水電站集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)建設(shè)的探究

徐錦文

[摘 要]在電力系統(tǒng)中，水電站的發(fā)展建設(shè)具備重要的意義，尤其是水電站集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)控和調(diào)度。本文主要論述了水電站集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)及意義，分析了其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)，從而提升系統(tǒng)的工作效率

[關(guān)鍵詞]水電站 遠(yuǎn)程監(jiān)控 結(jié)構(gòu)和功能

中圖分類號(hào)：U195 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）07-0327-01

引言

水電站建設(shè)集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)，將遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理和指令調(diào)度納入到統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺(tái)之中，通過優(yōu)化運(yùn)行發(fā)揮出水電站集中管理的整體優(yōu)勢(shì)。因此來降低系統(tǒng)的成本資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、統(tǒng)籌兼顧。需要認(rèn)知到系統(tǒng)建設(shè)的重要意義以及建設(shè)目標(biāo)，從而從結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)上不斷優(yōu)化。

1. 水電站集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)及意義

水電站集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)建設(shè)可以形成水庫群的統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行，最終建設(shè)成一個(gè)多功能的綜合系統(tǒng)，可有效提高水電站的利用和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。形成的多功能綜合的系統(tǒng)是統(tǒng)一的水力資源調(diào)度的中心，可用于負(fù)責(zé)梯度水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度和防汛度汛，此外該系統(tǒng)還可以監(jiān)控所以的子站機(jī)組，形成一個(gè)擴(kuò)大化的電站中控室，并且還可以負(fù)責(zé)各電站間聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化，是一個(gè)流域電站群的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中心，可負(fù)責(zé)站內(nèi)機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化分配。

2. 水電站集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要完成水電站集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)，充分發(fā)揮其功能，要從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)度中心的系統(tǒng)管理入手，其系統(tǒng)建設(shè)是整個(gè)水電站的核心關(guān)鍵內(nèi)容。

2.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

集控中心監(jiān)控系統(tǒng)的硬件部分主要由路由器（數(shù)據(jù)路由器、視屏路由器等）、前置機(jī)（交換機(jī)、縱向加密）、終端服務(wù)器、通訊服務(wù)器等組成。一般是采用分布式體系雙局域網(wǎng)，將服務(wù)器連接到兩條以太網(wǎng)上，雙網(wǎng)絡(luò)同時(shí)工作時(shí)，會(huì)自動(dòng)將負(fù)荷平均分布到兩條網(wǎng)路上，而當(dāng)一條網(wǎng)路出現(xiàn)故障時(shí)，另外一條網(wǎng)路可備用，從而保證系統(tǒng)通訊的穩(wěn)定，以及數(shù)據(jù)的安全性。若在某種情況下兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)對(duì)應(yīng)的根據(jù)變化系統(tǒng)重新設(shè)置狀態(tài)，進(jìn)而采用終端服務(wù)器來保證通訊的穩(wěn)定性。優(yōu)點(diǎn)是可以支持同步、異步的方式，具備較強(qiáng)的實(shí)用性，前置部分網(wǎng)段是獨(dú)立結(jié)構(gòu)，終端服務(wù)器通過交換機(jī)與之相連，前置部分的獨(dú)立結(jié)構(gòu)可避免由于終端服務(wù)器引起的系統(tǒng)主網(wǎng)負(fù)荷的加重。

系統(tǒng)兼容使得多種不同的設(shè)備和軟件平臺(tái)可同時(shí)支撐，但是在此種條件下，系統(tǒng)設(shè)備的規(guī)約轉(zhuǎn)換，需要構(gòu)建分布式結(jié)構(gòu)體系，來實(shí)現(xiàn)最大程度的資源優(yōu)化。將各個(gè)功能模塊來分配到系統(tǒng)的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，保證系統(tǒng)可行使基本功能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)充性。實(shí)際數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的服務(wù)器，可作為前置機(jī)信息處理規(guī)約和規(guī)約轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)采集方式一是采用終端服務(wù)器和調(diào)制解調(diào)器相結(jié)合的方式，二是采用路由器或交換機(jī)方式，可接入專線、同軸電纜、雙絞線、光纖等多種接入方式，兩種方式可以結(jié)合適用或者作為互相備用[1]。

2.2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)控制的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是采用計(jì)算機(jī)的 WINDOWS平臺(tái)，以MS SQL SERVER 為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，編程語言是MS VC++與MS VB，兼具M(jìn)S OFFICE系統(tǒng)的支持。數(shù)據(jù)庫劃分為四類，分別是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、描述數(shù)據(jù)庫、圖形庫和報(bào)表數(shù)據(jù)庫，而數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)處理的功能是分布在各個(gè)軟件模塊中的。

軟件模塊由軟總線統(tǒng)一管理，通過標(biāo)準(zhǔn)的ODBC 接口和 SB 模塊相聯(lián)接，并且各個(gè)模塊使用簡(jiǎn)單，不需要對(duì)應(yīng)配置到各個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)，隨意配置安裝好便可以使用，利于系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)充。此外，可以在重要的板卡組件上，為節(jié)點(diǎn)機(jī)配置冗余模塊，提升系統(tǒng)的實(shí)用性和廣泛性。

此外，遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)具備多個(gè)功能，其實(shí)現(xiàn)是由多個(gè)功能模塊來組合構(gòu)建的，這些功能模塊的主要功能是包括實(shí)數(shù)據(jù)采集模塊、歷史數(shù)據(jù)庫模塊、信息通訊模塊、人機(jī)對(duì)話模塊、生產(chǎn)信息查詢模塊、智能報(bào)表模塊以及其它的輔助模塊等。并且這些模塊對(duì)應(yīng)由此延伸的多種功能，也具備著彼此間的通訊，也是通過SB（軟總線）和 ODBC（開放數(shù)據(jù)庫連接）來實(shí)現(xiàn)的。

