智能数字化水电站监控系统建设体系概述

水电站计算机监控系统概述随着计算机技术的发展国内外在水电站自动控制上普遍采用计算机监控技术，或利用计算机控制系统与电站常规控制系统相结合对水电站设备进行控制，或利用计算机监控系统直接对水电站设备进行监控。

水电站计算机监控系统是指整个水电站设备的控制、测量、监视和保护均由计算机系统来完成。

它替代了常规控制设备，监视测量表计，完成机组的开停机控制，断路器等开关设备的控制，完成电站的优化运行，自动发电控制，自动电压控制，电站机组、变压器、线路等各种运行设备的参数在线监视，越限参数报警、记录、历史参数查询，事故追忆，报表的打印，完成监控系统设备的自检，实现对整个电站所有的设备进行控制、测量、监视和保护。

水电站的中控室负责管理和控制整个电站的正常运行，为了保证运行的可靠性和经济性，必须收集全场各个设备的实时运行资料，以便及时做出响应。

计算机监控系统正是基于以上理念，充分利用计算机控制技术、通讯技术、PLC和网络技术将各个机组LCU、励磁调节器、调速器等连接起来，集中监控电站各台机组的运行，以实现整个电站的经济运行。

随之计算机和网络技术的发展，计算机监控系统的技术同样也在迅速发展，新的控制系统结构、新的控制装置、新的软件等不断涌现，未来的发展趋势是网络化、智能化、人性化、软件组态化、控制无人化方向发展。

网络化：计算机监控系统的快速发展也是立足于计算机和网络技术的发展，在监控系统中有上位机、现地控制单元等各种各样的计算机及计算机控制装置，若它们不形成网络，则不能实现数据共享，不能充分发挥出计算机控制系统的优越性，只能起到代替常规自动控制设备的作用。

因此，计算机监控系统势必向网络化发展。

它是数据实时共享的需要，是装置共享的需要，是调度自动化和系统扩展的需要。

智能化：计算机和网络技术的高速发展，使人工智能技术得到了迅速发展，人工智能技术在机器人，汽车等领域得到了广泛的应用。

智能化也是计算机监控系统的一大发展方向。

智能水电站管理系统设计与实现随着科技和社会的发展，越来越多的水电站开始使用智能化管理系统。

智能水电站管理系统可以自动控制水电站设备的运行，实时监控水库水位、水流和发电机等相关信息，从而提高了水电站的生产能力和效益。

本文将介绍智能水电站管理系统的设计和实现。

一、系统架构智能水电站管理系统包括硬件系统和软件系统两部分。

硬件系统由传感器、控制器、通讯设备和执行机构等组成，它们的主要作用是收集水库水位、水流和发电机等数据，并对设备进行控制。

软件系统由数据采集系统、数据处理系统和用户界面三个部分组成，其中数据采集系统负责从硬件系统中采集信号，数据处理系统用于进行数据分析和处理，用户界面提供用户登录、实时监控和历史数据查询等功能。

二、系统技术1.传感器技术智能水电站管理系统需要有一套实时的、精度高的数据采集系统，因此要采用高精度的传感器对水位、水流和发电机等参数进行测量。

传感器采用压电效应、电化学效应、光电效应等不同的物理机制进行传感，具有灵敏度高、精度高、可靠性好等优点。

2.控制器技术控制器主要是用来控制水电站设备的运行。

在智能水电站管理系统中，控制器需要实现自动控制、中央控制和远程控制等功能。

控制器采用PLC或者单片机进行控制，具有兼容性好、可靠性高、易于编程和扩展等优点。

3.通讯技术智能水电站管理系统需要实现设备间数据传输和人机交互等多种通讯功能，因此需要选择合适的通讯协议和通讯设备。

通讯协议主要包括MODBUS、TCP/IP等，通讯设备主要包括以太网、RS-485等。

4.数据处理技术数据处理技术是智能水电站管理系统的核心技术之一。

数据处理主要包括数据采集、数据存储、数据分析和数据显示等环节。

数据处理技术需要采用数据库技术、图像处理技术和大数据分析技术等多种技术手段。

三、实现步骤1. 系统设计首先需要进行系统设计，包括确定功能、界面设计、数据采集模块和数据库模块等各项设计工作。

具体来说，需要对数据采集模块和数据库模块进行详细的设计，进行模块与模块之间的协调工作。

智能数字化水电站监控系统建设体系概述摘要：为了使水电站的运行更加安全可靠，能够为人们提供更加高质量的电力，在水电站中应用先进的智能数字化监控系统有着非常重要的意义。

本文首先介绍了水电站数字化监控系统的设计原则、结构，并在此基础上说明了水电站计算机监控体系构建的措施，从而能够让水力发电工程变得更加高效，能够充分体现出其应有的优势，为我国形成安全可靠、节能经济的水电站运行模式提供助力。

关键词：智能数字化；水电站；监控系统体系建设引言因为水力发电有着其他发电形式没有的优势，因为水力是可再生资源，且不会对环境造成污染，因此，我国水力发电站的数量变得越来越多，而水力发电站的运行需要高强度的监控系统进行监控才能确保稳定安全，因此，相关的研究人员要充分认识到提高水电站监控系统水平的重要性，构建无人值班的高度集成自动化水电站监控系统，为水电站的运行提供高质量的监控。

