国外某水电站计算机监控系统分析与应用

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

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Windows Server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。 3. 系统架构 水电站计算机监控系统的架构如下所示： [插入架构图] 3.1 数据采集层 数据采集层负责实时采集水电站各个参数的设备，并将采集到 的数据传输到数据存储和处理层。 3.2 数据存储和处理层 数据存储和处理层负责接收数据采集层传输过来的数据，并对 数据进行存储和处理。同时，该层还承担了数据分析、报表、事件 管理等功能。

国外某水电站计算机监控系统分析与应用

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

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。 3·4 用户界面子系统设计 3·4·1 界面布局设计

水电站计算机监控系统的概述

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。为克服“集成型”模式存在的结构复杂、运行维护不便利、投资大等问题，“专用型”自动控制系统的研究与开发现已开始在国内进行了。

计算机监控系统(1)

第十一章计算机监控系统 第一节系统知识部分 一、基础知识 1、水电站计算机监控系统的作用 水电厂机组启停频繁，工况和出力变化迅速，梯级水电厂更所机组台数众多，分布范围广，运行方式复杂，这些均要求水电厂必须具有较高都自动化水平。实现全厂或全梯级都计算机监控，不仅能对影响全厂、全梯级安全运行的主要设备、关键设备进行可靠都监视，并能对故障、事故都发生给予自动报警和记录，给出故障出力指导，这不仅有利于及时排除故障，而且可以防止误操作。而对于威胁安全运行的事故则能自动实施停机保护，有利于预防事故的扩大，保证设备都安全，从而大大提高水电厂的安全运行可靠性。其次，大规模应用计算机监控系统可以实现水电站“无人值班（少人值守）”式管理，提高劳动生产率，改善劳动条件。 2、无人值班（少人值守） 无人值班是指水电厂内没有经常值班人员，即不是全天24h内都有运行值班人员。一般又有两种方式：①在家值班和远方集中值班；②运行值班人员定期前往厂内巡视或有事时应召前往厂内处理问题。 “值班”概念是指对水电厂运行的监视、操作调整等有关的运行值班工作。主要包括运行参数及状态的监视，记住的开、停、调相、抽水等工况转换操作，机组有功功率、无功功率的调整及必要时的电气接线操作切换等工作。“值守”则指一般的日常维护、巡视检查、检修管理、现场紧急事故处理及上级调度临时交办的其他有关工作。“无人值班”（少人值守）的值班方式是指，水电厂内不需要经常（24h）都有人值班。其运行值班工作改由厂外的其他值班人员负责，但在厂内仍保留少数24h在值守的人员，负责上述“值守”范围的工作。这是一种介于少人值班和无人值班之间的特殊值班方式。 3、水电站计算机监控系统数据采集 水电站计算机监控系统数据采集主要是实现现场过程和系统有关环境的监视和控制信号的收集、处理和传输。其所含数据大致类型有： 模拟输入量：指将现场的电气量和非电气量直接或经过变换后输入到计算机系统的接口设备的模拟量，适合水电厂计算机监控系统的模拟输入量参数范围包括0～5V(DC)、0～10V(DC)、0～20mA、±5V(DC)、±10V(DC)、±20mA、4～20mA等。 模拟输出量：它是计算机系统接口设备输出的模拟量，水电厂中使用的典型参数为4～20mA或0～10V（DC）。 数字输入状态量：它是指过程设备的状态或位置的指示信号输入到计算机系统接口设备的数字量（开关量），此类数字输入量一般使用双位“10”或“01”表示两个状态。 数字输入脉冲量：它是指过程设备的脉冲信息输入到计算机系统接口设备，由计算机系统进行脉冲累加的一位数字量，但其处理和传输又属模拟量类型。 数字输入事件顺序记录SOE（Sequence Of Events）量：它是指将数字输入状态量定义成事件信息量，要求计算机系统接口设备记录输入量的状态变化及其变化发生的精确时间，一般应能满足5ms分辨率要求。 数字输出量：它是指计算机系统接口设备输出的监视或控制的数字量，在电厂控制中为了安全可靠，一般数字输出量是经过继电器隔离的。 外部数据报文：指将过程设备或外部系统的数据信息以异步或同步报文经串行接口与计算机系统交换的数据。

