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水电站计算机监控系统的设计研究作为一种先进的自动化技术，计算机监控系统的应用对于提高水电站运行的安全性和经济性具有重要作用。
本文首先介绍了水电站计算机监控系统的方案设计，然后具体阐述了计算机监控系统网络的结构设计，以期为相关设计与技术人员提供参考。
标签：水电站；计算机监控系统；设计由于水电站梯级的形成，其工况之间的控制相对复杂，要保证其工作运行的经济性和可靠性，就必须加强对水电站的各類运行指标进行监控。
然而采用传统的布线逻辑型自动装置已经远远不能满足水电站监控的需求，计算机监控系统的发展有效改善了这一现状。
计算机监控系统采用了全新的自动化装置，对于保证水电站运行的可靠性、可移植性和可扩充性具有重要作用。
因此，加强有关水电站计算机监控系统的设计研究，对于改善计算机监控系统的应用质量具有重要的现实意义。
一、水电站计算机监控系统的方案设计1、水电站计算机的监控方式（1）基于计算机的监控方式在计算机性价比与可靠性快速提升的同时，基于计算机的监控方式也不断发展起来。
采用此种监控方式能够大幅度简化常规控制过程，仅在中控制安置计算机监控系统的控制台即可，无需再使用模拟屏等辅助监控技术。
此种监控方式要求计算机系统要有较高的可靠性，并可以通过冗余技术对故障进行解决，以保障系统在发生局部故障时仍能继续运行。
基于计算机的监控方式是目前水电站中常用的监控方式。
（2）常规控制为主、计算机控制为辅的监控方式采用此种监控方式时，水电站的直接控制过程仅有常规控制控制实现，而计算机主要负责经济运行计算、打印记录、指导运行与监视等过程。
其对于计算机的性能要求较低，当计算机出现故障时水电站的正常运行不会受到影响，主要缺点就是系统整体的性能与功能不高，且容易束缚水电站自动化水平的发展。
[1]（3）取消常规设备的全计算机监控方式在计算机监控系统运行应用的不断扩展下，逐渐形成了以计算机为单一监控设备的全计算机监控方式。
在此种监控方式中，计算机取消使用自动操作盘，中控室内部取消使用常规集中控制设备，但仍安置模拟显示屏，其信息改由计算机传送，不再对计算机控制单元的故障问题进行自动操作。
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。
专项技术分析报告（文章一）：专项技术分析报告专项技术分析报告信东河二级电站改造工程微机综合自动化应用兴宁市水电管理处王国洪2xxx年5 月 6 日信东河二级电站改造工程微机综合自动化应用兴宁市水电管处王国洪摘要：信东河水电站计算机监控系统的设计、配置、功能及特点，浅析了微机综合自动化技术在中小型水电站的应用，以实现电站的遥控、遥调、遥信和遥测等远动功能。
从而达到电站的少人值守的目的。
关键词：微机综合自动化系统配置监控功能 1 前言二十一世纪是信息时代，随着科学技术的不断进步和自动化程度的日益提高，微机综合自动化在电力生产中得到了广泛的应用。
经济还比较落后，科技不甚发达，微机综合自动化技术只在几个大型水电站得到应用，而在中小型水电站的应用受到了制约。
也于2xxx年12月改造微机投运并网发电，而该电站微机综合自动化的应用，经过一年多的运行，已显现出了其优越性，结合该电站的实际情况，现就微机综合自动化在水电站的应用问题作一浅析探讨。
2 电站概况罗浮镇位于兴宁市的北部山区,距市区74公里,东江河上游的东部。
地处东经115°34′,北纬24°31′。
北与xx省寻邬县接壤,西及西南与龙川县相接,东南与罗岗镇相邻。
设计水头80M,最大水头100M，装机容量为3×500KW二级电站1500KW电站总装机容，通过35KV输电线路并入兴宁电网。
