论文部分内容阅读
摘 要：小型水电站中的信息化管理系统主要的作用是利用计算机网络技术、数据库管理技术集中管理与发布水电站数据。对小型水电站的信息化系统进完善主要包括三个层面：管理层、传输层、生产层。本文主要对信息化技术在小型水电站中的应用进行了研究，实现促进小型水电站资源利用率与经济效益提高的目的。该研究具有非常重要的现实意义，能够为小型水电站的信息化管理系统的建立与完善提供参考与借鉴。
关键词：小型水电站；信息化技术；计算机应用
小型水电站的信息化系统中主要依据的技术是计算机网络技术、数据库管理技术，主要的目的是集中管理与发布小型水电站数据信息。信息化系统是小型水电站综合自动化中的重要组成部分，其信息化程度对综合管理与技术管理水平有着直接的、决定性的影响。小型水电站实现信息化能够进一步促进水能资源的深入开发与充分利用，从而提高整个水电站的发电效能。
一、小型水电站信息化系统概述
小型水电站信息化系统中主要包括管理层、传输层与生产层三个层面，其中管理层主要负责的是综合管理，传输层主要负责的是信息交换，而生产层则主要面向生产[1]。
（一）管理层
管理层主要负责的是综合管理，其结构以网络作为基础，设备通过传输层与生产层中的相关服务器之间进行连接，同时与外网中的设备也进行连接，进行一些信息的发布。
管理层中的设备包括监控计算机、系统服务器、调度员站、WEB服务器、手机终端等。管理层中主要的功能是对小型水电站中的各种数据进行收集与分析、统计等，还包括对系统设备进行自动的控制，实现设备的信息化管理与故障诊断。管理层系统中的软件具有开放性的特点，能够依据小型水电站运行中的各种技术要求实现多用户与多场合的应用。
（二）传输层
传输层主要负责的是信息交换，主要的组成部分包括通信设备、通信线缆等。其主要的作用是通过各种现代化的通信技术实现数据的传递、路由与控制。传输层通过通信协议对各个信息设备之间的信息进行自动的识别与实时的交换。传输层中包括水电站内部设备之间的通信、监控设备与其他监测设备之间的通信，还包括与其他水电站、调度、无线应用终端等之间的通信[2]。
在传输层中，其通信模式采用的是有线通信与无线通信结合的方式，机组运行控制、近端设备、主控制室等均采用光缆通信；数据采集少、测点分散、布线成本高的设备采用无线通信。无线通信中又包括近距离与远距离的无线通信两种方式，如果是距离较近的设备进行通信可以采用蓝牙、WiFi、Zigbee等；如果是距离较远的设备进行通信可也采用GPRS、3G、4G等网络的方式[3]。
（三）生产层
生产层主要是面向生产的，其机构是以网络为基础，生产设备之间的连接包括通用网络设备与微机的连接、工作站与服务器的连接。自控设备中采用的是PLC与智能控制单元，在数据总线的作用之下实现了与I/O设备、智能仪表等设备的连接。生产层与管理层之间相互结合，形成了完整的自动化控制系统[4]。
自动化控制系统中，依靠传感元件与执行元件实现对水电站数据的采集、分析、处理等，同时实现对设备的自动化控制。在数据采集的过程中，不仅要对各种电压、电流、功率等信息进行采集，还需要对湿度、温度、气压、雨量、设备状态等信息进行采集；此外采集的内容还包括设备管理信息、声像信息等。在数据采集模块中的传感元件能够依据系统的需要，分析、处理与存储各种暂态、稳态的数据。
二、信息化系统在小型水电站中的应用
小型水电站的信息化系统属于综合信息的管理系统，其中包含的内容有工程、生产、设备管理，监控系统，数据整合与信息发布，办公自动化等。在信息化管理系统中，系统会按照已经设定的方案对获得的信息资源分别进行管理，用户在查找所需信息的时候可以采用浏览的方式，除了查询之外，用户还可以根据需求对其进行管理、操作、检测与发布、管理等。
