監(jiān)控系統(tǒng)及其在水電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用已是水電站智能自動(dòng)化技術(shù)開發(fā)利用過程中的必然趨勢(shì)，加強(qiáng)各自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)測，及時(shí)探究安全隱患，并將各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，能為水電站管理工作提供必要的數(shù)據(jù)信息支持。論文簡要概述水電站監(jiān)控系統(tǒng)的基本要點(diǎn)后，結(jié)合某一水電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)討論，希望據(jù)此為水電站系統(tǒng)管理工作予以一定參考。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng);水電站;自動(dòng)化系統(tǒng);實(shí)踐應(yīng)用

一、 水電站監(jiān)控系統(tǒng)的基本概念

智能自動(dòng)化技術(shù)在水電站生產(chǎn)管理工作中的廣泛應(yīng)用有效提升了電能生產(chǎn)效率，而且減少人員參與，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)也更能避免人為因素對(duì)電力生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響，是新時(shí)代背景下水電站工作體系中的重要革新內(nèi)容。雖然智能自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值顯著，但同時(shí)其也存在一些限制性問題，即系統(tǒng)運(yùn)行中所需處理和控制的信息量過重，人工監(jiān)測模式無法達(dá)成監(jiān)測目標(biāo)，所以監(jiān)控系統(tǒng)的引進(jìn)更加重要，通過關(guān)聯(lián)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，結(jié)合系統(tǒng)中各項(xiàng)監(jiān)控設(shè)備，如水文監(jiān)測、電氣監(jiān)測等，不僅可對(duì)水電站運(yùn)行體系展開更加全面直觀的內(nèi)容監(jiān)測，而且能及時(shí)提供故障問題警報(bào)，使運(yùn)維檢修人員更快到達(dá)故障地點(diǎn)進(jìn)行檢查維修，降低對(duì)水電站運(yùn)行系統(tǒng)的危害。自動(dòng)化系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)以其控制類型可以分為三類：其一，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為控制核心，對(duì)各項(xiàng)自動(dòng)化設(shè)備加以控制，而監(jiān)控系統(tǒng)只是完成各處監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集與分析，不涉及控制端;其二，以監(jiān)控系統(tǒng)為核心，既會(huì)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備展開全面監(jiān)測，同時(shí)也會(huì)對(duì)其展開必要的控制，是中控系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)組合模式，這種監(jiān)控系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障將會(huì)直接影響到整個(gè)運(yùn)行體系，風(fēng)險(xiǎn)性較大;其三，雙重系統(tǒng)共用模式，自動(dòng)化控制系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)各處于獨(dú)立狀態(tài)，具有各自完整的應(yīng)用功能，更能保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

二、 監(jiān)控系統(tǒng)具體應(yīng)用功能簡析

結(jié)合某一水電站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用狀況對(duì)其系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)等多方面內(nèi)容加以討論，該監(jiān)控系統(tǒng)能夠獨(dú)立監(jiān)控管理應(yīng)用，結(jié)合自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)水電站設(shè)備運(yùn)行和電氣運(yùn)行展開全面監(jiān)管，還能為工作提供更多水電站整體運(yùn)行狀況的信息資源，為水電站管理工作予以更多支持。

（一）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該監(jiān)控系統(tǒng)作為水電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要組成部分，主要包括兩大部分的內(nèi)容：其一是硬件部分，包括人機(jī)交互界面、硬件監(jiān)測系統(tǒng)以及警報(bào)系統(tǒng)等方面;其二是軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)主要是對(duì)各類數(shù)據(jù)信息的采集、分析及實(shí)際處理，聯(lián)系硬件部分的各項(xiàng)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)信息內(nèi)容的展示、報(bào)警等各項(xiàng)功能應(yīng)用。該系統(tǒng)采用的獨(dú)立處理模式，與自動(dòng)化系統(tǒng)間并無主導(dǎo)關(guān)聯(lián)，所以即便監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，也不會(huì)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)造成破壞，水電站仍可順利運(yùn)行，以此更減少故障問題的影響。

（二）硬件部分

其一，監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)硬件部分是各項(xiàng)紅外傳感器輔助監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀況、電能生產(chǎn)流程、電氣運(yùn)輸狀況等，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息通過現(xiàn)場總線傳遞到總控系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行即時(shí)處理與反饋，將其中出現(xiàn)的故障信號(hào)按照既定處理模式處理后，及時(shí)完成故障問題的檢查清除。

其二，人機(jī)交互界面。如下圖1所示，交互界面是工作人員與監(jiān)控系統(tǒng)互動(dòng)的關(guān)鍵應(yīng)用設(shè)備，包括顯示屏、觸控操作、多元欄目等，工作人員可通過交互界面展開各種操作，如查看某一時(shí)間段中水電站電能生產(chǎn)狀況，對(duì)線路故障問題進(jìn)行溯源檢測，核查各項(xiàng)運(yùn)行設(shè)備的閾值范圍等等，為工作人員工作規(guī)劃與管理要求提供各種直觀數(shù)據(jù)信息。

其三，警報(bào)系統(tǒng)。警報(bào)系統(tǒng)對(duì)接軟件應(yīng)用部分，將OnCall手機(jī)信息通信引入其中，開發(fā)遠(yuǎn)程警報(bào)功能，同時(shí)以聲光警示功能及時(shí)告知工作人員系統(tǒng)運(yùn)行故障問題，按照緊急狀況劃分不同類別，以此確保工作人員更及時(shí)處理各項(xiàng)安全隱患問題。

（三）軟件部分

該監(jiān)控系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的軟件管理層如下所示，以數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)管理為基礎(chǔ)對(duì)接包括數(shù)據(jù)采集處理、通信、交互系統(tǒng)連接、軟件應(yīng)用等多項(xiàng)系統(tǒng)內(nèi)容，在軟件的監(jiān)測應(yīng)用中可有效處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容，經(jīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理后即可將信息內(nèi)容反饋到不同應(yīng)用軟件和硬件設(shè)備中。如其中自診斷系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)內(nèi)容后會(huì)對(duì)設(shè)備異常數(shù)據(jù)加以診斷，以系統(tǒng)中設(shè)置閾值以及數(shù)據(jù)庫智能處理程序?qū)Ξ惓?shù)據(jù)加以檢測，如果檢測顯示設(shè)備的確出現(xiàn)故障問題，即可將反饋信息傳遞到應(yīng)用軟件中予以警示，并通過通信系統(tǒng)遠(yuǎn)程傳遞故障檢測信息，確保工作人員及時(shí)處理;再如歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，將各類數(shù)據(jù)傳遞內(nèi)容及處理檢測數(shù)據(jù)均加以記錄，作為自動(dòng)系統(tǒng)備檢數(shù)據(jù)，相關(guān)工作人員可從歷史數(shù)據(jù)檢查分析中總結(jié)故障發(fā)生與處理狀況，能為今后類似故障問題處理提供更多數(shù)據(jù)信息參考。

三、 結(jié)語

為維護(hù)水電站電力生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性，必須將監(jiān)控系統(tǒng)導(dǎo)入自動(dòng)化系統(tǒng)中，對(duì)電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及電力設(shè)備運(yùn)行狀況展開全面而具針對(duì)性的監(jiān)測，及時(shí)探究安全隱患類型與發(fā)展位置，以及時(shí)予以處理，減少隱患危害，為水電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供必要支持。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

謝詩敏，南京河海南自水電自動(dòng)化有限公司。