3 计算机监控系统的配置3.1 电站控制层配置电站控制层设备设在中央控制室，由主机操作员工作站、通讯工作站、主控制台、语音报警装置、UPS电源等组成。
电站控制层负责协调和管理各现地控制层的工作；收集有关信息并作相应处理和存储；迅速、准确、有效地完成对本站被控对象的安全监视和控制。
操作员可以在主控制室通过人机接口对数据库和画面在线修改，进行人工设定、设置监控状态、修改限值、事故处理指导和恢复操作指导等功能，并可下传至LCU。
监控命令输出只有监控主机取得控制权的工作执行，作为另一台工作站只作监测、数据通信而无控制输出，两机可互相跟踪，系统软件根据监控主机的运行和通信、硬件、软件等状态，进行跟踪判别，一旦出现异常，系统自动给出切换信号，由另一台工作站代替主机的工作，同时给出主机故障提示，主机修复启动后，自动监测转到主机并将数据输入，并重新处于监控状态。
水电站计算机监控系统的设计及应用摘要：根据当前的水电站计算机监控发展情况，通过计算机网络技术，利用自动的电压控制程序，合理分配各机组功率，实现系统的调度来提高水电站的自动化水平。
同时，使用计算机监控系统可以降低运行控制人员的劳动量和水电站的运行费用。
随着无人值班的普及，对于水电站计算机监控系统有了更高的要求。
因此，智能化水电站将在以后的水电站自动化发展中成为趋势。
关键词：计算机监控系统；现地控制单元；厂站控制层1.国内外水电站计算机监控系统的现状目前在国外水电站计算机监控系统中有两种监控模式：“集成型”和“专用型”。
两种模式各具有优缺点，“集成型”是一种开放的通用模式，其优点是以可编程控制器（PLC）为核心，通过励磁机、调速器、保护装置等设备的上传数据来实现监控，从而具有灵活的结构，通用性强，但同时也形成了其缺陷，就是设备冗杂，功能分散。
它已普遍使用于发达国家，而且具有比较成熟的技术；“专用型”相对于“集成型”系统简洁，功能相对集中，但是设备进口的价格比较高。
2.某水电站计算机监控系统的设计下文将以某水电站计算机监控系统项目为背景，介绍该水电站计算机监控系统的设计、选型、功能和应用。
2.1水电站概况该水电站位于江西干流，浔江末端的长洲岛河段。
本工程为江西下游河段广西境内的一个梯级电站。
电站分为内江厂房和外江厂房，共装机15台单机容量42MW的灯泡贯流式水轮发电机。
发电机母线是扩大单元接线，每3台发电机经1台变压器升压后接入开关站，内江中控室控制全厂15台机组及内外江所有附属设备，内外江距离4km，使用24芯单模光缆连接。
2.2水电站的中体计算机监控系统设计水电站监控系统分为两个部分，即外江计算机监控系统和内江计算机监控系统，两者既可以单独运行也可以联合运行。
内外江上位机均采用南京南瑞集团公司的NC 2000监控系统软件。
在整个电站建成后运行人员平时将在内江厂房中的中控室对电站的所有设备进行监控。
《小型水电站计算机监控系统设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，计算机技术及其相关领域的自动化水平已得到了长足的进步。
其中，计算机监控系统以其高效率、高可靠性及良好的实时性，被广泛应用于众多领域。
对于小型水电站而言，引入计算机监控系统是提高其运营效率、降低运行成本及确保安全稳定运行的重要手段。
本文将详细探讨小型水电站计算机监控系统的设计。
二、系统设计目标小型水电站计算机监控系统的设计目标主要包括以下几点：1. 提高水电站的运行效率：通过实时监控和自动控制，实现水电站的自动化运行，减少人工干预，提高运行效率。
2. 降低运行成本：通过精确的能耗管理和故障预警，降低水电站的运行成本。
