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摘要：本文對比了電廠實時生產(chǎn)過程（俗稱“運行”）監(jiān)控層（Monitoring and Control Level）和監(jiān)管層（Supervisory Level）兩者間發(fā)展過程的鮮明差距，分析了電廠監(jiān)管信息系統(tǒng)（Supervisory Information System，簡稱SIS）概念問世后，實時生產(chǎn)過程“監(jiān)管層”的誕生、希望和發(fā)展困境。筆者還對電廠實時生產(chǎn)過程“監(jiān)管層”發(fā)展方向大膽提出了兩大“猜想”，并指出，只有高層啟動決策，才能完成電廠實時生產(chǎn)過程監(jiān)控和監(jiān)管總體運行組織的第二次革命。

關鍵詞：監(jiān)管信息系統(tǒng)（SIS）；監(jiān)控層；監(jiān)管層；運行組織變革

Abstract: The article shows the bright difference in the developing process between control level and supervisory level of real-time process in power plant. The birth, wishes and dilemma of the supervisory level is also analyzed after the conception of supervisory information system came out in power plant. The authors provide two ideas about control level and supervisory level of real-time process in power plant, and point out that the second revolution of control and supervisory operation construction about real-time process in power plant would happen only when the high-level leaders the pay attention to it.

Keywords: Supervisory information system（SIS）; Monitoring and control level; Supervisory level; Operation revolution

1　前言

筆者在《分散控制正走向衰亡》^[1]一文中論述了電廠實時生產(chǎn)過程監(jiān)控平臺正由分散控制系統(tǒng)（Distributed Control System）向智能控制系統(tǒng)（Intelligent ControlSystem）發(fā)展。本文則對電廠實時生產(chǎn)過程另一個爭議不斷的平臺——監(jiān)管（Supervisory）平臺及其監(jiān)管信息系統(tǒng)（Supervisory InformationSystem，簡稱SIS）發(fā)展的困境、問題的關鍵，以及發(fā)展“猜想”進行探討。

2　電廠實時生產(chǎn)過程運行組織

眾所周知，電廠是流程工業(yè)（非離散工業(yè)）中對生產(chǎn)過程的實時性要求很高的一類。傳統(tǒng)上，電廠將實時生產(chǎn)過程的運行組織分為兩個層級：

第一層：監(jiān)視和控制層（簡稱：監(jiān)控層或控制層）

在該層級中，主要依靠運行值班人員（技術工人或一般技術人員），借助監(jiān)控工具——監(jiān)控系統(tǒng)（例如DCS），晝夜不間斷的值班，監(jiān)視和控制實時生產(chǎn)過程，確保其運行安全、高效。

第二層：管理層

在該層級中，負責和參與實時生產(chǎn)過程管理的人，包括廠里的運行專工、生產(chǎn)總工和廠長，上級運行管理人員，以及外部高級技術專家等，他們是一批管理和技術水平相對較高、經(jīng)驗較豐富的人員。但遺憾的是，長期以來他們借助的工具和工作方式一直非常落后，主要依靠運行日志、報表、記錄曲線、一線監(jiān)控人員的口頭報告以及偶爾到控制室視察和會議討論等。因此，他們介入實時生產(chǎn)過程的方式是非實時的，僅根據(jù)間斷性長、殘缺不全、甚至誤導的信息，組織相關人員研究提出解決方案，指導一線監(jiān)控人員在線運行處理或停運檢修，效率低下，效果嚴重受限。正是由于條件限制，人們無法對他們提出更高的要求。