水电站计算机监控系统

水电站计算机监控系统 [正文] 一、项目背景 水电站计算机监控系统是为了提高水电站运维管理效率、确保 安全稳定运行而开发的。本系统通过采集、传输和分析关键数据， 实现对水电站各项设备和参数的实时监控和远程操作。 二、系统架构 ⒈硬件架构 ⑴主控服务器：负责数据采集、存储和分析。 ⑵监控终端：安装在各关键设备上，用于监测和控制设备。 ⑶数据传输设备：负责将监测数据传输至主控服务器。 ⒉软件架构 ⑴数据采集软件：负责收集各设备的实时数据。 ⑵数据传输软件：将采集到的数据传输至主控服务器。 ⑶监控控制软件：用于实时监控和远程操作各关键设备。 ⑷数据分析软件：对采集到的数据进行分析和报表。 三、系统功能

⒈实时监控功能 ⑴监测设备状态：包括设备运行状态、设备温度、设备压力等。 ⑵监测参数变化：包括水位、电流、电压等。 ⑶实时报警：当设备状态异常或参数超过阈值时发送报警信息。 ⒉远程控制功能 ⑴远程开关机：通过系统远程操作设备的开关机功能。 ⑵远程调节参数：通过系统远程调节设备的工作参数。 ⑶远程维护功能：通过系统远程进行设备的维护和故障排除。 ⒊数据分析功能 ⑴数据统计与报表：根据采集到的数据统计报表。 ⑵故障诊断与分析：根据历史数据进行故障诊断和分析。 四、附件 本文档涉及的附件包括： ●监控系统架构图

●数据采集软件配置文件 ●监控终端设备清单 五、法律名词及注释 ⒈水电站：利用水流能产生电力的发电设施。 ⒉计算机监控系统：利用计算机技术进行设备状态监测和控制的系统。 六、总结 水电站计算机监控系统实现了对水电站设备和参数的实时监控和远程操作，提高了水电站运维管理效率。该系统具有实时监控、远程控制和数据分析等功能，能够帮助水电站及时发现问题并进行相应的处理。通过使用该系统，水电站运行人员可以更加方便地进行设备管理与维护，确保水电站的安全稳定运行。

大型水电站电力监控系统网络安全态势感知系统应用与研究

大型水电站电力监控系统网络安全态势感知系统应用与研究 随着信息化技术的发展，大型水电站电力监控系统已经成为了水电站重要的基础设施。随之而来的也是网络安全的挑战，水电站电力监控系统网络遭受黑客攻击、病毒侵入等安 全威胁的事件时有发生，这不仅对水电站的正常运行造成影响，更可能对国家的能源安全 造成严重危害。研究和应用大型水电站电力监控系统网络安全态势感知系统显得尤为重 要。 一、大型水电站电力监控系统 大型水电站电力监控系统是由多个子系统组成的，它是一个监控与自动化系统，用来 监视、调控和保护水电站的各种设备。这些设备包括水轮机、发电机、变压器、开关设备、电气保护和控制设备等。电力监控系统是水电站保障正常运行的核心系统，它涉及到水电 站发电、输电、配电等方方面面，一旦系统遭受攻击，将对水电站的安全运行产生重大影响。 二、网络安全态势感知系统 网络安全态势感知系统是一种通过对网络进行全方位、动态、实时的监控来及时发现 网络安全事件的系统。它通过收集大量的网络数据，包括流量数据、设备状态数据、事件 日志等，利用数据分析、机器学习等技术手段，建立网络安全威胁识别模型，并对网络安 全事件进行预警和响应。网络安全态势感知系统的核心功能是从网络大数据中提取特征， 通过数据挖掘和分析技术，及时准确地识别网络中的潜在威胁，为网络安全管理者提供有 效的安全事件应对手段。 1.实时监测网络状态 大型水电站电力监控系统网络安全态势感知系统通过实时监测网络状态，及时发现网 络异常行为。通过对网络流量、设备状态、访问数据等多维度信息进行监控和分析，提高 对网络状况的感知能力，及时发现异常，对网络攻击、病毒侵入等安全威胁作出预警，并 采取相应的应对措施。 2.安全事件响应 大型水电站电力监控系统网络安全态势感知系统可以对网络中发生的安全事件进行动 态跟踪和响应，通过对安全事件进行实时分析和识别，提供关于安全事件的详细信息，为 安全管理者提供有效的处理建议，协助其及时有效地处理网络安全事件。 3.安全威胁预警 1. 数据采集与分析技术

