第三章 水电站计算机监控系统的模式和配置

第3章水电站计算机监控系统的模式和配置3.1水电站计算机监控系统的两种模式从国外水电站计算机监控系统发展的实践情况来看，大体上可分为两种模式。

一种是以原来传统上从事发电厂设备及其控制的公司，它们是从常规控制的方法为出发点逐渐将计算机技术应用到水电站的控制之中，称为专用型计算机监控系统（以下简称专用型系统）；另一种是原来从事计算机技术研究的公司，它们在将计算机推广到水电站控制的应用中，仍明显地保留了计算机控制的思维方法，并用这种方法来改造或适应水电站控制的要求，称为集成型或通用型计算机监控系统。

3.1.1专用型系统专用型水电站监控系统是在常规控制基础上，仍然保留集控台控制面板的模式，如强电控制、弱点选线控制、强电小型化等，仍然使用二次接线图的习惯，不需特别学习计算机编程，而采用梯形图的方法等。

这里主要是指利用大规模集成芯片或OEM模件，构成一种适合于水电站生产过程控制的专用计算机监控系统。

一般来说它不直接采用市场上的控制计算机。

3.1.2集成型系统集成型系统是一种所谓计算机化的水电站监控系统，计算机系统作为一项新发展起来的技术，它有一套全新的硬件和软件相结合而发挥强大功能的特殊结构，有一套不同于水电站常规方式的操作方法，它在构成系统时以最方便的方式接入计算机，最直接地发挥计算机的功能（市场上销售的计算机不需作重大技术改造，以集成的方法即可构成监控系统的方式）。

3.1.3 两种模式的比较上述两种典型方式从不同侧面反映了现代水电站控制技术的发展历程，都有其应用实例。

前一种系统及其相似系统都是1982年前后推出的，反映了当时技术发展的一种趋势，其主导思想是按照电站监控原有的要求和习惯，推出的一种“朴实”的监控系统，在系统的计算功能上能满足习惯性的控制要求。