3　實時生產(chǎn)過程監(jiān)控層和管理層發(fā)展的鮮明對比

眾所周知，實時生產(chǎn)過程監(jiān)控層的發(fā)展異常迅速。幾十年來監(jiān)控工具不斷進步，到20世紀八九十年代，我國電廠緊跟國際發(fā)展進入數(shù)字化和信息化階段。同時可喜的是，監(jiān)控層的運行組織，包括控制方式的變革，雖也遭遇激烈的爭論，但其變革仍異常迅速。例如，機組控制方式，從“就地控制”、“機爐分別控制”、“機爐集中控制”迅速發(fā)展到機爐電統(tǒng)一的“單元集中控制”；而全廠眾多的輔助車間，也在1997年電力規(guī)劃設計總院提出2000年示范電廠概念后，迅速從“分散就地控制”發(fā)展到“煤灰水分別集中控制”和“全廠輔助車間集中控制”。運行組織的適時變革，又充分發(fā)揮了現(xiàn)代監(jiān)控工具進步的作用，極大提高了電廠安全經(jīng)濟效益。

與電廠實時生產(chǎn)過程監(jiān)控層的監(jiān)控工具和監(jiān)控運行組織蓬勃發(fā)展形成明顯對比，電廠實時生產(chǎn)過程管理層的工具和運行組織正如前面所說，長期一直沿用與非實時生產(chǎn)過程（檢修、財務等）相似的管理方式，停滯不前，十分落后。人是生產(chǎn)力中最活躍的要素，恰恰因為這種落后導致管理層大批高級人員的潛能沒有充分發(fā)揮。

4　實時生產(chǎn)過程“監(jiān)管層”的誕生、希望及其發(fā)展困境

1997年，電廠監(jiān)管信息系統(tǒng)（SIS）概念問世，歷經(jīng)五年開發(fā)、試點以及首部標準頒布，期間雖爭論不斷，但SIS終成電廠標配，而且開始向更高層級發(fā)展。這是電廠歷史上又一次重大變革的開始，它標志著電廠實時生產(chǎn)過程管理也跨入了應用現(xiàn)代數(shù)字信息技術的一個新時代。同時，這也標志著電廠實時生產(chǎn)過程與非實時生產(chǎn)過程（檢修、財務等）采用同類“管理（Manage）”模式的時代應該結束，探索進入與實時生產(chǎn)過程相匹配的“監(jiān)管（Supervisory）”模式時代的變革正式開啟。

SIS發(fā)展初期階段，雖其功能和性能需要不斷發(fā)展和完善，但已經(jīng)可以為上層領導和高級專業(yè)人員提供大量有用信息。無數(shù)事例證明，即使在那個年代只要認真關注和應用這些信息，對提高電廠監(jiān)管水平就能發(fā)揮明顯的作用。有理由相信，隨著智能算法和數(shù)據(jù)挖掘等當前正在迅猛發(fā)展的技術融入，它必將為實時生產(chǎn)過程監(jiān)管提供更加豐富和智能的信息。但是，SIS系統(tǒng)畢竟是一個開環(huán)系統(tǒng)，只有通過人的有效介入才能形成閉環(huán)，并產(chǎn)生效益。因此，除了SIS系統(tǒng)技術本身發(fā)展完善外（如智能算法和數(shù)據(jù)挖掘技術應用），著重研究人如何有效參與和介入也成了決定SIS成敗的一個關鍵要點。

但遺憾的是，長期以來由于基本上仍然沿用過去傳統(tǒng)的管理方式，其結果正如有人所言“大數(shù)據(jù)躺在那兒睡覺”，“SIS高級應用功能，沒有發(fā)揮作用”……于是質(zhì)疑 “SIS差強人意，是否要繼續(xù)投入大量國家資源”，這是相當長一段時間以來SIS發(fā)展的困境所在。那么人們不禁要問電廠實時生產(chǎn)過程監(jiān)管的運行組織變革為什么如此困難呢？筆者認為，除了傳統(tǒng)觀念的束縛以及由此帶來惰性外（需知傳統(tǒng)的管理模式已有百年以上歷史），還涉及到高層運行組織的變革問題，需要高層研討和決策。當前電力行業(yè)中沒有一個行業(yè)機構，打破電力集團界線，集中全國專家在全國范圍內(nèi)研討和交流這樣的運行組織問題，各自分散的研討必然事倍功半，這就是問題的癥結所在。

