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摘要:从上世纪八十年代始,国内水电厂开始使用计算机监控系统,随着自主创新能力的增强,我国在开始研制计算机监控系统。在上世纪九十年代,我国计算机监控系统的各项技术指标皆接近世界先进水平。我国长江三峡就采用了自主创新的计算机监控系统,标志国内计算机监控系统的研制与应用达到世界领先水平。未来我国水电事业发展规模将更大,对计算机监控系统的研制要求也更高,本文着重论述未来水电厂计算机监控系统的发展方向。
关键词:水电厂;计算机;监控系统;发展
一 计算机监控系统概述
开关站控制系统、水轮发电机组控制系统、闸门自动控制系统与公用水电站设备控制系统为主要的水电厂计算机监控系统。监视水电厂工况、调节与控制、采集数据,保护与监控线路、变压器与机组及水气油等辅机的方式是以模块化与开放的结构实现的。计算机监控系统可应用在“无人值班”的水电厂生产当中,模块化的软件结构,可便捷实现扩充与配置。其功能为记录事故追忆、事件顺序、设备运作参数与人机联系、系统通信、线路与机组保护的调节与控制、模拟显示屏、远程wep访问、统计与打印制表、仿真培训等。
二 发展总趋势
用户二次开发、选择性、人性化与智能化为计算机监控系统的未来发展总方向。智能化即系统拥有判断、推理与归纳功能,在一定范围取代人力运作,以归纳分析法进行操作与信息的自动化,实现机组的安全运作。系统的高智能化代表人员需求量的减少,也可减少人员的培训工作,工作人员可参照说明书实现轻松操作。人性化即系统在操作、布置、模式与颜色上应利于现实操作,修改与调整不受限制。用户二次开发即在工具软件帮助下,用户可根据自我需要修改通信、报表、数据库、画面,即用户为系统的操作者,提升满意度。
三 具体发展方向探讨
(一)历史数据库发展方向
计算机监控系统中以实时数据库作为中心。为便于数据储存,历史工作站开始配设于监控系统中,以储存模拟量。比如,功率、电压、压力、电流或温度等;根据时间先后记录事件,比如启停电机与开关阀门的手工数据、开关量等,再如实验报告、条码与水位等。也可对其他厂家的检修状态、水情等接收,储存为历史数据,方便工作人员查阅、研究。该数据量大,同时为生产管理系统的实时构建,经济运行、质量管理、产能优化、设施故障诊断、跟踪生产成本动态系统等可视的图表与曲线,这就对数据的实时性提出了要求,满足采集数据的间隔时间短,即ms级。所以,实时历史数据库被提上日程。实时历史数据库面临实时的高度性、储存的安全性、自动数据补偿、压缩大量数据与安全恢复再现等问题,以期有效的分析数据,采集格式、协议、介质多样,方可向生产分析决策提供可靠的数据支撑。
(二)诊断技术功能的强大
计算机监控系统可对上千或上万的信号做监控,对设备工况做全面反应。当接受信号后,对于信号的准确分析在于工作人员素质。计算机监控系统有必要实现自主判断设备信号与其变动方向,也体现了智能化目标,也可减轻水电厂员工的工作负担。主要对监控目标的趋势、位置、故障状况等信息做自主判断。比如若油压泵出现不稳定压力、流动变化幅度大与过多启动频率,那么系统应自动识别油压系统工况,并向警告工作人员做好异常情况监视。
(三)电源弱电化发展方向
自动化现场元器件与LCU的电源发展方向为弱电化,从DC220V、AC380/220等频繁的使用到现在逐步降低电源电压的情况看,DC24V被较多的使用,主要有信号模块与PLC电源模块的电源。弱化电源,可减轻电磁场受LCU的过度干扰,方便安全维护。设备误动防止与动作可靠为弱化电源的基础,DC24V电源是不错的选择。
(四)报表的任意定制
水電厂中的信息与数据量巨大,并要通过报表方式做统计、上报、存档与汇总。因报表的信息、样式与格式等变化频率较快,监控系统有必要提供友好、简洁、方便的操作软件,使用户根据自己所需进行报表等资料的任意定制,比如excel软件、画图软件等,可实现制表交互与作图交互的在线操作,达成成功组态,满足生产所需。
(五)任意定义报警信号
工作人员掌握电厂的重要工况可通过报警信号实现,可对发生故障部位及时通知工作人员。工作人员关注的对象主要为异常设施信息,正常动作则不是考虑的范围。信号可因时段的不同而出现正确、错误的差别。比如,电厂停机引起的供水停止为正常现象,无需警报;当机组运作正常时,出现的报警信号则要马上处理。再如,操作断路器时,引起的油泵动作信号并无错误,可不用报警。但是并无操作断路器信号却又油泵动作信号,可能是漏油情况,那么及时处理。将报警做选择性设计,可方便工作人员对电厂做调试维护,减轻工作量。在实验部分机组时,可在某人机联系平台上认为屏蔽信号,防止信号的误报,对其他设备造成影响。所以,用户对报警信号的选择是发展趋势,主要包括时间条件、模拟量条件、逻辑条件等的自定义,实现及时、准确的少报警。
四 结语
计算机监控系统可为水电厂的管理能力提高做技术支撑,具有科技含量高、技术繁杂、涉及范围广的特点。经自主创新、自立更生,我国计算机监控系统已经处于世界先进行列,在国内多个著名电站中皆有运用。但是,我们不能窃喜,还应该更加完善计算机监控系统,努力朝着人性化、智能化等方向前进。
参考文献:
[1] 谢刚.智能化水电厂计算机监控系统发展的远景[J].黑龙江科技信息,2012,(30):11-11.