水电站计算机监控系统智能报警研究与应用

水电站计算机监控系统智能报警研究与应用 摘要：目前，现代化发展迅速，各行各业的发展也有了显著的提高。大中型水电站中，计算机监控系统非常普遍，并且发展也极为迅速。但是，多数小型水电站或已投入运行的老电站都采用较为常规的自动控制设备，只有极少数的新建以及近期改造的中小型电站，或用计算机自身功能去控制单元改造常规自动控制系统，或在常规自动控制系统的基础上，再加上计算机自身功能来控制单元，又或者在常规自动控制系统的基础上加上计算机监测系统。为了提高中小型水电站的管理运行水平，提高电能质量，实施经济运行并减轻运行人员的劳动强度，应尽早研究并幵发出性能优良、工作可靠、功能完善、使用方便、价格适宜的中小型水电站的计算机监控系统，以适应中小型水电站的发展要求，进而实现对梯级水电站的远程集中控制。 关键词：水电站；计算机监控系统；智能报警研究；应用 引言 水电站计算机监控系统用于监视和控制全厂所有设备。计算机监控系统一般将开关量信号分为状变信号、故障信号、事故信号等；而模拟量信号一般设置高、低限，越限时报警，需要运行值班人员24h不间断进行监视，设备运行趋势分析及故障处置均依赖于运维人员的专业技能水平，并且无法做到实时在线分析预测，易因人员疏忽或技能水平不足而忽视重要信号，从而导致事故发生。建

立智能报警系统，取代人工监视，可最大限度减少人为因素的影响，依赖可靠的分析技术和手段，实时分析设备运行趋势，及时定位故障原因，缩短故障处置时间，提高设备运行可靠性。 1水电站计算机监控系统的现状 当前，国外水电站计算机监控领域，有两种主要的模式:1)集成型，它是一种比较开放的通用模式，它以可编程控制器(PLC)为核心，通过同期装置、励磁装置、保护装置、调速器装置等设备的参数上传，实现水电站的计算机监视和控制。它的优点是通用性强并且结构灵活，缺点是组成系统的设备过于繁多，功能也较为分散。但是，在发达国家，这种模式的自动控制系统已经被普遍采用，并且技术也比较成熟。2)专用型，在国外，这种模式在近些年才开始进行研究，它是一种新的技术。优点是系统简单，功能比较集中。缺点是:①装置本身成本较低，但如果加上进口关税和外商较高利润的话，设备的售价仍然会很高。②它的有些功能现在还并不能完全达到中国小水电市场对于计算机监控技术的要求。国内水电站监控系统大多采用上述第一种集成型模式，但是，因为现在还暂时没有形成一个标准的规约，所以一些中小型水电站监控系统的复杂程度与大型电站有一样的特点，这就给这些中小型电站的运行、维护增加了很大难度。这样的模式投资巨大，结构复杂，运行维护也极不方便。运行人员不但要监视重要设备的运行状态和运行参数，还要注意一些辅助设备的数据通讯上传，实际上，这些中小型电站根本

