浅析水电站计算机监控系统

国外某水电站计算机监控系统分析与应用
水电站的计算机监控系统是一种基于计算机技术的自动化管理系统，它利用计算机和
通信技术，对水电站的运行状态进行实时监测和数据分析，提供给运维人员实时的运行数
据和状态信息，帮助他们对水电站进行有效地管理和控制。

水电站的计算机监控系统通常由以下几个部分组成：传感器采集模块、数据传输模块、数据处理和分析模块、控制终端等。

传感器采集模块负责对水电站各个环节的数据进行实
时采集，比如水位、流量、压力等。

数据传输模块将采集到的数据通过网络传输到数据处
理和分析模块。

数据处理和分析模块对采集到的数据进行实时处理和分析，提取出有用的
信息，并将处理后的数据进行存储和展示。

控制终端则提供给运维人员实时的运行状态和
控制界面，可通过控制终端对水电站的设备进行远程控制和操作。

水电站的计算机监控系统在实际应用中具有以下几个优点：
1. 实时监测和数据分析能力：由于计算机监控系统能够实时采集和处理数据，因此
可以及时地监测到水电站的运行状态，并进行相应的数据分析，提供给运维人员及时的反
馈和决策支持。

2. 远程控制和操作能力：计算机监控系统可以通过网络实现远程控制和操作，运维
人员可以通过控制终端对水电站的设备进行远程操作，提高了运维的效率和便利性。

4. 故障预警和智能化管理能力：计算机监控系统可以通过对采集到的数据进行分析，提取出异常和故障的特征，实现对水电站的故障预警和智能化管理，提前发现和解决潜在
的问题。

水电站的计算机监控系统在提高水电站的运维管理水平、保障水电站的稳定运行、提
高水电站的经济效益等方面发挥着重要的作用，是水电站现代化建设的重要组成部分。

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。

浅析水电站综合自动化监控系统设计与应用摘要：水电站自动化程度是水电站现代化建设的重要指标之一，也是水电站安全运行不可或缺的保证。

随着技术和信息技术的飞速发展，水电站自动化系统也得到了升级。

鉴于此，简单介绍水电站综合自动化监控系统，分析研究其具体应用情况，为相关工作者提供参考借鉴。

关键词：水电站；综合自动化；监控系统引言:电力资源作为人们日常生活离不开的重要能源，其重要性日渐突出。

为了确保电力资源的有效供应，我国兴建了很多水电设施。

但是经过长年的运转，水电站的很多设备都存在老化陈旧、故障频发等问题，不仅本身的电能供应质量较差，无法满足当今电力市场的需求，而且自动化水平较低，严重制约着水电企业的发展。

因此，对水电站进行综合自动化系统的改造具有重要的现实意义，不仅可以提升发电的电能质量，而且有助于帮助电力工作者及时发现电力生产过程中的安全问题，消除了电力生产隐患。

1水电站综合自动化监控系统概述1.1水电站综合自动化监控系统利用水流的作用，推动水力机械水轮机进行转动，从而将水流产生的机械能转化为电能，这就是水力发电的过程。

作为一项综合系统工程，水电站的最大作用就是实现水能转换成电能，实现为用电客户供应电力。

在水电站中设置综合自动化监控系统，借助计算机监控系统，以及一些相关的辅助监控设备、水文自动测报系统以及电气监控设备等，可以实现对整个水电站的水文测报、工程监视、负荷的合理分配，以及在输电线路运行全过程的自动监控，帮助水电站的工作人员对水电站的运行情况有全面的了解，提高其工作效率，确保水电站的正常运行，满足用电客户的用电需求。

1.2水电站自动化监控系统的组成根据计算机监控系统在水电站综合自动化监控系统中的作用不同，可以分为以下三种组成模式：(1)以计算机监控系统作为辅助监控的综合自动化监控系统，主要的操作均由常规的自动化装置来完成，而自动化监控系统仅用作对水电站运行情况进行相关数据的采集和处理工作。