[2] 方荣华.某水电厂计算机监控系统的设计与实现[D].华中科技大学,2010.、
[3] 赵志文,李明贺.关于水电厂计算机监控系统的结构模式分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(29).
[4] 郑文,薛晔.组态软件在水电厂计算机监控系统中的应用[J].科技创新与应用 ,2013,(31):49-49.
关键词:水电厂;计算机;监控系统;发展
一 计算机监控系统概述
开关站控制系统、水轮发电机组控制系统、闸门自动控制系统与公用水电站设备控制系统为主要的水电厂计算机监控系统。监视水电厂工况、调节与控制、采集数据,保护与监控线路、变压器与机组及水气油等辅机的方式是以模块化与开放的结构实现的。计算机监控系统可应用在“无人值班”的水电厂生产当中,模块化的软件结构,可便捷实现扩充与配置。其功能为记录事故追忆、事件顺序、设备运作参数与人机联系、系统通信、线路与机组保护的调节与控制、模拟显示屏、远程wep访问、统计与打印制表、仿真培训等。
二 发展总趋势
用户二次开发、选择性、人性化与智能化为计算机监控系统的未来发展总方向。智能化即系统拥有判断、推理与归纳功能,在一定范围取代人力运作,以归纳分析法进行操作与信息的自动化,实现机组的安全运作。系统的高智能化代表人员需求量的减少,也可减少人员的培训工作,工作人员可参照说明书实现轻松操作。人性化即系统在操作、布置、模式与颜色上应利于现实操作,修改与调整不受限制。用户二次开发即在工具软件帮助下,用户可根据自我需要修改通信、报表、数据库、画面,即用户为系统的操作者,提升满意度。
三 具体发展方向探讨
(一)历史数据库发展方向
计算机监控系统中以实时数据库作为中心。为便于数据储存,历史工作站开始配设于监控系统中,以储存模拟量。比如,功率、电压、压力、电流或温度等;根据时间先后记录事件,比如启停电机与开关阀门的手工数据、开关量等,再如实验报告、条码与水位等。也可对其他厂家的检修状态、水情等接收,储存为历史数据,方便工作人员查阅、研究。该数据量大,同时为生产管理系统的实时构建,经济运行、质量管理、产能优化、设施故障诊断、跟踪生产成本动态系统等可视的图表与曲线,这就对数据的实时性提出了要求,满足采集数据的间隔时间短,即ms级。所以,实时历史数据库被提上日程。实时历史数据库面临实时的高度性、储存的安全性、自动数据补偿、压缩大量数据与安全恢复再现等问题,以期有效的分析数据,采集格式、协议、介质多样,方可向生产分析决策提供可靠的数据支撑。
(二)诊断技术功能的强大
计算机监控系统可对上千或上万的信号做监控,对设备工况做全面反应。当接受信号后,对于信号的准确分析在于工作人员素质。计算机监控系统有必要实现自主判断设备信号与其变动方向,也体现了智能化目标,也可减轻水电厂员工的工作负担。主要对监控目标的趋势、位置、故障状况等信息做自主判断。比如若油压泵出现不稳定压力、流动变化幅度大与过多启动频率,那么系统应自动识别油压系统工况,并向警告工作人员做好异常情况监视。
(三)电源弱电化发展方向
自动化现场元器件与LCU的电源发展方向为弱电化,从DC220V、AC380/220等频繁的使用到现在逐步降低电源电压的情况看,DC24V被较多的使用,主要有信号模块与PLC电源模块的电源。弱化电源,可减轻电磁场受LCU的过度干扰,方便安全维护。设备误动防止与动作可靠为弱化电源的基础,DC24V电源是不错的选择。
(四)报表的任意定制
水電厂中的信息与数据量巨大,并要通过报表方式做统计、上报、存档与汇总。因报表的信息、样式与格式等变化频率较快,监控系统有必要提供友好、简洁、方便的操作软件,使用户根据自己所需进行报表等资料的任意定制,比如excel软件、画图软件等,可实现制表交互与作图交互的在线操作,达成成功组态,满足生产所需。
(五)任意定义报警信号
工作人员掌握电厂的重要工况可通过报警信号实现,可对发生故障部位及时通知工作人员。工作人员关注的对象主要为异常设施信息,正常动作则不是考虑的范围。信号可因时段的不同而出现正确、错误的差别。比如,电厂停机引起的供水停止为正常现象,无需警报;当机组运作正常时,出现的报警信号则要马上处理。再如,操作断路器时,引起的油泵动作信号并无错误,可不用报警。但是并无操作断路器信号却又油泵动作信号,可能是漏油情况,那么及时处理。将报警做选择性设计,可方便工作人员对电厂做调试维护,减轻工作量。在实验部分机组时,可在某人机联系平台上认为屏蔽信号,防止信号的误报,对其他设备造成影响。所以,用户对报警信号的选择是发展趋势,主要包括时间条件、模拟量条件、逻辑条件等的自定义,实现及时、准确的少报警。
四 结语
计算机监控系统可为水电厂的管理能力提高做技术支撑,具有科技含量高、技术繁杂、涉及范围广的特点。经自主创新、自立更生,我国计算机监控系统已经处于世界先进行列,在国内多个著名电站中皆有运用。但是,我们不能窃喜,还应该更加完善计算机监控系统,努力朝着人性化、智能化等方向前进。
参考文献:
[1] 谢刚.智能化水电厂计算机监控系统发展的远景[J].黑龙江科技信息,2012,(30):11-11.
[2] 方荣华.某水电厂计算机监控系统的设计与实现[D].华中科技大学,2010.、
[3] 赵志文,李明贺.关于水电厂计算机监控系统的结构模式分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(29).
[4] 郑文,薛晔.组态软件在水电厂计算机监控系统中的应用[J].科技创新与应用 ,2013,(31):49-49.