【引用】水电站计算机监控系统基础知识

【引用】水电站计算机监控系统基础 知识 计算机监控系统的发展经历了以人工监控，电话调度和远动监控(遥测、 遥信、遥调、遥控)为主体，以计算机为核心和以现代数据通信为基础的计算 机监控系统等三个阶段。水电厂应用计算机监控系统对提高自动化水平，保证 电站实现"无人值班"(少人值守)，提高经济效益，改善劳动条件，促进技术进 步都具有十分重要的意义。 一.水电厂计算机监控系统基本模式 根据计算机在水电厂监控系统中的作用可划分为三种：计算机辅助监控 系统(CASC)、以计算机为基础的监控系统(CBSC)、计算机与常规装置双重监控 系统(CCSC)。 根据计算机在水电厂监控系统中的控制方式可划分：集中式监控系统、 分散式监控系统、分布式监控系统，全开放、全分布式监控系统。 二.计算机监控系统基本功能 数据采集与处理、运行安全监视、设备操作监视、控制权限、AGC、AVC、运行日志及报表、事件统计、数据通信、人机界面、多媒体功能、自诊断与远 方诊断。 三.监控系统结构 图1单网型水电站监控系统 图2双网型水电站监控系统 监控系统从结构上来说一般分为两层，上位机与下位机。上位机从硬件 构成来说一般由通用计算机构成，如PC机、服务器等，运行的软件平台一般 为Windows、Unix。下位机从硬件构成来说则都是一些厂家自己开发的硬件平台，种类繁多，如各公司的PLC，其软件平台也因硬件不同而相异，无法互相 兼容。 1.上位机 上位机一般配置有：操作员工作站，通信工作站，工程师工作站，厂级 工作站等。操作员工作站常被称为控制台，是全厂集中监视和控制的中心和人 机接口；通信工作站主要是用来与外部系统进行通信；工程师工作站除具有程

第5章水电站计算机监控数据库系统

第5章水电站计算机监控数据库系统 5.1数据库概述 数据是将现实世界中对客观事物的各种描述信息记录下来，形成可以识别的一组文字、数 字或符号，它是客观事物的反映和记录。在水电站计算机监控系统中，测点、设备、画面、控 制命令等都是数据。这些与被监控对象有关的数据可以以某种形式，如表格、关系图、视图、 存储过程等形式组合在一起，形成各种各样的数据集合，这些数据集合以一定的组织方式存储 在一起就形成了数据库。这里所说的“以一定的组织方式”指的是一个数据平台，通过这个平 台可以对数据进行存储、检索、维护、加载和访问等管理，我们把这个能管理数据的平台称为 数据库管理系统（Data Base Management System 简称DBMS ），数据库管理系统实质上是一个 专门用来管理数据库的软件。数据库管理需要人员，专门管理数据库的人员称为数据库管理员 （Data Base Administrator ，简称DBA ）。数据库与数据库管理系统需要硬件的支撑，通常采用 数据库服务器来安装数据库和数据库管理系统。 数据库系统（Data Base System 简称DBS ）就 是数据库、数据库管理系统、数据库服务器和数据库管理员的总和，即数据库系统=数据库+ 数据库管理系统+数据库服务器+数据库管理员。 5.1.1数据库系统的结构 数据库系统包含四 大组成部分：数据库、数 据库管理系统、数据库服 务器和数据库管理员，它 们的层次结构如图5-1所 示。为了能使关系更加清 楚，在图5-1中外加了操 作系 统，它虽然不属于数 据库系统 的范畴，但它是 数据库安装的 基础。数据 库和数据库管理系 统必须 安装在操作系统（如 Windows 、Linux ） 之上。 数据库管理员可以通过数据库 管理系统管理数据库。 1 •数据库 数据库（Data Base 简称为DB ）由物理数据库和数据库字典两部分组成，一部分是按照 一定的数据模型组织并存放在外存上的一组相关数据的集合，称为物理数据库。例如，水电站 计算机监控系统中的各种量，如有功功率、无功功率、功率因素等信息，可以用一定的数据模 型组织成一个集合，如采用字段、记录、函数等形式组成集合，这些数据集合形成了水电站计 算机监控系统的物理数据库。另一部分是数据库中有关信息的定义和描述部分， 称为数据字典。 例如数据库中的数据集合必须由表、关系图、视图、 存储过程、角色、用户、规则等进行描述， 这些描述部分共同组成了数据字典的内容。数据字典是数据库管理系统和用户进行管理、维护 及查询的依据。 2 •数据库管理系统 操作系统 W 服务器 'DBMS 数据库管理系统 ■- ■■数据库 图5-1数据库系统层次结构图 数据库管理员

