摘要：本文對比了電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程（俗稱(chēng)“運行”）監控層（Monitoring and Control Level）和監管層（Supervisory Level）兩者間發(fā)展過(guò)程的鮮明差距，分析了電廠(chǎng)監管信息系統（Supervisory Information System，簡(jiǎn)稱(chēng)SIS）概念問(wèn)世后，實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程“監管層”的誕生、希望和發(fā)展困境。筆者還對電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程“監管層”發(fā)展方向大膽提出了兩大“猜想”，并指出，只有高層啟動(dòng)決策，才能完成電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監控和監管總體運行組織的第二次革命。

關(guān)鍵詞：監管信息系統（SIS）；監控層；監管層；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(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監控平臺正由分散控制系統（Distributed Control System）向智能控制系統（Intelligent ControlSystem）發(fā)展。本文則對電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程另一個(gè)爭議不斷的平臺——監管（Supervisory）平臺及其監管信息系統（Supervisory InformationSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)SIS）發(fā)展的困境、問(wèn)題的關(guān)鍵，以及發(fā)展“猜想”進(jìn)行探討。

2　電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程運行組織

眾所周知，電廠(chǎng)是流程工業(yè)（非離散工業(yè)）中對生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)性要求很高的一類(lèi)。傳統上，電廠(chǎng)將實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程的運行組織分為兩個(gè)層級：

第一層：監視和控制層（簡(jiǎn)稱(chēng)：監控層或控制層）

在該層級中，主要依靠運行值班人員（技術(shù)工人或一般技術(shù)人員），借助監控工具——監控系統（例如DCS），晝夜不間斷的值班，監視和控制實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)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(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程管理的人，包括廠(chǎng)里的運行專(zhuān)工、生產(chǎn)總工和廠(chǎng)長(cháng)，上級運行管理人員，以及外部高級技術(shù)專(zhuān)家等，他們是一批管理和技術(shù)水平相對較高、經(jīng)驗較豐富的人員。但遺憾的是，長(cháng)期以來(lái)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(xiàn)、一線(xiàn)監控人員的口頭報告以及偶爾到控制室視察和會(huì )議討論等。因此，他們介入實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程的方式是非實(shí)時(shí)的，僅根據間斷性長(cháng)、殘缺不全、甚至誤導的信息，組織相關(guān)人員研究提出解決方案，指導一線(xiàn)監控人員在線(xiàn)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(wú)法對他們提出更高的要求。

3　實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監控層和管理層發(fā)展的鮮明對比

眾所周知，實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監控層的發(fā)展異常迅速。幾十年來(lái)監控工具不斷進(jìn)步，到20世紀八九十年代，我國電廠(chǎng)緊跟國際發(fā)展進(jìn)入數字化和信息化階段。同時(shí)可喜的是，監控層的運行組織，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)展到機爐電統一的“單元集中控制”；而全廠(chǎng)眾多的輔助車(chē)間，也在1997年電力規劃設計總院提出2000年示范電廠(chǎng)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(chǎng)輔助車(chē)間集中控制”。運行組織的適時(shí)變革，又充分發(fā)揮了現代監控工具進(jìn)步的作用，極大提高了電廠(chǎng)安全經(jīng)濟效益。

與電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監控層的監控工具和監控運行組織蓬勃發(fā)展形成明顯對比，電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程管理層的工具和運行組織正如前面所說(shuō)，長(cháng)期一直沿用與非實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程（檢修、財務(wù)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(méi)有充分發(fā)揮。

