本发明属于火电厂历史数据管理领域，具体涉及一种火电机组历史数据管理装置及方法。
背景技术：
在火电厂生产过程中，控制系统实时测量并存储机组的各种运行参数和测量数据。火电机组运行的历史数据具有重要的价值，它记录了机组在不同的工况和条件下的运行状态，对于科研人员和设备厂家来说是一个非常重要的资源，如果在设计和产品试验过程中采用这些数据进行模拟，将会更接近现场环境和机组实际情况。目前火电厂对机组的历史数据存储在控制系统历史数据服务器中，仅仅支持简单的历史数据查询和访问，访问速度慢，不支持复杂的条件查询、运行模拟及历史数据的高速访问等。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种火电机组历史数据管理装置及方法，该装置结构简单，采用分布式存储及并行运算，提供多维条件输入及机组运行模拟接口。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种火电机组历史数据管理装置，包括工况设置及查询接口机1、第一数据交换模块2、第一运算中心3、第二运算中心4、第二数据交换模块5、#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7；所述工况设置及查询接口机1与第一数据交换模块2通过以太网线连接，第一运算中心3分别与第一数据交换模块2和第二数据交换模块5通过以太网线连接，第二运算中心4分别与第一数据交换模块2和第二数据交换模块5通过以太网线连接，#1机组历史数据中心6与第二数据交换模块5通过以太网线连接，#2机组历史数据中心7与第二数据交换模块5通过以太网线连接。
所述第一运算中心3和第二运算中心4采用高运算频率的双网卡计算服务器。
所述第一数据交换模块2和第二数据交换模块5采用具有以太网数据交换功能的交换机。
所述#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7采用大容量存储空间的数据存储服务器。
所述火电机组历史数据管理装置的管理方法，工况设置及查询接口机1提供给用户输入接口并接收用户的输入，用户输入完成后，工况设置及查询接口机1根据用户的输入生成模拟运行逻辑，模拟运行逻辑生成完成后，工况设置及查询接口机1将模拟运行逻辑通过第一数据交换模块2同时发送给第一运算中心3和第二运算中心4，第一运算中心3和第二运算中心4根据模拟运行逻辑以及通过第二数据交换模块5到#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中检索设备以及选择和读取历史数据，分别独立进行相同的运算，以验证运算的准确性，运算完成后将运算结果通过第一数据交换模块2发送给工况设置及查询接口机1同时提供给用户。
所述工况设置及查询接口机1接收用户的输入，用户的输入包括时间、设备、机组发电负荷和运行条件；工况设置及查询接口机1中保存有设备列表，负荷列表和数据列表，设备列表中保存了各种设备的型号，负荷列表中保存了机组的各种可选负荷，数据列表中保存#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中所有的数据点集合；用户可以在这些列表中随意进行组合，同时输入时间和运行条件，运行条件的设置支持六种关系运算符和两种逻辑运算符，六种关系运算符为：＝(等于)、<(小于)、<＝(小于等于)、>(大于)、>＝(大于等于)和<>(不等于)；两种逻辑运算符为：&&(与)和||(或)；运行条件输入方法如下，首先用户选择生成输入表达式，会自动生成一个关系表达式模板，它包含3个待输入元素，从左到右分别命名为元素1、元素2和元素3，元素1支持输入或选择，它接收用户输入的历史数据库中的数据点名或者从列表集合中选择的历史数据库的数据点名，该元素会对数据点名进行合法性检查，合法性检查的依据是历史库中必须存在元素1的数据点名，元素2在六种关系运算符中选择，元素3接收用户输入的常数或者选择历史库中的数据点名，完成后表达式就自动生成。