水电站计算机监控系统的发展概况

水电站计算机监控技术是一门综合性很强的科学，它是水电站硬件技术、计算机技术、通信技术、数据库技术、网络技术和自动化监控技术等多种技术的有机融合。要深入了解水电站计算机监控技术，必须先了解水电站监控系统的各种基础装置、计算机应用基础、数据通信基础以及计算机监控系统的模式和配置等内容。在后面的学习中，我们将逐步理解水电站计算机监控技术的深刻内涵。 第1章概论

后来，逐渐进入到控制领域。它经历了一段从低级到高级，从顺序控制到闭环调节控制，从局部控制到全厂控制，从电能生产领域扩展到水情测报、水工建筑物的监控、航运管理控制等各个方面，从监控到实现经济运行，从个别电厂监控到整个梯级和流域监控的发展过程。出现了一批用微机构成的调速器、励磁调节器、同期装置和继电保护装置等。多媒体技术应用使电厂中控室的设计发生了巨大的变化。巨大的模拟显示屏正在逐渐被计算机显示器所代替；常规操作盘基本上已被计算机监控系统的值班员控制台所取代；运行人员的操作已从过去的扭把手、按开关转为计算机键盘和鼠标操作。运行人员的工作性质也发生了质的变化，从过去的日常监盘和频繁操作转变为巡视，经常的监测和控制调节工作都由计算机系统去完成。运行人员的劳动强度大大减轻，人数也大大减少，甚至出现了无人值班或“无人值班”（少人值守）的水电站。总之，采用计算机监控已成了水电站自动化的主流。 1.1.1 国内外发展现状 从20世纪70年代起，计算机监控在国外一些水电站上取得了实质性的进展，出现了用计算机控制的水电站。最初，由于计算机价格比较昂贵，全厂只用一台计算机实现对主要工况的监视和操作，通常采用开环调节控制。后来，随着计算机性能改善和价格下降，出现了采用多台计算机实现闭环调节控制的水电站。高性能微机的出现使微机在水电站监控系统中得到普遍的应用。现在，新投入的水电站大都采用由多台计算机构成的计算机监控系统。世界各国的发展是不平衡的，目前关于水电站实现计算机监控的情况还缺乏完整统计资料。就国家来说，美国、法国、日本和加拿大等国在这方面是比较领先的。 国外研制水电站计算机监控系统有许多公司，其中比较著名的有，加拿大的CAE公司、瑞士和德国的ABB公司、德国的西门子公司、法国的ALSTOM公司（原CEGELEC公司）、日本的日立公司和东芝公司、美国和加拿大的贝利公司、奥地利的依林（ELIN）公司等。各公司都推出自己的系列产品，在世界各地得到了广泛的应用。 我国水电站计算机监控系统的研制工作起步并不晚。早在70年代末，原水电部就组织了南京自动化研究所（现改为电力自动化研究院）、长江流域规划办公室（现改为长江水利委员会）和华中工学院（现改为华中科技大学）研究葛洲坝水电站采用计算机监控系统问题。随后，中国水利水电科学院研究院（简称水科院）自动化研究所开始了富春江水电站计算机监控系统的

【精品】水电站计算机监控系统设计

摘要 本文首先对我国水电站计算机系统的水平及发展趋势做了介绍；其次重点介绍了S7-200/300PLC在水电站监控系统LCU的应用及在水电站技术供水系统的作用和在水电站油压装置中的应用；再次用工程制图画了水电站计算机监控系统结构图及硬件配置表；最后编了PLC控制系统程序。 关键词：水电站发展趋势S7-200系统结构图PLC编程

Abstract thePLCS7-200/300monitoringsysteminhydropowerstationLCUapplicationandtechn icalsystemofwatersupplyinhydropowerstationofthefunctionandapplicationinth ehydropowerstationhydraulicdevice;Againwiththesystemofengineeringdrawingh ydropowerstationcomputermonitoringsystemstructurediagramandthehardwarecon figurationtable;ThelastprogramthePLCcontrolsystem. KeyWords:H ydropowerdevelopmenttrend；S7-200；PLCprogramming；Systemstructureofthesystem