5　電廠實時生產(chǎn)過程監(jiān)管層發(fā)展“猜想”

本文不準備對發(fā)電企業(yè)各級SIS技術方面的發(fā)展進行討論，僅僅集中在探討作者認為當前更為關鍵的監(jiān)管層的運行組織問題，并對此拋磚引玉，從宏觀高度提出兩大“猜想”。

猜想一：多級監(jiān)管模式的形成，以及監(jiān)控和監(jiān)管間界線的上移

2014年筆者在《積極推動電廠控制方式的第二次變革》^[2]一文中，曾明確指出，隨著SIS技術的發(fā)展和推廣，電廠實時生產(chǎn)過程的運行組織方式將發(fā)生變革，一個多級監(jiān)管模式將形成，并預測從單元集中控制（監(jiān)控）級向上發(fā)展，將根據(jù)各發(fā)電集團自身特點，分別會形成廠級監(jiān)管中心、集團（或分區(qū)）監(jiān)管中心和集團科研級監(jiān)管中心等。目前，各集團在這方面的建設程度不同但有加快的跡象。

筆者在本文中進一步預測，隨著監(jiān)控和監(jiān)管技術的發(fā)展，智能化技術的廣泛應用和自動化程度的提高，監(jiān)控和監(jiān)管間界線上移的條件逐步具備，界線上移必將再一次發(fā)生，電廠的控制方式將由采用了半個多世紀的單元集中控制方式逐步上移進入到全廠集中控制方式。即全廠建設一個控制室，配置1~2個正、副主值班人員，若干單元輔值班人員。為此，當前應在新建項目規(guī)劃設計時開始著手，早做統(tǒng)籌安排，積極開展試點工作，取得經(jīng)驗，加快推廣應用。

猜想二：高級值班制將滲入監(jiān)管層

根據(jù)傳統(tǒng)習慣和客觀條件，實時生產(chǎn)過程監(jiān)控（控制）中心始終采用24小時不間斷的運行值班制，而實時生產(chǎn)過程管理則采用定期或不定期的“檢查、報告制方式”，顯然這大大限制了對實時生產(chǎn)過程安全高效運行作用的發(fā)揮。實時生產(chǎn)過程監(jiān)管信息系統(tǒng)出現(xiàn)后，已經(jīng)為擺脫傳統(tǒng)的低效落后的“檢查、報告制方式”創(chuàng)造了客觀技術手段和監(jiān)管工具。但是，相當長一段時間以來，傳統(tǒng)習慣依然束縛著人們的思想，“監(jiān)管層”仍然延用過去“檢查、報告制”的管理模式。經(jīng)歷一段時間后，雖然也開始在高層設立了“監(jiān)管中心”、“診斷中心”之類名稱的機構，但大多以監(jiān)控信息系統(tǒng)本身維護開發(fā)技術的專家為主（這好比單元機組值班以DCS專家為主），雖然有的也配置了少量的實時生產(chǎn)過程運行專家，但其工作內(nèi)容和方式仍然沒有完全擺脫“檢查、報告制”的工作方式。筆者認為，監(jiān)管層（監(jiān)管中心）的運行組織應當徹底擺脫“檢查、報告制”模式，實施“高級值班制”模式，強化高級人員與過程的密切關系，適度提高實時性。當然，監(jiān)管層（監(jiān)管中心）的“高級值班制”，也不同于單元控制的一般值班制，它應由精通實時生產(chǎn)過程的高級管理和技術人員進行值班管理，并以他們?yōu)楹诵模瑧{借信息互聯(lián)網(wǎng)絡作為支撐，組成一個完整的實時生產(chǎn)過程分級管理體系。

監(jiān)管層（監(jiān)管中心）實施“高級值班制”運行組織模式是一個復雜的過程，涉及一系列傳統(tǒng)管理方式的變革，涉及人員的特殊要求和培訓，涉及高級監(jiān)管人員和運行控制人員的職責分工和協(xié)調(diào)，以及總體指揮協(xié)調(diào)體系的建立等，這一系列問題尚需要我們?nèi)ヒ粋€個研究落實。