小型水电站的信息化管理系统的主要功能是对信息进行测量、监视、处理、存储与控制等，对故障进行诊断，对服务进行管理，属于一种实现自动化与信息化相结合的综合系统。在小型水电站的信息化管理系统中，除了上述功能之外，还包括各种电量、非电量、设备、管理决策、声像等方面的信息，通过这些信息对小型水电站中的主要设备进行自动的监控，对各种公用设备进行实时地监视与控制，从而实现了对整个小型水电站生命周期的信息化管理。
在相对完善的小型水电站信息化管理系统中，所具备的功能还应该包括对水库的信息化管理：第一，对水库的相关信息进行发布的功能，对水库中的一些动态的或者基本的信息进行动态的发布，如果用户想要全面地了解水库的情况，只需要通过浏览器查阅即可；第二，对水库中的水情、雨情等进行实时监测的功能，对水库中的雨情、水情等实时地进行采集与传输等，实现对水情雨情的监测，更加全面、直观的展现水库的汛情；第三，对大坝的安全进行监测的功能，在该功能中应该通过设置监测点、整合与编辑数据、查询与分析监测信息等方面，对大坝的监测体系进行完善；第四，对闸门进行监测的功能，具体包括闸门的开度、运行状况、操作记录、报警等方面；第五，通过视频对水电站进行监视的功能，通过监控的网络发送视频信号到办公网络中；第六，对系统实现管理的功能。
总结：
对信息化技术在小型水电站的应用进行分析与研究，能够使得小型水电站的装备向着微型、智能、网络、集成等方面不断发展，从而使小型发电站的信息化管理水平得到明显的提高。通过信息化技术的应用，促进我国水利资源利用率与小型水电站经济效益不断提高。■
参考文献
[1]陈梦影，王爽. 微机综合自动化技术在小型水电站的应用与评价——以西北口水电站为例[J]. 软件导刊，2011，07（23）：113-114.
[2]孙小江，董维芬，陶志坚，蒋汉贵. 面向小水电站的信息化技术及其应用[J]. 电工技术，2012，07（53）：70-71.
[3]陈梦影，向娈. PLC在小型水电站低压压缩空气系统中的应用[J]. 湖北水利水电职业技术学院学报，2011，02（17）：1-5.
[4]杨旭，马素萍，陈锐，赵兴康. 小水电站节能增效的好途径——记箐门口二级水电站和漫海水电站技术改造[J]. 水利水电技术，2011，04（53）：76-78+82.
关键词：小型水电站；信息化技术；计算机应用
小型水电站的信息化系统中主要依据的技术是计算机网络技术、数据库管理技术，主要的目的是集中管理与发布小型水电站数据信息。信息化系统是小型水电站综合自动化中的重要组成部分，其信息化程度对综合管理与技术管理水平有着直接的、决定性的影响。小型水电站实现信息化能够进一步促进水能资源的深入开发与充分利用，从而提高整个水电站的发电效能。
一、小型水电站信息化系统概述
小型水电站信息化系统中主要包括管理层、传输层与生产层三个层面，其中管理层主要负责的是综合管理，传输层主要负责的是信息交换，而生产层则主要面向生产[1]。
（一）管理层
管理层主要负责的是综合管理，其结构以网络作为基础，设备通过传输层与生产层中的相关服务器之间进行连接，同时与外网中的设备也进行连接，进行一些信息的发布。
管理层中的设备包括监控计算机、系统服务器、调度员站、WEB服务器、手机终端等。管理层中主要的功能是对小型水电站中的各种数据进行收集与分析、统计等，还包括对系统设备进行自动的控制，实现设备的信息化管理与故障诊断。管理层系统中的软件具有开放性的特点，能够依据小型水电站运行中的各种技术要求实现多用户与多场合的应用。
（二）传输层
传输层主要负责的是信息交换，主要的组成部分包括通信设备、通信线缆等。其主要的作用是通过各种现代化的通信技术实现数据的传递、路由与控制。传输层通过通信协议对各个信息设备之间的信息进行自动的识别与实时的交换。传输层中包括水电站内部设备之间的通信、监控设备与其他监测设备之间的通信，还包括与其他水电站、调度、无线应用终端等之间的通信[2]。
