求，對(duì)信息進(jìn)行加工后返回給客戶端。

這種B/S結(jié)構(gòu)主要有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)  簡(jiǎn)化了客戶端。無(wú)需不同的客戶機(jī)上安裝不同的客戶應(yīng)用程序，而只需安裝通用的瀏覽器軟件；
(2)  簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)。系統(tǒng)的開發(fā)者無(wú)需再為不同級(jí)別的用戶設(shè)計(jì)開發(fā)不同的客戶應(yīng)用程序，所有的功能都在Web服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)，就不同的功能為各級(jí)別的用戶設(shè)置權(quán)限就可以了；
(3)  使用戶操作變得更簡(jiǎn)單。客戶端只是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的瀏覽器，使用者不需要接受專門的培訓(xùn)，就可直接使用。

4  系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1  客戶端開發(fā)

    客戶端界面設(shè)計(jì)基于簡(jiǎn)單、實(shí)用、大方的原則，讓用戶使用起來(lái)方便、易用。本系統(tǒng)采用HTML與Javascript語(yǔ)言相結(jié)合。由于要頻繁的切換顯示各種數(shù)據(jù)，因而使用HTML語(yǔ)言中的Frame語(yǔ)言進(jìn)行界面的框架設(shè)計(jì)，這樣可以提高頁(yè)面的速度。而由Javascrit語(yǔ)言編寫樹狀菜單，可以方便的進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的查詢。具體開發(fā)工具是Dreamweaver2004與編寫語(yǔ)言代碼相結(jié)合。

4.2 服務(wù)器端開發(fā)

(1)  服務(wù)器端開發(fā)工具

    服務(wù)器端采用的是JSP語(yǔ)言。JSP是Sun公司推出的新一代站點(diǎn)開發(fā)語(yǔ)言，它完全解決了目前ASP、PHP的一個(gè)通病―腳本級(jí)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了編譯運(yùn)行。JSP將網(wǎng)頁(yè)的表現(xiàn)形式和服務(wù)器端的代碼邏輯分開。服務(wù)器在接收到客戶端的JSP頁(yè)面請(qǐng)求后，首先由JSP引擎將頁(yè)面代碼轉(zhuǎn)換為Servlet代碼，然后由服務(wù)器上的Java編譯器對(duì)轉(zhuǎn)換的Servlet代碼進(jìn)行編譯，再由Java虛擬機(jī)執(zhí)行編譯后得到的字節(jié)碼，并把結(jié)果傳給客戶端，這樣就完成了一次連接。由于JSP頁(yè)面的內(nèi)置腳本語(yǔ)言是基于Java語(yǔ)言的，而且所有的JSP頁(yè)面都被編譯成為JavaServlet，JSP頁(yè)面就具有Java技術(shù)的所有好處，包括健壯的存儲(chǔ)管理和安全性，“一次編寫，各處運(yùn)行”等特點(diǎn)。

    在本系統(tǒng)中，采用的是JSP+JavaBean技術(shù)。JSP頁(yè)面獨(dú)自響應(yīng)請(qǐng)求并將處理結(jié)果返回客戶。所有的數(shù)據(jù)通過(guò)JavaBean來(lái)處理，JSP實(shí)現(xiàn)頁(yè)面的表現(xiàn)。這樣就實(shí)現(xiàn)了頁(yè)面的顯示與頁(yè)面的內(nèi)容的分離，也為JSP應(yīng)用帶來(lái)了更多的可伸縮性。

(2)  數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)

    數(shù)據(jù)庫(kù)是該系統(tǒng)的核心內(nèi)容，JSP對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)主要是通過(guò)JDBC來(lái)實(shí)現(xiàn)的。很多數(shù)據(jù)庫(kù)都帶有JDBC驅(qū)動(dòng)程序，Java程序就是通過(guò)JDBC驅(qū)動(dòng)程序與數(shù)據(jù)庫(kù)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢、提取等操作。在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)采用的是Oracle9i，該數(shù)據(jù)庫(kù)自帶JDBC驅(qū)動(dòng)程序，因此可以方便的連接上數(shù)據(jù)庫(kù)。下面是連接數(shù)據(jù)庫(kù)的主要程序：
…………
Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver").newInstance();
    String url="jdbc:oracle:oci8:@jingyuan";
 String uid="sea";
 String pwd="sea";
    Connection con = DriverManager.getConnection(url,uid,pwd);
    Statement stmt=con.createStatement();
    ResultSet rst=stmt.executeQuery("select * from baobiao");
    while(rst.next())
    {
     out.println("<tr>");
     out.println("<td>"+rst.getString("……")+"</td>");
     ………..
     out.println("</tr>");
    }
    rst.close();
    stmt.close();
    con.close();
…………