将数字化技术与水电站监控系统结合在一起，大力推动水电站的发展和进步。

1水电站计算机监控系统设计原则在对水电站进行计算机监控系统设计的过程中，要想使监控系统充分地发挥出其应有的作用，就要遵守以下几个原则：第一，对水电站中的主要一次、二次和辅机设备进行监控，从而确保其不影响正常供电，能够及时发现问题，并能够采取相应措施进行维修。

第二，利用计算机进行运算分析，计算机的计算分析能够比人力的计算分析更加精确快速，能够为维修、调控等提供可靠的数据支持。

第三，加强监控系统的运行维护管理，使计算机监控系统的作用能够充分发挥出来。

第四，充分引入先进的技术和设备，提高监控系统的自动化、智能化，大大提高监控效率，为水电站的稳定安全运行奠定基础。

2水电站计算机监控系统整体结构体系在智能计算机监控系统的整体结构当中，相关的负责人人员要选择高质量的硬件设备，为水电站监控系统的运行提供可靠的基础，确保监控的质量和水准，能够为后续地运行和使用提供可靠的数据支持。

除此之外，为了能够实现水电站运行数据的实时反馈，还要应用实时多任务可视化操作系统，能够通过多窗口的同步显示对水电站进行更加有效地监控，实现智能数字化人机互通的界面，从而能够使水电站动态调控管理的需求得到充分满足。

水电站监控系统随着科技的不断发展和电力需求的增加，水电站作为一种清洁、可再生能源的重要来源，扮演着越来越重要的角色。

为了确保水电站的安全运行和高效发电，水电站监控系统的设计和实施变得至关重要。

本文将详细介绍水电站监控系统的特点、架构、功能以及未来发展趋势。

一、水电站监控系统的特点水电站监控系统是一种高度智能化的工程管理系统，具有以下几个主要特点：1. 高度自动化：水电站监控系统集成了传感器、仪表及自动控制装置，能够自动检测和控制水电站各个部分的运行状态，大大提高了运行效率和安全性。

2. 远程监控：水电站监控系统允许操作人员通过远程监测界面实时监控水电站的运行情况，通过云计算技术，可以实现实时数据的传输和分析，为决策提供准确可靠的数据支持。

3. 多样化的监测功能：水电站监控系统能够监测水位、流量、水质、温度、压力等多个关键参数，并及时报警和采取相应措施，预防意外事故的发生。

二、水电站监控系统的架构水电站监控系统的架构分为硬件和软件两个层面，下面将分别介绍：1. 硬件架构：水电站监控系统的硬件包括传感器、仪表、自动控制装置、通信设备等。

传感器负责采集水电站各个环境参数的数据，仪表用于测量和显示数据，自动控制装置负责根据预设参数自动控制设备运行状态。

通信设备用于将数据传输给监测中心。

2. 软件架构：水电站监控系统的软件由监测中心、数据处理与分析模块、报警模块等组成。

监测中心是系统的核心，接收和显示水电站的实时数据，数据处理与分析模块负责对数据进行处理和分析，报警模块会在系统检测到异常情况时及时发出警报。

三、水电站监控系统的功能1. 实时监测和数据采集：水电站监控系统能够实时监测水电站的运行情况，并采集关键参数的数据，如水位、压力、温度、流量等。

2. 远程控制：操作人员可以通过远程监控界面对水电站进行远程控制，包括设定参数、开启或关闭设备等。

3. 故障诊断与预警：水电站监控系统能够通过对实时数据的分析，及时诊断出设备故障或异常情况，并发出预警，使运维人员能够迅速采取措施。

智能数字化水电站监控系统建设体系探讨摘要：在对大中型水电站计算机监控系统设计原则进行简单阐述后，对中型水电站计算机监控系统建设体系进行了认真分析研究。

最后，对智能数字化水电站计算机监控系统的功能特性进行了详细探讨。

关键词：水电站；计算机监控系统；智能数字化Abstract: in the computer monitoring system of large and medium-sized hydropower station design principle in simple illustrated, medium-sized hydropower station computer monitoring system construction system of a careful analysis research. Finally, to intelligent digital hydropower station computer control system in the functional characteristics are discussed in detail.Keywords: hydropower station; The computer monitoring system; Intelligent digital中图分类号:X924.3 文献标识码：A 文章编号：随着计算机技术、自动化控制技术、电力通信技术等在水电站自动化监控系统中应用的进一步发展，水电站对自动化监控系统的性能和功能集成智能数字化要求也越来越高，不仅需要操作界面清晰简明、操作维护便捷、数据采集实时性好准确性高、以及监控运行稳定可靠性高的智能数字化监控系统，同时还要求监控系统具备开发周期短，可扩展性高，便于更改、升级等功能。

采用计算机自动化监控系统，不仅可以提高水电站运行维护人员工作效率，减轻工作量，同时可以利用计算机智能运算分析，不须运行人员直接干预的情况下智能自动形成对应调控决策，避免由于工作人员粗心大意等造成人为误操作事故发生，为水电站实现“无人值班”提供了重要技术支撑。