所述工况设置及查询接口机1根据用户的输入生成模拟运行逻辑的具体方法为：模拟运行逻辑根据用户在工况设置及查询接口机1的输入自动生成，对第一运算中心3和第二运算中心4进行配置；模拟运行逻辑包括三个部分：第一部分为设备区，第二部分为数据区，第三部分为指令区；设备区记录了参加运算的设备以及设备的属性，设备通过kks编码唯一标识，设备区详细记录了设备的kks编码、生产厂家、型号和每个指定kks编码的设备需要引入的测点，这些测点按照引入顺序进行编号，第一个引入点编号001，第二个引入点编号002，依次进行编号；数据区记录了设备区的设备测点和#1机组历史数据中心6、#2机组历史数据中心7中的实际数据点之间的映射关系，通过数据区，#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中的实际数据点就与配置区的设备测点一一对应；指令区记录了用户输入的时间、机组发电负荷及运行条件、对第一运算中心3和第二运算中心4执行的运算指令、需要访问#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中的数据点信息。
所述第一运算中心3和第二运算中心4分别独立进行相同的运算，。其中，第一运算中心3的运算过程为：首先第一运算中心3根据模拟运行逻辑设备区中记录的各个设备的kks编码到#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中检索，检索到指定kks的设备后，将设备的详细信息读取到第一运算中心3中，然后根据数据区中记录的映射关系以及指令区中的对第一运算中心3和第二运算中心4执行的运算指令、机组发电负荷及运行条件，到#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7完成历史数据的选择和读取，读取到历史数据后进行运算，运算根据指令区中记录的信息进行，分为两个阶段，第一阶段选择满足时间要求的全部数据，然后判断该时间段内机组发电负荷是否满足要求，将不满足要求的数据删除，删除后生成数据点表；第二阶段的运算对象为第一阶段生成的数据点表，按照指令区记录的运行条件对该数据点表进行选择，删除不满足运行条件的数据点，将得到的结果数据通过第一数据交换模块2发送给工况设置及查询接口机1。
#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中存储了两台660mw火电机组(#1机组和#2机组)以及连续6年运行的所有历史数据。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
1、火电机组历史数据管理装置访问速度快，数据来源于电站机组长期运行的数据。
2、数据采用分布式存储，实现了并行访问。
3、可以设置多方面的机组运行条件，模拟不同条件工况下机组的运行参数。
4、采用两台运算中心，第一运算中心3和第二运算中心4可以保证运算数据的正确性，两台运算中心独立进行运算，当第一运算中心3和第二运算中心4的运算结果一致时，说明运算结果正确。
5、机组历史数据采用的是电厂连续6年的运行的所有的历史数据，模拟运算结果真实可靠。
6、设置了两台独立的机组历史数据中心，可以方便进行多机组历史数据模拟附图说明
图1是一种火电机组历史数据管理装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及工程中的应用实例，对本发明做进一步详细描述。
如图1所示，本发明一种火电机组历史数据管理装置，包括工况设置及查询接口机1、第一数据交换模块2、第一运算中心3、第二运算中心4、第二数据交换模块5、#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7；所述工况设置及查询接口机1与第一数据交换模块2通过以太网线连接，第一运算中心3分别与第一数据交换模块2和第二数据交换模块5通过以太网线连接，第二运算中心4分别与第一数据交换模块2和第二数据交换模块5通过以太网线连接，#1机组历史数据中心6与第二数据交换模块5通过以太网线连接，#2机组历史数据中心7与第二数据交换模块5通过以太网线连接。工况设置及查询接口机1为用户和火电机组历史数据管理装置的人机接口，采用工控机来实现。作为本发明优选的实施方式，第一运算中心3和第二运算中心4采用高运算频率的双网卡计算服务器,第一数据交换模块2和第二数据交换模块5采用具有以太网数据交换功能的交换机,#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7采用大容量存储空间的数据存储服务器，更优选的，容量为3tb。(；
所述火电机组历史数据管理装置的管理方法，工况设置及查询接口机1提供给用户输入接口并接收用户的输入，用户输入完成后，工况设置及查询接口机1根据用户的输入生成模拟运行逻辑，模拟运行逻辑生成完成后，工况设置及查询接口机1将模拟运行逻辑通过第一数据交换模块2同时发送给第一运算中心3和第二运算中心4，第一运算中心3和第二运算中心4根据模拟运行逻辑以及通过第二数据交换模块5到#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中检索设备以及选择和读取历史数据，分别独立进行相同的运算，以验证运算的准确性，运算完成后将运算结果通过第一数据交换模块2发送给工况设置及查询接口机1同时提供给用户。