3. 保障水电站安全稳定运行：通过实时监控和数据分析，及时发现潜在的安全隐患，保障水电站的安全稳定运行。
三、系统设计原则1. 可靠性原则：系统应具有高度的可靠性和稳定性，确保在各种环境下都能正常运行。
2. 实时性原则：系统应具备实时监测和反馈功能，以便及时处理异常情况。
3. 扩展性原则：系统应具有良好的扩展性，以便在未来进行升级和扩展。
4. 易用性原则：系统应具有友好的界面和操作方式，方便用户使用和维护。
四、系统设计内容1. 硬件设计：包括数据采集设备、控制执行设备、通信设备等。
数据采集设备负责实时采集水电站的运行数据，控制执行设备负责执行控制命令，通信设备负责数据的传输和通信。
2. 软件设计：包括操作系统、数据库系统、监控软件等。
操作系统负责整个系统的运行和管理，数据库系统负责存储和管理数据，监控软件负责实时监测和控制水电站的运行。
3. 网络设计：包括局域网和广域网的设计。
局域网用于连接水电站内部的设备和系统，广域网用于实现远程监控和管理。
4. 监控策略设计：包括数据采集策略、控制策略、报警策略等。
数据采集策略决定哪些数据需要被采集和如何被采集，控制策略决定在何种情况下执行何种控制命令，报警策略决定在何种情况下发出报警和如何发出报警。
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。
信东河二级电站水电站机监控系统的设计、配置、功能摘要：信东河二级电站水电站机监控系统的设计、配置、功能及特点，浅析了微机综合自动化技术在中小型水电站的应用，以实现电站的遥控、遥调、遥信和遥测等远动功能。
从而达到电站的少人值守的目的。
关键词：微机综合自动化系统配置监控功能1 前言二十一世纪是信息时代，随着技术的不断进步和自动化程度的日益提高，微机综合自动化在电力生产中得到了广泛的应用。
但在我们青海，由于种种原因，还比较落后，科技不甚发达，微机综合自动化技术只在几个大型水电站得到应用，而在中小型水电站的应用受到了制约。
也于2008年冬改造2009年1月投运并网发电，而该电站微机综合自动化的应用，经过三年多的运行，已显现出了其优越性，结合该电站的实际情况，现就微机综合自动化在中小型水电站的应用问题作一浅析探讨。
2 电站概况兴宁市的北部山区,距兴宁市区54公里。
地处东经115°34′,北纬24°31′。
北与江西省寻邬县接壤,西及西南与龙川县相接罗浮信东河二级电站，设计水头80M,装机容量为3×500KW信东河二级电站总装机容量为1500KW，通过35KV输电线路并入兴宁市110KV。
3 计算机监控系统的配置电站控制层配置电站控制层设备设在中央控制室，由主机操作员工作站、通讯工作站、主控制台、汉字打印机、GPS时钟同步装置、语音报警装置、UPS电源等组成。
电站控制层负责协调和管理各现地控制层的工作；收集有关信息并作相应处理和存储；迅速、准确、有效地完成对本站被控对象的安全监视和控制。
操作员可以在主控制室通过人机接口对数据库和画面在线修改，进行人工设定、设置监控状态、修改限值、事故处理指导和恢复操作指导等功能，并可下传至LCU。
监控命令输出只有监控主机取得控制权的工作执行，作为另一台工作站只作监测、数据通信而无控制输出，两机可互相跟踪，系统软件根据监控主机的运行和通信、硬件、软件等状态，进行跟踪判别，一旦出现异常，系统自动给出切换信号，由另一台工作站代替主机的工作，同时给出主机故障提示，主机修复启动后，自动监测转到主机并将数据输入，并重新处于监控状态。
现地控制层（LCU）配置现地控制层分机组LCU和公共LCU两部分，由人机界面终端（液晶触摸屏）、智能I/O控制器、I/O模块、输出继电器、准同期装置、温度测量装置、转速信号测量装置、数字式测量仪表和交直流双供电源等设备组成。
