試析水電站設(shè)備安全運行的監(jiān)控

伍景恒

摘要：隨著水利工程的不斷發(fā)展，對水電站設(shè)備的安全管理也提出了更多要求?，F(xiàn)階段，對水電站設(shè)備安全運行進(jìn)行監(jiān)控主要是通過計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的。因此本文主要對當(dāng)前水電站設(shè)備安全運行監(jiān)控所采用的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：水電站設(shè)備；安全運行；監(jiān)控

前言：作為復(fù)雜龐大的系統(tǒng)，水電站不僅包括常見的電力設(shè)備，也涉及到很多水機(jī)設(shè)備以及輔助設(shè)備。正因如此，設(shè)備運行時很容易出現(xiàn)故障，但隨著計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使水電站在設(shè)備安全運行方面得到保障，避免因工作人員疏忽大意使設(shè)備出現(xiàn)故障時沒有被及時發(fā)現(xiàn)并被解決。因此，加強(qiáng)計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用具有十分重要的意義。

一、水電站設(shè)備安全運行監(jiān)控軟件系統(tǒng)的基本概述

（一）水電站監(jiān)控操作系統(tǒng)分析

目前，基于Windows NT操作系統(tǒng)下的水電站監(jiān)控系統(tǒng)軟件，通過面向?qū)ο蟮募夹g(shù)完成系統(tǒng)設(shè)計與軟件的實現(xiàn)。而且使用過程中也以C++、Office、SQL、TCP/IP等為標(biāo)準(zhǔn)，開放性較好。

（二）主要實現(xiàn)的功能

1.對數(shù)據(jù)的采集

數(shù)據(jù)采集主要指對模擬量、數(shù)字輸入狀態(tài)量與脈沖量、支持模擬量、數(shù)字輸入事件順序量等進(jìn)行采集，然后對采集到的實時數(shù)據(jù)儲存在實時數(shù)據(jù)庫中，而且控制調(diào)節(jié)命令能夠自動分配到每個控制單元中，對水電站現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

2.對數(shù)據(jù)的處理

數(shù)據(jù)處理過程中，計算機(jī)監(jiān)控軟件主要對模擬數(shù)據(jù)采用工程單位變化、越限檢測以及模擬數(shù)據(jù)變化等，以此作為根據(jù)進(jìn)行設(shè)備報警設(shè)置。而對狀態(tài)設(shè)計通常采用輸入變化檢測的方式，對其報警功能進(jìn)行規(guī)定。另外，在綜合數(shù)據(jù)處理方面主要有脈沖累計、電度電量以及功率總加等。

3.控制調(diào)節(jié)功能

控制調(diào)節(jié)功能主要指以電力系統(tǒng)運行方式以及預(yù)定決策參數(shù)為依據(jù)實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)，從而符合水電站電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)與要求。通常控制調(diào)節(jié)的方法主要以發(fā)電機(jī)與變壓器及機(jī)組的調(diào)整為主。

4.人機(jī)界面

人機(jī)界面的使用功能極為強(qiáng)大，能夠現(xiàn)實三維動畫。水電站工作人員通常將其作為主要監(jiān)控手段，它可以將設(shè)備運行狀態(tài)以及運行參數(shù)在監(jiān)控畫面中實時顯示。而且工作人員可以利用監(jiān)控系統(tǒng)中的菜單功能隨時對設(shè)備啟動調(diào)節(jié)或控制的流程。

5.歷史數(shù)據(jù)庫

歷史數(shù)據(jù)庫主要通過ODBC接口將收集到的實時數(shù)據(jù)與報警信息存入商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，然后再進(jìn)行統(tǒng)計以方便日后的查詢工作。一般查詢方式主要包括測點檢索、歷史趨勢或一覽表等，而且水電站工作人員往往會對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，使查詢統(tǒng)計更方便。

6.遠(yuǎn)程瀏覽服務(wù)

目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，水電站監(jiān)控工作也充分利用遠(yuǎn)程瀏覽服務(wù)，直接在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)實時監(jiān)控。工作人員可直接通過網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)監(jiān)控畫面、一覽表以及查詢歷史表等進(jìn)行瀏覽[1]。