在传输层中，其通信模式采用的是有线通信与无线通信结合的方式，机组运行控制、近端设备、主控制室等均采用光缆通信；数据采集少、测点分散、布线成本高的设备采用无线通信。无线通信中又包括近距离与远距离的无线通信两种方式，如果是距离较近的设备进行通信可以采用蓝牙、WiFi、Zigbee等；如果是距离较远的设备进行通信可也采用GPRS、3G、4G等网络的方式[3]。
（三）生产层
生产层主要是面向生产的，其机构是以网络为基础，生产设备之间的连接包括通用网络设备与微机的连接、工作站与服务器的连接。自控设备中采用的是PLC与智能控制单元，在数据总线的作用之下实现了与I/O设备、智能仪表等设备的连接。生产层与管理层之间相互结合，形成了完整的自动化控制系统[4]。
自动化控制系统中，依靠传感元件与执行元件实现对水电站数据的采集、分析、处理等，同时实现对设备的自动化控制。在数据采集的过程中，不仅要对各种电压、电流、功率等信息进行采集，还需要对湿度、温度、气压、雨量、设备状态等信息进行采集；此外采集的内容还包括设备管理信息、声像信息等。在数据采集模块中的传感元件能够依据系统的需要，分析、处理与存储各种暂态、稳态的数据。
二、信息化系统在小型水电站中的应用
小型水电站的信息化系统属于综合信息的管理系统，其中包含的内容有工程、生产、设备管理，监控系统，数据整合与信息发布，办公自动化等。在信息化管理系统中，系统会按照已经设定的方案对获得的信息资源分别进行管理，用户在查找所需信息的时候可以采用浏览的方式，除了查询之外，用户还可以根据需求对其进行管理、操作、检测与发布、管理等。
小型水电站的信息化管理系统的主要功能是对信息进行测量、监视、处理、存储与控制等，对故障进行诊断，对服务进行管理，属于一种实现自动化与信息化相结合的综合系统。在小型水电站的信息化管理系统中，除了上述功能之外，还包括各种电量、非电量、设备、管理决策、声像等方面的信息，通过这些信息对小型水电站中的主要设备进行自动的监控，对各种公用设备进行实时地监视与控制，从而实现了对整个小型水电站生命周期的信息化管理。
在相对完善的小型水电站信息化管理系统中，所具备的功能还应该包括对水库的信息化管理：第一，对水库的相关信息进行发布的功能，对水库中的一些动态的或者基本的信息进行动态的发布，如果用户想要全面地了解水库的情况，只需要通过浏览器查阅即可；第二，对水库中的水情、雨情等进行实时监测的功能，对水库中的雨情、水情等实时地进行采集与传输等，实现对水情雨情的监测，更加全面、直观的展现水库的汛情；第三，对大坝的安全进行监测的功能，在该功能中应该通过设置监测点、整合与编辑数据、查询与分析监测信息等方面，对大坝的监测体系进行完善；第四，对闸门进行监测的功能，具体包括闸门的开度、运行状况、操作记录、报警等方面；第五，通过视频对水电站进行监视的功能，通过监控的网络发送视频信号到办公网络中；第六，对系统实现管理的功能。
总结：
对信息化技术在小型水电站的应用进行分析与研究，能够使得小型水电站的装备向着微型、智能、网络、集成等方面不断发展，从而使小型发电站的信息化管理水平得到明显的提高。通过信息化技术的应用，促进我国水利资源利用率与小型水电站经济效益不断提高。■
参考文献
[1]陈梦影，王爽. 微机综合自动化技术在小型水电站的应用与评价——以西北口水电站为例[J]. 软件导刊，2011，07（23）：113-114.
[2]孙小江，董维芬，陶志坚，蒋汉贵. 面向小水电站的信息化技术及其应用[J]. 电工技术，2012，07（53）：70-71.
[3]陈梦影，向娈. PLC在小型水电站低压压缩空气系统中的应用[J]. 湖北水利水电职业技术学院学报，2011，02（17）：1-5.
[4]杨旭，马素萍，陈锐，赵兴康. 小水电站节能增效的好途径——记箐门口二级水电站和漫海水电站技术改造[J]. 水利水电技术，2011，04（53）：76-78+82.