机组LCU监控范围包括水轮机、发电机、进水口主阀和机组附属设备。
现地控制层负责对水轮发电机组、电气一次设备及公用设备等实时监控，通过以太实现各现地控制层与全站控制层连接交换信息，实现现地设备的监控及数据共享。
当电站控制层因故退出运行时，现地控制层可以独立运行而不受影响。
微机保护装置、转速、温度巡检、调速器、励磁系统等设备通过现地LCU与以太网联接，实现相应参数的监视和控制。
部分没有通讯接口的设备则通过现地控制单元的I/0模块实现设备的控制和状态检测。
通讯网络及设备配置网络结构形式采用工业以太网，网络通信介质为多模光纤和屏蔽双交电缆线。
网络传输采用Modbus协议，网络传输速率为100Mbit/s，节点数可达340个，网络上的任一节点可以实时向网络上其它节点和网络上发送信息，某一节点故障，自动从网络上退出，不影响网络上的其它节点传输信息。
网络系统完成电站控制层各工作站之间和来自现地控制层（LCU）的全部数据的传输和各种访问请求。
其网络协议符合国际标准化组织OSI模型。
具有良好的开放性。
计算机监控系统不会因任何一个元器件发生故障而引起系统的误操作。
网络成熟可靠，符合国际标准。
系统软件配置(1) 系统软件：采用中文版的美国微软Windows NT 软件，具有良好的实时性、稳定性、可靠性，NT系统管理保密性好。
用于操作系统，它管理整个计算机系统的所有资源，包括CPU、存储器、外部设备等，提供其它软件与系统资源的接口，是其它软件运行的环境。
(2) 应用软件：采用组态王开发软件、3D图形软件和PLC编程软件，用于程序的编辑、编译、软件连接等。
具有良好的人机界面和全开放特性。
它是可以运行多种通讯协议的监控软件，与网上有不同通讯协议的设备交换数据，其数据库生成、监控画面、控制流程、报表等配置灵活，使用和维护方便。
继电保护系统的配置采用美国ABB公司生产的微机综合继电保护装置。
发电机、变压器和线路保护装置均有8个开关量输入和7个开关量输出，一个用于变化自检的转换接点输出。
输入与输出可以逻辑编程用于控制断路器的分合闸或者发信号。
有多种通讯协议可供选择，ABB2000R型微机保护选用Modbus Plus通讯协议，可以通过该协议向系统传送和存储保护内测量记录的数据。
保护的配置整定：对于保护装置的使用，首先要进行配置整定，输入相关参数，保护装置通过这些参数进行保护功能和测量功能的计算，配置整定可以通过前面板的MMI或者ECP软件进行操作。
微机保护装置还有故障录波，故障、运行和操作记录，测量等功能。
接入保护装置的输入信号和保护装置内所有数据都有数据可能通过网络接口传送到网络上的其它设备内。
4 计算机监控的功能监控画面功能（1）电气主接线状态画面画面显示电气主接线所有开关的状态，发电机出口的电气和励磁参数，主变压器高、低压侧的电气参数，35KV线路出口的电气参数，6KV 和35KV母线的电气参数，厂用变压器的电气参数，电气主接线上所有开关的分、合闸操作按钮状态。
主接线的运行状态和操作均在该画面上进行。
当运行参数超出正常范围或开关跳闸时，相应的数值和开关颜色变化，语音设备报警。
（2）机组工艺系统状态画面画面显示机组及其气、水、油等主要设备的状态参数，主要设备的操作按钮。
当气、水、油等参数超出正常范围或设备故障时，相应的数值和设备图形颜色变化，语音设备报警。
（3）监控系统运行状态画面画面显示监控系统继电保护、PLC和测量装置的工作状态和参数。
（4）电站所有需要监测的各种参数的实时和曲线图、棒型图画面。
（5）各种运行和管理报表及表格画面。