智能化水电站建设的探索文章介绍了智能化水电站的特点；电站总体结构在逻辑上分为应用系统、应用支撑平台和基础设施等；计算机监控系统部分的设计思路。

标签：智能化水电站；总体结构；计算机监控系统国家电网公司于2009年提出“建设统一坚强电网”目标，并制定了“统一坚强智能电网关键设备（系统）研制规划”。

随着智能电网的不断构建与完善，智能化水电站的研究与建设已经成为新建水电站的发展目标。

目前，我国大型水电站运行已步入智能化和信息化时代，水电站的安全稳定和高效运行越来越成为我国经济社会快速发展的重要支撑。

智能化水电站以“无人值班（少人值守）”运行模式为基础，以“数据采集自动化、信息预测精确化、调度决策最优化、运行控制一体化”为特征，以电站设施可靠性和电网运行安全性为中心，准确地满足流域水情和电网负荷调度要求，实现电站社会效益与经济效益的最优。

1 智能化水电站的特点智能化水电站是一种无逢连接的开放式结构，其特征是采用基于IEC61850 协议，通过设备的功能接口和通信的标准化，为自动化系统提供一个开放的统一平台，满足不同类型监测、保护、控制与调节设备的集成和交互。

不同厂家的产品可以在本地交互或者与远方系统进行交互和信息共享，使水电站系统的功能易于扩展并可以兼容第三方产品等。

随着电子式电流电压互感器、智能化开关、在线监测等技术的发展，所有数据均以数字量的形式按统一的通信协议传输，站内的各个智能设备之间具有良好的互操作性。

智能化水电站中IEC61850重点关注的对象是水电站计算机监控系统等与发电生产有关的设备。

智能电站的内涵首先表现出数字化的特点。

主要包括：（1）数据采集数字化采用数字化电气量测系统（如光电式互感器或电子式互感器）采集电流、电压等电气量，实现一、二次系统在电气上的有效隔离，增大了电气量的动态测量范围并提高了测量精度，从而为实现信息集成化应用提供了基础。

（2）系统分层分布化IEC61850协议提出了过程层、间隔层、站控层的三层结构模型，建议采用面向对象建模、软件复用、高速以太网、嵌入式实时操作系统，以便满足电力系统对实时性、可靠性的要求，同时有效地解决异构系统之间的信息互通、装置的自我描述和互操作以及系统的扩展性等问题，为实施水电站分层分布式方案提供了可靠的技术基础。

水电站计算机监控系统的概述摘要作为水电站运行管理的主要组成部分，计算机监控系统在水电站的运用提高了水电站的自动化程度和经济效益。

本文先对国内外水电站计算机监控系统的发展进行了简要分析，介绍了水电站计算机监控系统的类型、结构及应用原则，重点讨论了水电站计算机监控系统的目的意义。

关键词计算机监控系统；发展；类型结构；应用原则1 水电站计算机监控系统的发展1.1 国外的发展状况水电站计算机监控技术在欧美等一些工业发达国家得到较快且先进的发展，人们普遍将计算机监控技术、水电站自动控制水平及自动控制功能、性能等技术运用到在水电站监控系统上，使得减少了水电站的运行成本。

水电站计算机监控系统的特点有集成度高、占地面积小、外部电缆数量少，水电站造价底。

国外水电站自动控制系统主要有两种模式：一种是通用开放型模式，基于可编程控制器（PLC）功能分布的“集成型”；另一种是功能集中专用模式的“专用型”。

在发达国家现已广泛采用技术成熟的“集成型”小水电站自动控制系统，但由于价格较高，仍较难在发展中国家推广。

近几年来，为开拓发展中国家市场，很多国外公司开始致力研究开发适用于发展中国家小型水电站技术水平的“专用型”自动控制系统。

在技术方面来看，“专用型”的开发是专门针对经济水平较低的地区，虽处于初始阶段，技术尚不够成熟，但市场潜力较大，发展势头好。

1.2 国内的发展状况目前，国内水电站自动控制系统在水电站中的应用处在推广阶段，以常规设备为主，水电站计算机监控系统被较多的采用在新建的大型水电站中，常规自动控制设备则居多采用在中小型或许多老水电站中，对于一些技术稍领先的中小型水电站，或在常规自动控制系统的基础上加上计算机监测系统，或加上计算机功能控制单元，或将计算机功能控制单元改换成常规自动控制系统。

由此可见，计算机监控技术在水电站自动控制系统中的运用是发展的必然趋势。

在我国小型水电站自动控制系统基本采用大中型水电站的“集成型”模式；水电站二次设备的组成部分有：以可编程控制器（PLC）为核心的现地控制单元、调速器、励磁装置、同期装置、保护等设备都是按功能划分的微机型产品，加上油、气、水、厂用电等辅助设备的自动控制，因缺乏标准化规条，要实现多种设备的接口、通讯，与大型水电站相比，在系统复杂程度上相当，增加了水电站运行和维护的复杂性和用户的投资。