3. 水電站集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，主要目的是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能，其功能對(duì)于調(diào)度中心可有效管理水電站遠(yuǎn)程監(jiān)控具備重要作用。實(shí)時(shí)關(guān)注監(jiān)控水電站的動(dòng)態(tài)信息，既可以針對(duì)性的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題，并做到有效及時(shí)解決問題，從而降低工作中可能發(fā)生的失誤率，提升工作的效率，并且有效的提升了解決問題的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)水電站的總體管理工作[2]。

3.1 實(shí)時(shí)圖像監(jiān)視功能

實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控功能包括了監(jiān)控中心和電力網(wǎng)上的任何一個(gè)監(jiān)控終端可通過網(wǎng)絡(luò)視頻來集中監(jiān)控，通過相關(guān)的系統(tǒng)管理軟件和監(jiān)控終端控制來實(shí)現(xiàn)輪巡監(jiān)視。在多路實(shí)時(shí)圖像信息畫面以及設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)，對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的整體所有的監(jiān)控點(diǎn)可以對(duì)圖像巡檢和輪巡檢查對(duì)象設(shè)定，以及包括水電站不同的攝像機(jī)、或者不同水電站的圖形、以及同一攝像機(jī)的不同預(yù)設(shè)位置和間隔時(shí)間均可以進(jìn)行設(shè)置。

3.2 IP電話語音功能

IP電話語音功能可以實(shí)現(xiàn)水電站監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)集中調(diào)度的功能，可以將集控中心作為二級(jí)調(diào)度中心，從而構(gòu)建整體網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)，不需要再單獨(dú)進(jìn)行組件網(wǎng)絡(luò)。并且還可以優(yōu)化設(shè)計(jì)來滿足功能要求，依托于項(xiàng)目通道鏈路建設(shè)，來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集控中心與各個(gè)風(fēng)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)電話的功能，可以方便集控中心和風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行溝通，并且還可以實(shí)現(xiàn)本地及遠(yuǎn)程控制，輔助支持支持錄音等常規(guī)功能。

3.3 視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控功能可以將調(diào)度中心的監(jiān)控系統(tǒng)接入到所需的各個(gè)水電站的處，并且與其他系統(tǒng)互相配置，例如火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、周界防盜等來集中結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警時(shí)觸發(fā)電視視頻監(jiān)控系統(tǒng)來自動(dòng)推出報(bào)警區(qū)域的監(jiān)控圖像。

3.4 錄像功能

錄像功能一般講系統(tǒng)默認(rèn)的錄像速率設(shè)置為25幀/秒（PAL制式），但是此速率可由用戶按照實(shí)際需要和硬盤系統(tǒng)大小來進(jìn)行調(diào)整，以適用系統(tǒng)來減輕符合。并且錄像功能設(shè)置優(yōu)勢(shì)是每一路的視頻數(shù)據(jù)錄像參數(shù)均可獨(dú)立設(shè)定，不會(huì)互相之間產(chǎn)生干擾。當(dāng)錄像存儲(chǔ)占滿一定的磁盤空間后，可以設(shè)置自動(dòng)覆蓋功能，這樣當(dāng)設(shè)定的磁盤容量被占滿用完之后，再儲(chǔ)存新的錄像資料可以逐漸自動(dòng)的覆蓋到舊的錄像資料上，循環(huán)利用磁盤空間有效的滿足智能化需求。

3.5 報(bào)警信息監(jiān)控功能

將報(bào)警信息接入到集控后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警信息的遠(yuǎn)程

監(jiān)控。報(bào)警信息的內(nèi)容一般包括了地點(diǎn)、水電站場(chǎng)站名、還有時(shí)間。一般來說報(bào)警信息監(jiān)控功能氛圍外圍和內(nèi)部報(bào)警兩種類型。外圍報(bào)警包括電站事故報(bào)警、電力設(shè)備狀態(tài)變化及故障報(bào)警、消防報(bào)警、防盜報(bào)警、防火報(bào)警、電力設(shè)備水浸報(bào)警、門報(bào)警、非法闖入及畫面異動(dòng)報(bào)警等，若發(fā)現(xiàn)異常監(jiān)控終端將自動(dòng)發(fā)出聲音或者燈光提示，現(xiàn)實(shí)報(bào)警位置和類型。內(nèi)部報(bào)警主要通過數(shù)據(jù)變化來在線監(jiān)測(cè)設(shè)備頻率、電壓?jiǎn)?dòng)，CT、PT 投退以及六氟化硫氣體與氧氣量的密度、溫度等指標(biāo)。

4. 結(jié)語

在水電站的綜合管理中，建設(shè)集控兼遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度中心系統(tǒng)可更好的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像監(jiān)視、IP電話語音、視頻監(jiān)控、錄像功能和報(bào)警信息監(jiān)控功能，從而促使系統(tǒng)在水電站的管理上發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 錢剛.瀾滄江流域梯級(jí)電站集控中心監(jiān)控系統(tǒng)的安全措施設(shè)計(jì)[J].水電廠自動(dòng)化，2011（02）：35-36.

[2] 許良柱，張濤，陳榮，朱勇，呂志來，雷憲章，張野飚，康新民.集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].電力信息化，2011（06）：27-28.