所述工况设置及查询接口机1接收用户的输入，用户的输入包括时间，设备，机组发电负荷，运行条件；工况设置及查询接口机1中保存有设备列表，负荷列表和数据列表，设备列表中保存了各种设备的型号，负荷列表中保存了机组的各种可选负荷，数据列表中保存#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中所有的数据点集合；用户可以在这些列表中随意进行组合，同时输入时间和运行条件，例如从设备列表中选择两台送风机、两台磨煤机，从负荷列表中选择满负荷，开始时间由用户根据设计需要设置，时间为2个月。运行条件的设置支持六种关系运算符和两种逻辑运算符，六种关系运算符为：＝(等于)、<(小于)、<＝(小于等于)、>(大于)、>＝(大于等于)和<>(不等于)；两种逻辑运算符为：&&(与)和||(或)；运行条件输入方法如下，首先用户选择生成输入表达式，会自动生成一个关系表达式模板，它包含3个待输入元素，从左到右分别命名为元素1、元素2和元素3，元素1支持输入或选择，它接收用户输入的历史数据库中的数据点名或者从列表集合中选择的历史数据库的数据点名，该元素会对数据点名进行合法性检查，合法性检查的依据是历史库中必须存在元素1的数据点名，元素2在六种关系运算符中选择，元素3接收用户输入的常数或者选择历史库中的数据点名，完成后表达式就自动生成，例如(主蒸汽压力>600)；运行条件支持多行扩展，当输入一行扩展表达式时，自动要求用户选择逻辑运算符，然后如前所述开始新的表达式输入，输入完成后的表达式如下：
(主蒸汽压力>600)&&
(主蒸汽温度>700)。
所述工况设置及查询接口机1根据用户的输入生成模拟运行逻辑的具体方法为：模拟运行逻辑根据用户在工况设置及查询接口机1的输入自动生成，对第一运算中心3和第二运算中心4进行配置；模拟运行逻辑包括三个部分：第一部分为设备区，第二部分为数据区，第三部分为指令区；设备区记录了参加运算的设备以及设备的属性，设备通过kks编码唯一标识(kks全称电厂标识系统，是一种根据功能、型号和安装位置来明确标识发电厂中的系统、设备、组件和建构筑物的编码体系)。设备区详细记录了设备的kks编码、生产厂家、型号和每个指定kks编码的设备需要引入的测点，这些测点按照引入顺序进行编号，第一个引入点编号001，第二个引入点编号002，依次进行编号；数据区记录了设备区的设备测点和#1机组历史数据中心6、#2机组历史数据中心7中的实际数据点之间的映射关系，通过数据区，#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中的实际数据点就与配置区的设备测点一一对应；指令区记录了用户输入的时间、机组发电负荷及运行条件、对第一运算中心3和第二运算中心4执行的运算指令、需要访问#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中的数据点信息。
所述第一运算中心3和第二运算中心4分别独立进行相同的运算，。其中，第一运算中心3的运算过程为：首先第一运算中心3根据模拟运行逻辑设备区中记录的各个设备的kks编码到#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中检索，检索到指定kks的设备后，将设备的详细信息读取到第一运算中心3中，然后根据数据区中记录的映射关系以及指令区中的对第一运算中心3和第二运算中心4执行的运算指令、机组发电负荷及运行条件，到#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7完成历史数据的选择和读取，读取到历史数据后进行运算，运算根据指令区中记录的信息进行，分为两个阶段，第一阶段选择满足时间要求的全部数据，然后判断该时间段内机组发电负荷是否满足要求，将不满足要求的数据删除，删除后生成数据点表；第二阶段的运算对象为第一阶段生成的数据点表，按照指令区记录的运行条件对该数据点表进行选择，删除不满足运行条件的数据点，将得到的结果数据通过第一数据交换模块2发送给工况设置及查询接口机1。。
作为本发明优选的实施方式，#1机组历史数据中心6和#2机组历史数据中心7中存储了两台660mw火电机组(#1机组和#2机组)以及连续6年运行的所有历史数据。