（6）电站的平面图、动画等显示。
远动功能由监控系统的主工作站实现，并留有扩展能力。
需要向电力系统调度机关传送和接收数据，实现调度机关对本电站的遥测、遥信、遥控和遥调，实时接收调度命令，向调度机关发送水电站实时运行工况、运行参数等信息。
数据采集和处理功能（1）电站控制层：自动实时采集和处理来自各现地控制层及调度系统的数据。
主要包括：机组、主变、母线、35KV线路、厂用电、调压井闸门及全厂公用系统的电气模拟量、非电气模拟量、脉冲量、开关量的采集，对这些数据进行处理，包括越限处理、报警处理及事故追忆处理，处理后的数据以一定的格式存入实时数据库，形成实时数据库和历史数据库，以备系统调用和随时查询，并对监视的模拟量、开关量、脉冲量进行统计分析计算（含变位、越限等）作为历史数据存入历史数据库，并作为报表输出的主要数据来源。
当出现异常事件记录和出现事故时，计算机监控系统根据目前的情况自动作出处理。
（2）机组现地层LCU：自动实时采集和处理发电机、水轮机、励磁及调速装置、机组附属设备的电气模拟量、非电气模拟量、脉冲量、开关量，主要设备运行工况诊断处理，并以一定的格式存入实时数据库，对各类信息进行数据封装后存放在现地控制单元的存储单元中，并上传电站控制层。
①直接采集的信号有：电气量：发电机定子电压、电流，励磁电流、电压、频率、有功功率、无功功率和功率因数等。
非电量：机组油、气、水系统的压力、压差、流量、液位、温度。
开关量：发电机断路器位置、继电保护电气事故信号、故障分类信号；励磁系统工作方式设置、灭磁开关位置、故障信号；调速器工作方式设置、故障信号；油压装置压力、油位信号；油泵运行方式、设置信号、运行状态信号；机组各温度信号、转速位置信号、导叶开度位置信号、接力器锁锭投切信号、制动闸块位置信号、制动气压位置信号、剪断销剪断信号、油槽油位信号；进水口阀门位置信号、机组冷却水信号；水机保护动作信号等。
脉冲量：发电机有功电能、无功电能等。
②通信采集的信号数据有：机组各部位温度、测温电阻断线及装置故障，以及有关机组轴温温度信号和交换控制、状态和报警信息。
励磁系统、调速器系统、同期系统、发电机及主变和线路微机保护装置的通讯。
综合参数统计、计算与分析功能计算机监控系统根据实时采集到的数据进行周期、定时或召唤计算与分析，形成计算数据库与历史数据库，帮助运行人员对电厂设备的运行进行全面监视与综合管理，可及时发现故障征兆，提高机组运行的安全性。
对现成的计算数据列出作为实时数据处理，存入相应的实时数据库和历史数据库，进行越限报警、启动相关处理程序等操作。
（1）温度量分析计算LCU周期获得温度测量装置采集的温度数据，进行预处理，并作计算后将数据存入LCU数据库，实现全系统数据共享，可显示、制表打印。
①温度最高值、最低值：温度画面的实时值现示和历史曲线现示。
②温度变化趋势分析：实时和历史变化曲线。
③温度越限追忆记录：历史变化曲线。
④正常值与实测值的比较分析：温度画面中温度现示值变色，正常温度为白色、报警温度为黄色、停机温度为红色。
（2）电量累积计算计算机监控系统对全厂有功电度量、无功电度量进行周期分项分时累加，并存入数据库，供显示并制表打印。
①单台发电机的发电有功、无功电量累加。
②单回送电线路的送电有、无功电量累加。
③全厂发电机总发电量累加，全厂线路总送电量累加。
④全厂总厂用电量累加。
（3）设备运行统计计算对机组、断路器、机组油压装置等重要动力设备，以及间歇运行的辅助设备的运行工况（包括启动次数据、运行时间、间歇时间等）进行统计，对继电保护及自动装置动作情况进行统计。
定值管理功能计算机监控系统对所有定值作统计，定值修改、变更情况统计，并存入数据库，以备查询。