4　實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程“監管層”的誕生、希望及其發(fā)展困境

1997年，電廠(chǎng)監管信息系統（SIS）概念問(wèn)世，歷經(jīng)五年開(kāi)發(fā)、試點(diǎn)以及首部標準頒布，期間雖爭論不斷，但SIS終成電廠(chǎng)標配，而且開(kāi)始向更高層級發(fā)展。這是電廠(chǎng)歷史上又一次重大變革的開(kāi)始，它標志著(zhù)電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程管理也跨入了應用現代數字信息技術(shù)的一個(gè)新時(shí)代。同時(shí)，這也標志著(zhù)電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程與非實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程（檢修、財務(wù)等）采用同類(lèi)“管理（Manage）”模式的時(shí)代應該結束，探索進(jìn)入與實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程相匹配的“監管（Supervisory）”模式時(shí)代的變革正式開(kāi)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(lǐng)導和高級專(zhuān)業(yè)人員提供大量有用信息。無(wú)數事例證明，即使在那個(gè)年代只要認真關(guān)注和應用這些信息，對提高電廠(chǎng)監管水平就能發(fā)揮明顯的作用。有理由相信，隨著(zhù)智能算法和數據挖掘等當前正在迅猛發(fā)展的技術(shù)融入，它必將為實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監管提供更加豐富和智能的信息。但是，SIS系統畢竟是一個(gè)開(kāi)環(huán)系統，只有通過(guò)人的有效介入才能形成閉環(huán)，并產(chǎn)生效益。因此，除了SIS系統技術(shù)本身發(fā)展完善外（如智能算法和數據挖掘技術(shù)應用），著(zhù)重研究人如何有效參與和介入也成了決定SIS成敗的一個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)。

但遺憾的是，長(cháng)期以來(lái)由于基本上仍然沿用過(guò)去傳統的管理方式，其結果正如有人所言“大數據躺在那兒睡覺(jué)”，“SIS高級應用功能，沒(méi)有發(fā)揮作用”……于是質(zhì)疑 “SIS差強人意，是否要繼續投入大量國家資源”，這是相當長(cháng)一段時(shí)間以來(lái)SIS發(fā)展的困境所在。那么人們不禁要問(wèn)電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監管的運行組織變革為什么如此困難呢？筆者認為，除了傳統觀(guān)念的束縛以及由此帶來(lái)惰性外（需知傳統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(wèn)題，需要高層研討和決策。當前電力行業(yè)中沒(méi)有一個(gè)行業(yè)機構，打破電力集團界線(xiàn)，集中全國專(zhuān)家在全國范圍內研討和交流這樣的運行組織問(wèn)題，各自分散的研討必然事倍功半，這就是問(wèn)題的癥結所在。

5　電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監管層發(fā)展“猜想”

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

猜想一：多級監管模式的形成，以及監控和監管間界線(xiàn)的上移

2014年筆者在《積極推動(dòng)電廠(chǎng)控制方式的第二次變革》^[2]一文中，曾明確指出，隨著(zhù)SIS技術(shù)的發(fā)展和推廣，電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程的運行組織方式將發(fā)生變革，一個(gè)多級監管模式將形成，并預測從單元集中控制（監控）級向上發(fā)展，將根據各發(fā)電集團自身特點(diǎn)，分別會(huì )形成廠(chǎng)級監管中心、集團（或分區）監管中心和集團科研級監管中心等。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(jìn)一步預測，隨著(zhù)監控和監管技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)的廣泛應用和自動(dòng)化程度的提高，監控和監管間界線(xiàn)上移的條件逐步具備，界線(xiàn)上移必將再一次發(fā)生，電廠(chǎng)的控制方式將由采用了半個(gè)多世紀的單元集中控制方式逐步上移進(jìn)入到全廠(chǎng)集中控制方式。即全廠(chǎng)建設一個(gè)控制室，配置1~2個(gè)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劃設計時(shí)開(kāi)始著(zhù)手，早做統籌安排，積極開(kāi)展試點(diǎn)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管層

根據傳統習慣和客觀(guān)條件，實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監控（控制）中心始終采用24小時(shí)不間斷的運行值班制，而實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)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(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程安全高效運行作用的發(fā)揮。實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監管信息系統出現后，已經(jīng)為擺脫傳統的低效落后的“檢查、報告制方式”創(chuàng )造了客觀(guān)技術(shù)手段和監管工具。但是，相當長(cháng)一段時(shí)間以來(lái)，傳統習慣依然束縛著(zhù)人們的思想，“監管層”仍然延用過(guò)去“檢查、報告制”的管理模式。經(jīng)歷一段時(shí)間后，雖然也開(kāi)始在高層設立了“監管中心”、“診斷中心”之類(lèi)名稱(chēng)的機構，但大多以監控信息系統本身維護開(kāi)發(fā)技術(shù)的專(zhuān)家為主（這好比單元機組值班以DCS專(zhuān)家為主），雖然有的也配置了少量的實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程運行專(zhuān)家，但其工作內容和方式仍然沒(méi)有完全擺脫“檢查、報告制”的工作方式。筆者認為，監管層（監管中心）的運行組織應當徹底擺脫“檢查、報告制”模式，實(shí)施“高級值班制”模式，強化高級人員與過(guò)程的密切關(guān)系，適度提高實(shí)時(shí)性。當然，監管層（監管中心）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(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程的高級管理和技術(shù)人員進(jìn)行值班管理，并以他們?yōu)楹诵?，憑借信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )作為支撐，組成一個(gè)完整的實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程分級管理體系。