由于全系统各种站（控制终端）均采用同样的模块，总备品备件的品种和数量都少，但这些备品备件必须由原供货厂家提供。

后一种系统由于直接采用通用的控制计算机和接口，国内较容易选购备品和进行维护。

水电站计算机监控系统正文：1. 引言1.1 背景水电站是一种利用水能转化为电能的装置，是能源产业中重要的组成部分。

为了确保水电站的安全运行和高效运转，水电站计算机监控系统扮演着重要的角色。

本文档旨在介绍水电站计算机监控系统的功能、架构、配置和操作等方面的详细信息。

1.2 目的本文档的目的是为水电站管理人员、系统工程师和操作员提供水电站计算机监控系统的完整指南，以促进系统的高效管理和操作。

1.3 范围本文档涵盖了水电站计算机监控系统的各个方面，包括系统需求、系统架构、硬件配置、软件配置、网络配置、系统安全等。

此外，本文档还包含了一些常见问题的解决方案和维护指南。

2. 系统需求2.1 功能需求水电站计算机监控系统应具备以下基本功能：- 实时监测水电站的运行状态，包括水位、水流速度、发电量等。

- 支持远程监控和控制，使操作员可以远程调整系统参数和运行状态。

- 提供数据存储和分析功能，支持历史数据查询和报表。

- 支持报警和事件管理功能，能够在异常情况发生时及时发送报警通知。

- 具备系统维护和升级的能力，支持远程升级和故障排查。

2.2 硬件需求水电站计算机监控系统的硬件需求如下：- 主机服务器：配置高性能的服务器用于数据存储和处理。

- 数据采集设备：负责实时采集水电站各个参数的设备，如水位计、流速计等。

- 控制设备：用于远程控制水电站的设备，如发电机控制器、阀门控制器等。

- 网络设备：包括交换机、路由器和防火墙等用于构建局域网和互联网连接的设备。

2.3 软件需求水电站计算机监控系统的软件需求如下：- 操作系统：建议采用稳定可靠的操作系统，如WindowsServer或Linux。

- 数据采集软件：用于实时采集和存储水电站各个参数的软件。

- 远程监控软件：用于远程监控和控制水电站运行状态的软件。

- 数据分析软件：用于对采集的数据进行分析和报表的软件。

- 报警和事件管理软件：用于监测异常情况并发送报警通知的软件。

水电厂计算机监控系统水电厂计算机监控系统一、引言1.1 目的本文档旨在介绍水电厂计算机监控系统的各项功能、技术架构、操作流程以及相关安全措施，为相关人员提供操作指南和技术支持。

1.2 范围本文档适用于水电厂计算机监控系统的管理人员、操作人员和技术支持人员，主要包括系统概述、硬件配置、软件功能、操作流程、安全措施等内容。

二、系统概述2.1 系统简介水电厂计算机监控系统是用于对水电厂生产设备进行监控和管理的一套计算机软硬件系统。

它能够实时监测设备状态、采集数据、报警处理，并提供各种报表和分析功能。

2.2 系统架构水电厂计算机监控系统由以下几个主要组成部分构成：●前端采集设备：包括传感器、数据采集仪器等，用于采集设备状态和环境参数。

●数据传输设备：用于将采集到的数据传输到中央处理服务器。

●中央处理服务器：用于接收、存储和处理采集到的数据，并提供各种功能和接口给用户访问。

●操作终端：包括个人电脑、移动设备等，用于用户登录系统进行操作和监控。

2.3 系统功能水电厂计算机监控系统具有以下主要功能：●实时监测设备工作状态：包括设备温度、压力、电流等参数。

●数据采集和存储：对设备采集到的数据进行处理和存储，形成历史数据。

●报警处理：根据设备状态和设定的阈值，及时报警并进行相应处理。

●远程操作和控制：通过网络远程操作和控制设备。

●数据统计和分析：对历史数据进行统计分析，各种报表和图表。

三、硬件配置3.1 传感器和数据采集仪器传感器和数据采集仪器是水电厂计算机监控系统的基础设备，用于采集各种设备参数。

常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、电流传感器等。

3.2 数据传输设备数据传输设备是将采集到的数据传输到中央处理服务器的关键设备。

常见的数据传输设备有以太网交换机、无线通信设备等。

3.3 中央处理服务器中央处理服务器是水电厂计算机监控系统的核心部分，用于接收、存储和处理采集到的数据。

服务器的配置要求包括处理器性能、内存容量、存储容量等。

作者： 陈伟
作者机构： 福建省沙县城关水电有限公司,365500
出版物刊名： 科技资讯
页码： 113-114页
主题词： 计算机监控系统 中小型水电站 计算机控制技术 监控模式 配置 常规控制 设备价格
摘要：随着计算机控制技术日益成熟，计算机控制设备价格的下降，越来越多的水电站开始采用计算机监控系统，根据水电站计算机监控系统中的作用及其与常规控制的关系，水电站计算机控制模式可分为下列几种：（1）以常规控制为主，计算机监控为辅的监控模式。

（2）以计算机监控为丰，常规控制为辅的监控模式。

（3）全计算机监控模式。

一、水电站监控系统的体系结构1、系统整体结构简介2、系统特点3、典型网络结构1、系统整体结构简介水电厂计算机监控系统目前均按对象设计，采用分层分布、开放式网络系统结构，具有典型的三层结构：主控层、通信层、现地层。

如下图所示主控层通信层线地层①主控层主控层又称上位机管理层或站控层，采用以太网等通信结构，根据需要可设置操作员站、工程师站、数据服务器、通信工作站、打印机、卫星时钟等，形成电气系统的监控、管理中心。