這種新管理體系的優(yōu)點是：

（1）強化了高級運行管理專家和數(shù)據(jù)的結合，憑借豐富的數(shù)據(jù)（包括智能加工的數(shù)據(jù)）及時發(fā)現(xiàn)和研究實時生產(chǎn)過程中潛在的、正在發(fā)生的或者已經(jīng)發(fā)生的問題，根據(jù)確立的職責分工，借助信息互聯(lián)網(wǎng)絡手段分別采取向上級管理部門報告、直接指揮事件處理、發(fā)布運行指導意見等，并最終匯總每個事件的處理報告。

（2）形成了監(jiān)管信息系統(tǒng)技術發(fā)展的火車頭。由于這批高級人員與監(jiān)管信息系統(tǒng)長期密切結合，深知實時生產(chǎn)過程監(jiān)管系統(tǒng)發(fā)展方向和具體需求，他們與監(jiān)管信息系統(tǒng)技術專家相結合，必定為監(jiān)管系統(tǒng)的高速發(fā)展注入生命力。

6　加強頂層設計，迎接實時生產(chǎn)過程運行組織第二次革命

眾所周知，電廠實時生產(chǎn)過程運行組織具有深遠意義的第一次變革是單元集中控制（監(jiān)控）方式的確立及其監(jiān)控工具——DCS的發(fā)展。筆者預測，電廠實時生產(chǎn)過程多級監(jiān)管方式和體系的產(chǎn)生及其監(jiān)管工具——SIS的發(fā)展，將是實時生產(chǎn)過程運行組織另一次具有深遠意義的革命。但是，筆者深知，電廠實時生產(chǎn)過程運行組織的這一次變革遠比第一次變革困難得多，這是因為：

（1）前無先例，無國外經(jīng)驗給我們借鑒和推動，阻力和困難遠比過去第一次變革大。

（2）涉及變革的層級較高。監(jiān)控方式變革只涉及單元機組（機爐電）運行管理，其監(jiān)控工具只涉及熱控專業(yè)。而監(jiān)管方式的變革涉及到過去很少變革的高層次管理（監(jiān)管）及其相關人員，如電廠運行專工、總工、生產(chǎn)廠長，上級運行管理人員、高級技術專家等的運行組織，以及工作方式和習慣，而監(jiān)管工具不僅涉及高級熱控技術，還涉及高級信息技術（例如云技術、邊緣計算、大數(shù)據(jù)技術等）。

（3）到目前為止，全國電力行業(yè)機構大都只研究技術問題，幾乎沒有一個全國性行政機構或行業(yè)組織以及相應層級人員參與，對有關電廠監(jiān)管層級的運行組織變革問題，以及多級監(jiān)管系統(tǒng)的技術路線問題進行研討，更談不上修訂能引領技術革命的新標準問題，這是當前令人失望的現(xiàn)狀。

綜上所述，電廠實時生產(chǎn)過程運行組織的這一次變革，需要高層推動和組織，打破電力集團界線，集中全國管理和技術專家開展交流和研究，再根據(jù)各自具體情況，進行頂層規(guī)劃設計，才有可能沖破重重阻力，推進電廠實時生產(chǎn)過程運行組織健康和高效向前發(fā)展。

7　后記

本文涉及的是電廠宏觀管理問題，也只是提供了一些方向性建議。不過筆者希望能拋磚到玉，開闊思路，引起多層次變革深入的探索。

參考文獻：

[1] 侯子良. 分散控制系統(tǒng)正走向衰亡[J]. 自動化博覽, 2019，36,（3）.

[2] 侯子良. 積極推動電廠控制方式的第二次變革[J]. 自動化博覽 2014，31,（4）.

作者簡介：

侯子良（1935-），男，上海人，教授級高級工程師，主要從事電廠自動化行業(yè)管理、標準化、設計及技術研究。

摘自《自動化博覽》2019年7月刊