二、水電站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的操作使用

水電站監(jiān)控系統(tǒng)主要可分為系統(tǒng)信息區(qū)、系統(tǒng)功能區(qū)、實時報警界面。其中系統(tǒng)信息區(qū)處于系統(tǒng)界面的頂部位置，能夠?qū)⑾到y(tǒng)重要信息、簡報信息進(jìn)行顯示，并且用于系統(tǒng)登錄。其主要組成部分為重要參數(shù)、用戶登錄、系統(tǒng)知識、軟件名稱、節(jié)點信息以及簡報區(qū)。系統(tǒng)功能區(qū)方面，其主要處于系統(tǒng)界面底部，具體組成部分為畫面拷貝、控制操作、系統(tǒng)功能按鈕、負(fù)荷調(diào)節(jié)、狀態(tài)設(shè)置、對象瀏覽、掛標(biāo)牌等。而實時報警界面方面，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對于報警管理，能夠直接為水電站工作人員提供報警語音提示、信息顯示、報警打印、用戶操作登錄現(xiàn)實、流程啟停顯示等一系列功能。在啟動報警管理程序后，報警界面會顯示出工具條區(qū)、事件顯示區(qū)以及對象查詢區(qū)。而且顯示區(qū)能夠?qū)⑺杏涗涀詣舆M(jìn)行不同顏色標(biāo)記，還可以通過事件發(fā)生的順序進(jìn)行顯示。由此可見，對水電站設(shè)備安全運行的監(jiān)控應(yīng)充分利用計算機(jī)系統(tǒng)，尤其設(shè)備發(fā)生故障時，該系統(tǒng)能夠為工作人員提供相關(guān)的指導(dǎo)視頻圖像或指導(dǎo)文本，使設(shè)備故障的處理更為容易。

三、順控流程的監(jiān)視執(zhí)行

順控流程監(jiān)視執(zhí)行程序主要以操作人員為主體，將流程執(zhí)行過程中的所有信息進(jìn)行實時反映。當(dāng)控制流程出現(xiàn)異常時，操作人員可直接對流程的執(zhí)行進(jìn)行終止；當(dāng)流程的執(zhí)行需要確認(rèn)時，系統(tǒng)會自動顯示對話框，操作人員直接輸入命令即可；當(dāng)流程執(zhí)行完成以后，如果需要對該流程進(jìn)行回放，操作人員可將整個執(zhí)行過程進(jìn)行記錄，為設(shè)備狀態(tài)分析提供便利。

（一）控制流程監(jiān)視執(zhí)行界面

當(dāng)控制監(jiān)視畫面對水電站的設(shè)備進(jìn)行操作時，LCU會受到啟動流程的命令，然后再向操作人員進(jìn)行信息反饋，當(dāng)信息被接收之后，流程管理程序會將控制流程執(zhí)行界面自動啟動。操作人員可使用鼠標(biāo)點擊工具條中的“流程”按鈕，便會將流程的詳細(xì)過程顯示出來。

（二）回訪流程執(zhí)行過程

若操作人員需要重新回放上一次流程執(zhí)行過程，首先需確定該流程是否允許回放，通常點擊界面中的“回放”按鈕，便可直接將水電站設(shè)備運行狀態(tài)的流程執(zhí)行過程進(jìn)行回訪，若流程不支持回放，將不會彈出相應(yīng)的回放對話框。對于流程是否支持回放，在流程組態(tài)時可以自身實際需要做出選擇。例如，高壓空壓機(jī)與低壓空壓機(jī)啟動與停止往往只需保障限值大于壓力便可實現(xiàn)啟動，所以不需要支持回放，而開機(jī)與停機(jī)流程可選擇支持回放。因此，水電站操作人員在選擇是否支持回放時，應(yīng)考慮到計算機(jī)系統(tǒng)的磁盤空間，保證所選擇回放的流程執(zhí)行過程具有重要的價值。

（三）數(shù)據(jù)庫與報表

數(shù)據(jù)庫內(nèi)核主要包括對象庫以及具有自動刷新、自動加載、自動維護(hù)的前景庫，能夠為其它應(yīng)用軟件提供訪問數(shù)據(jù)庫的接口以及基本測點一覽表。另外在歷史數(shù)據(jù)庫中，水電站操作人員可直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫對歷史畫面與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。歷史數(shù)據(jù)庫主要包括水電站設(shè)備的運行狀態(tài)、設(shè)備的維護(hù)、工作人員對設(shè)備的分析、對設(shè)備故障的處理情況以及故障歷史運行數(shù)據(jù)。而且在界面中也有相關(guān)的統(tǒng)計報表，操作人員只需啟動報表查詢的相關(guān)程序，便能查找到自己需要的數(shù)據(jù)信息[2]。

四、EN8001振動監(jiān)測技術(shù)的使用

目前，水電站在設(shè)備安全運行檢測方面還是用EN8001監(jiān)測技術(shù)，其系統(tǒng)主要由上位機(jī)及數(shù)據(jù)采集箱組成。其中數(shù)據(jù)采集箱主要負(fù)責(zé)信號的采集，并對其進(jìn)儲存及顯示，對波形、頻譜以及趨勢可以進(jìn)行簡單的分析。而上位機(jī)一般用于比較復(fù)雜的分析，而且水電站設(shè)備故障診斷工作也需通過上位機(jī)實現(xiàn)[3]。

結(jié)論：水電站設(shè)備安全運行的監(jiān)控是保證水電站健康持續(xù)發(fā)展的必要手段。水電站自身應(yīng)加強(qiáng)計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，操作人員也需掌握相關(guān)監(jiān)測技術(shù)，使水電站設(shè)備能夠安全運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹勝余.金華九峰水電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2011.

[2]徐凱.中小型水電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2011.

[3]和云姬.水電站設(shè)備安全運行日常巡視的不足及對策[J].電力與電氣工程，2010（11）：6-8.