主控层按设备划分为计算机设备（工作站），通讯网络接口设备、打印设备，不见断电源设备，卫星同步对时设备，中文语音报警设备等。

计算机设备（工作站）数目随电厂情况而定，都选用高档工控机,实现站内监视，控制操作。

网络打印机可选用激光、喷墨或针式打印机。

通信工作站上还可配置马赛克返回屏控制软件，实时刷新返回屏信号及数据。

主控层采用开放的Windows2003 Professional（专业版）或server（服务器）操作系统,数据库采用分布式数据库结构,根据节点的不同功能配置相应的数据库,应用软件采用模块化、对象化、结构化设计，具有一定的完整性和独立性,软件另有维护诊断工具,可对人机界面进行维护以满足不同用户对显示画面、打印图表的不同格式的要求。

②通信层通信层又称通信管理层或通信网络层，采用通信管理机、交换机等实现规约转换和装置通信。

由于现场保护测控装置等智能设备数量多，一般机组、主变、线路、厂用电、公用子系统和其他智能设备可分别组网，保证了系统的实时性和稳定性。

各子系统可分别设置通信管理机，根据需要可为双机冗余设计。

各通信管理机接于上位机层以太网，同时可以经以太网/CAN/RS-485/232 通信口直接与相应机组LCU的电气控制器PLC相联，实现数据交换。

通讯网络结构采用以太网、CAN、RS-485总线，可配置成双网冗余结构方式，网络介质可为同轴电缆线，屏蔽双绞线，光纤等。

③现地层现地层又称现地控制单元，现地控制单元(LCU)具备保护、测量及控制等所有功能,并遵循保护相对独立和动作可靠性的原则,现地控制单元不依赖于通讯网络和上位机管理层,能独立完成监控和保护的功能,符合部分标准要求。

水电站计算机监控系统1-引言1-1 目的本文档旨在详细介绍水电站计算机监控系统的设计和功能，以便于了解该系统的工作原理和操作流程。

1-2 背景水电站是利用水流能产生电能的设施。

为了提高水电站的安全性和运营效率，引入计算机监控系统是必要的。

该系统能够实时监测水电站的各项参数，并提供报警、记录和控制等功能。

2-系统概述2-1 系统架构该水电站计算机监控系统采用分布式架构，由若干个子系统组成。

主要分为数据采集子系统、数据处理子系统、数据存储子系统和用户界面子系统。

2-2 系统功能2-2-1 数据采集数据采集子系统负责实时采集水电站的各项参数数据，包括水位、水压、流量等。

采集设备包括传感器、数据采集仪和信号转换器等。

2-2-2 数据处理数据处理子系统负责对采集到的数据进行处理和分析。

它能够识别异常数据并提供报警功能。

数据处理算法包括数据滤波、统计分析等。

2-2-3 数据存储数据存储子系统负责将处理后的数据存储到数据库中。

它能够实现历史数据的查询和分析。

数据库采用关系型数据库。

2-2-4 用户界面用户界面子系统提供了一个直观、友好的界面，用于展示监控数据和操作系统功能。

用户可以通过该界面实时监测水电站运行状况，并进行系统配置和操作。

3-系统详细设计3-1 数据采集子系统设计3-1-1 传感器选型和布置根据水电站的具体情况，选择合适的传感器，并进行布置。

要保证传感器的准确度和可靠性。

3-1-2 采集设备选型和配置选择适合的数据采集仪和信号转换器，并根据实际需求进行配置。

3-2 数据处理子系统设计3-2-1 异常数据检测算法设计设计一套有效的算法，用于检测和识别异常数据，并触发报警。

3-2-2 数据滤波算法设计设计一套滤波算法，对采集到的数据进行平滑处理，提高数据的稳定性和准确性。

3-3 数据存储子系统设计3-3-1 数据库设计设计数据库表结构，存储监控数据和其他相关信息。

3-3-2 数据库管理和维护制定数据库管理和维护计划，保证数据库的稳定运行和数据的完整性。