監管層（監管中心）實(shí)施“高級值班制”運行組織模式是一個(gè)復雜的過(guò)程，涉及一系列傳統管理方式的變革，涉及人員的特殊要求和培訓，涉及高級監管人員和運行控制人員的職責分工和協(xié)調，以及總體指揮協(xié)調體系的建立等，這一系列問(wèn)題尚需要我們去一個(gè)個(gè)研究落實(shí)。

這種新管理體系的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）強化了高級運行管理專(zhuān)家和數據的結合，憑借豐富的數據（包括智能加工的數據）及時(shí)發(fā)現和研究實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中潛在的、正在發(fā)生的或者已經(jīng)發(fā)生的問(wèn)題，根據確立的職責分工，借助信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )手段分別采取向上級管理部門(mén)報告、直接指揮事件處理、發(fā)布運行指導意見(jiàn)等，并最終匯總每個(gè)事件的處理報告。

（2）形成了監管信息系統技術(shù)發(fā)展的火車(chē)頭。由于這批高級人員與監管信息系統長(cháng)期密切結合，深知實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程監管系統發(fā)展方向和具體需求，他們與監管信息系統技術(shù)專(zhuān)家相結合，必定為監管系統的高速發(fā)展注入生命力。

6　加強頂層設計，迎接實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程運行組織第二次革命

眾所周知，電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程運行組織具有深遠意義的第一次變革是單元集中控制（監控）方式的確立及其監控工具——DCS的發(fā)展。筆者預測，電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程多級監管方式和體系的產(chǎn)生及其監管工具——SIS的發(fā)展，將是實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)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(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)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(wú)先例，無(wú)國外經(jīng)驗給我們借鑒和推動(dòng)，阻力和困難遠比過(guò)去第一次變革大。

（2）涉及變革的層級較高。監控方式變革只涉及單元機組（機爐電）運行管理，其監控工具只涉及熱控專(zhuān)業(yè)。而監管方式的變革涉及到過(guò)去很少變革的高層次管理（監管）及其相關(guān)人員，如電廠(chǎng)運行專(zhuān)工、總工、生產(chǎn)廠(chǎng)長(cháng)，上級運行管理人員、高級技術(shù)專(zhuān)家等的運行組織，以及工作方式和習慣，而監管工具不僅涉及高級熱控技術(shù)，還涉及高級信息技術(shù)（例如云技術(shù)、邊緣計算、大數據技術(shù)等）。

（3）到目前為止，全國電力行業(yè)機構大都只研究技術(shù)問(wèn)題，幾乎沒(méi)有一個(gè)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(guān)電廠(chǎng)監管層級的運行組織變革問(wèn)題，以及多級監管系統的技術(shù)路線(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行研討，更談不上修訂能引領(lǐng)技術(shù)革命的新標準問(wèn)題，這是當前令人失望的現狀。

綜上所述，電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程運行組織的這一次變革，需要高層推動(dòng)和組織，打破電力集團界線(xiàn)，集中全國管理和技術(shù)專(zhuān)家開(kāi)展交流和研究，再根據各自具體情況，進(jìn)行頂層規劃設計，才有可能沖破重重阻力，推進(jìn)電廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)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(chǎng)宏觀(guān)管理問(wèn)題，也只是提供了一些方向性建議。不過(guò)筆者希望能拋磚到玉，開(kāi)闊思路，引起多層次變革深入的探索。

參考文獻：

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

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

作者簡(jiǎn)介：

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

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年7月刊