在该种模式下，如果自动化监控系统出现了问题，无法正常运行时，水电站的其他自动化装置仍可以正常工作，确保水电站的正常运行。

水电站计算机监控系统在当今的电力生产领域，水电站计算机监控系统扮演着至关重要的角色。

它就像是水电站的“智慧大脑”，对整个电站的运行进行全面、精确且高效的管理和控制。

想象一下，一座庞大的水电站，有着复杂的水轮机、发电机、变压器以及众多的辅助设备。

如果没有一个强大而智能的监控系统，要确保这些设备协调运行、稳定发电，并保障安全，那几乎是不可能完成的任务。

水电站计算机监控系统的首要功能是数据采集与监测。

它能够实时收集来自各个设备和传感器的大量数据，包括水位、流量、压力、温度、电压、电流等等。

这些数据就像水电站运行状况的“晴雨表”，反映着每一个环节的工作状态。

通过对这些数据的精准采集和分析，工作人员可以在第一时间了解到电站的运行情况，及时发现潜在的问题或异常。

除了数据采集，该系统还具备强大的控制功能。

它可以根据预设的策略和条件，对水电站的设备进行自动控制。

比如，当水位达到一定高度时，系统会自动开启水轮机进行发电；当电力需求减少时，又能适时调整机组的出力，以实现最优的运行效率。

这种自动控制不仅提高了发电的稳定性和可靠性，还大大减轻了工作人员的劳动强度。

在安全保障方面，水电站计算机监控系统更是发挥着不可或缺的作用。

它能够实时监测设备的运行参数，一旦发现某个参数超出安全范围，比如温度过高、压力过大等，就会立即发出警报，并采取相应的保护措施，如紧急停机，从而避免事故的发生。

同时，系统还具备防火、防爆、防雷等多重安全防护功能，为水电站的安全生产保驾护航。

另外，该系统还具备良好的人机交互界面。

这意味着工作人员可以通过直观、简洁的界面，方便地查看各种数据和信息，进行操作和控制。

而且，系统还能够生成详细的运行报告和历史数据记录，为后续的分析和优化提供有力的支持。

随着技术的不断进步，现代的水电站计算机监控系统也在不断升级和完善。

例如，引入了智能化的算法和模型，能够更加准确地预测设备的故障和维护需求，实现预防性维护，减少停机时间和维修成本。

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。

浅析水电厂计算机监控系统摘要：随着经济的发展，电力需求的增大，迫切需要更优秀的监控系统。

水电厂控制设备种类多，控制过程复杂，运行环境差，对发电运行过程中的实时性和可靠性的要求高，现场采集和处理的数据信息量大，自动化程度也要求较高。

所以在总的监控系统的设计上，选择计算机监控的设计是合理而有效的。

关键字：水电厂计算机监控系统一、计算机监控系统在国内外水电厂的发展我国的水电厂控制系统经历了手动控制、常规自动化设备控制、计算机直接控制和计算机监控四个阶段的发展。

其中，计算机监控技术起步于20世纪80年代初期，以富春江水电厂的计算机监控系统为试点，成功研制了多微机分步控制系统。

到了90年代初期，随着水电厂自动化改造的热潮，水科院自动化所自主研发了H9000系列分步式开放系统团。

经过了近20年的发展，H9000系统的功能也得到了显著的完善和提高，在三峡工程中的成功应用就是验证。

该系统具有强大的数据采集和处理的能力，系统的安全性和可靠性大为增强，人机界面友好，操作使用方便简单，信息发布系统完善，采用AGC(自动发电控制)和AGV(自动电压控制)提高电厂的运行效率，开放的报表定制技术、状态趋势分析系统和历史数据库更是为日常的监控和维护提供了保障。

二、计算机监控系统的设计要求设计原则及要求。

该水电厂的设计目标是“无人值班”(少人值守)，这就对该计算机监控系统提出了如下具体要求:(l)整个水电厂通过综合的一体化的系统来实现其监控的功能，各单元的设备间相互独立，在发生故障时不影响其它单元监控功能的实现。

(2)整个系统采用模块化、全开放分层分布式的结构。

(3)采用电源、CPU和以太网的冗余技术，确保了整个系统的可靠性和安全性。

(4)系统的软件可扩展，可移植，支持用户的二次开发。

(5)系统的硬件具有兼容性、扩充性和互换性。

(6)系统的人机接口功能强，人机界面友好，使用方便。

(7)系统采用信号的隔离，滤波和信号屏蔽等措施，提高抗干扰的性能。