    由于數(shù)據(jù)庫(kù)連接的建立和關(guān)閉對(duì)系統(tǒng)而言是耗費(fèi)系統(tǒng)資源的操作，在多層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序環(huán)境中，這種耗費(fèi)資源的動(dòng)作會(huì)造成系統(tǒng)的性能低下。因此，在本系統(tǒng)中運(yùn)用了連接池技術(shù)，即在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)建立足夠的數(shù)據(jù)庫(kù)連接，并將這些連接組成一個(gè)連接池，由應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)地對(duì)池中的連接進(jìn)行申請(qǐng)、使用和釋放。這樣就盡可能地重用了消耗內(nèi)存的資源，大大節(jié)省了內(nèi)存，提高了服務(wù)器的服務(wù)效率，能夠支持更多的客戶服務(wù)。
使用數(shù)據(jù)源：
…
try
{  
   Context context = new InitialContext();
   DataSource dataSource=(DataSource)context.lookup(“jdbc/jingyuan”);
}
catch(NamingException)
{
  // 處理程序
}
…
建立連接：
Connection con=ds.getConnection(”user”,”pwd”);
…

(3)  數(shù)據(jù)的曲線顯示技術(shù)

    本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)的曲線顯示，這樣可以直觀、快捷的顯示各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南拗疲诜?wù)器端生成圖片傳輸?shù)娇蛻舳藢?shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。因此采用從JSP頁(yè)面提取數(shù)據(jù)到客戶端，客戶端通過(guò)Java Applet生成實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)曲線。

    Java Applet是由面向?qū)ο笳Z(yǔ)言Java開發(fā)的小應(yīng)用程序。與Web瀏覽器緊密結(jié)合，以擴(kuò)展Web瀏覽器的功能，完成數(shù)據(jù)操作和處理。在Applet中可以使用getParameter()方法從指定的變量處獲值。數(shù)據(jù)從JSP頁(yè)面?zhèn)鬟f給Java Applet可以用如下方法：
< Applet code= *.class  width= w height=h codebase=? Name=? Align=? >
< para name=size value=? >
< ／Applet>
其中code為Applet的類名，para name為傳入Applet的參數(shù)。

    由于系統(tǒng)要?jiǎng)討B(tài)顯示實(shí)時(shí)的曲線，因而系統(tǒng)需要定時(shí)刷新界面，本系統(tǒng)采用線程來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功能。使用線程系統(tǒng)在提高實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)的輸入/輸出速度、有效利用系統(tǒng)資源、改善計(jì)算機(jī)通信功能方面顯示出很大優(yōu)勢(shì)。

(4)  數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

    本系統(tǒng)采用與電廠的MIS（管理信息系統(tǒng)）共用Intranet網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)，充分利用該電廠MIS系統(tǒng)資源，省去了有關(guān)硬件的開發(fā)部分，直接通過(guò)MIS來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)參數(shù)的快速、準(zhǔn)確獲取。由于電廠MIS的數(shù)據(jù)庫(kù)類型為Oracle，因此本系統(tǒng)在開發(fā)階段也采用同樣的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，并且在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中建立自定義的4個(gè)庫(kù)表，分別為“指標(biāo)值表”、“額定值表”、“實(shí)測(cè)值表”和“歷史值表”，與從電廠備份來(lái)的MIS數(shù)據(jù)庫(kù)表構(gòu)成開發(fā)時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。程序在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和最終投入實(shí)際運(yùn)行時(shí)，這4個(gè)表仍然包含于MIS系統(tǒng)的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中。

    從MIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中各個(gè)不同的庫(kù)表中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀出后送入“實(shí)測(cè)值表”，“額定值表”中存有系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)相對(duì)不變的參數(shù)，由實(shí)時(shí)計(jì)算程序計(jì)算出的結(jié)果將存放在“指標(biāo)值表”，而“歷史值表”將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)保存。

5  結(jié)語(yǔ)

    經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及技術(shù)選擇等各方面的工作，完成了B/S模式的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)，其功能基本滿足了電廠在線監(jiān)測(cè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求。該系統(tǒng)能夠克服了C/S模式的不足，給電廠的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)帶來(lái)了極大的方便。同時(shí)也體現(xiàn)在JSP技術(shù)在開發(fā)B/S模式的信息管理系統(tǒng)的巨大的優(yōu)勢(shì)和潛力。