目录第一章绪论 (4) 1.1我国水电站计算机系统的水平及发展趋势 (4) 1.1.1水电站最新技术 (4) 1.1.2水电站发展趋势 (6) 1.2国内外水电站计算机监控系统的结构模式 (11) 1.2.1根据计算机在水电站监控系统中的作用分类 (11) 1.2.2其次,按计算机控制方式结构来分析下列几种模式系统 (14) 第二章S7-200/300PLC在水电站监控系统LCU的应用 (15) 2.1PLC现地控制器 (16) 2.2控制系统的功能 (18) 2.3水力发电站排水系统控制系统 (20) 第三章S7-200PLC在水电站技术供水系统的作用 (23)

水电站综合自动化系统设计及应用

水电站综合自动化系统设计及应用 摘要：水电站是一个比较复杂的工程，其系统繁多，使用传统系统时通常需要 较多的运行及管理人员，但是使用综合自动化系统后，运行及管理人员不仅得到 有效减少，而且还能使电力系统的工作效率得到一定程度的提高，此外，电力系 统自动化还具有减少人为失误，提高设备完好率的优点。因此，它能在一定程度 上使系统的运行安全及电能质量得到有效保证，从而使电力企业的经济效益得到 有效提高。鉴于此，本文主要分析水电站综合自动化系统设计及应用。 关键词：水电站；综合自动化；设计 1、水电站综合自动化监控系统的现状 20世纪20年代，美国等欧美国家的水电站建设中就已经出现了水电自动化。发展到了40年代就开始在水电运行方面增加中控室和机组旁边值班的方式；到 50年代，无人值班开始实现，开始由上级调度遥控。计算机技术的发展也使得水 电站自动化监控系统进入发展阶段。自动化监控将是今后水电自动化发展的方向。 我国的水电站自动化监控系统的发展跟欧美国家比还是有很大的差距。但是 随着国家电力改革的推进，水资源作为清洁的可再生的能源开始被重视，水电行 业开始发挥重要作用。“无人值班，少人值守”也成为了我国新时期的水电站发展 目标。我国的水电站自动化监控系统也开始进入快速发展时期。在“十五”规划期间，我国进行了小型水电站的现代化建设，完成超过一半的电网功能升级改造。 拥有高度自动化程度的、安全可靠的性能的自动化监控系统成为发展趋势。 水电站自动化监控系统有很大的优势，对于小水电运行可以有效地提高水电 站和现场设备的可靠性，准确性的运作效率，提高电能质量，减少工作岗位上工 作人员的工作量。 2、水电站综合自动化系统设计 1)水电站综合自动化系统提供全面冗余机制。①主处理器（CPU）装置互为 冗余。CPU上电后自动检测是否有主机存在，如果有则切为备机，建立与主机的 同步。当同步建立后，如果主机失电或故障则自动将控制权移交从机，原从机升 级为主机，继续原主机切换前的工作状态。故障控制器恢复时，不再主从切换， 除非出现主机故障。②可编程控制器（PLC）之间同步网络冗余。同步A网故障时，会自动切换到B网。故障网络恢复时不切换。当A/B同步网络同时失去时,简报窗口报网络故障。③HMI监控网络冗余。每个控制器自身集成两个上位机百兆网口，监控后台自动侦测控制器监控A网和B网的状态，如果当前网络存在故障，则自动切换到另外一条网络。故障网络恢复时不切换。④人机接口冗余。主机可设置为多节点互为备用，值班节点故障，备用节点自动切换为值班状态。⑤电源冗余。下位机除了配置交直流双供电，CPU和IO单元均为双电源配置。 ⑥对时冗余。对时装置配置两台主时钟，互为备用，两套主时钟同时接收GPS和北斗卫星时间信号，当主时钟同时正常接收GPS和北斗卫星信号时，以北 斗卫星时间为基准，GPS时间信号作为后备，北斗卫星出现故障时，自动切换GPS时间。 2)IO卡件支持热插拔。任何一块卡件故障，现场需要更换卡件时，支持带电 热插拔，无需设置卡件地址，CPU会自动识别。更换过程无需断电，全部在线完成，简单、快捷、安全。 3)专业的上位机高级应用软件。上位机采用高性能服务器和安全可靠的UNIX 系统，依托面向对象的设计思路，以现地控制单元为单位进行数据建模组态，包

电站计算机监控系统,监视控制系统组成

电站计算机监控系统,监视控制系统组成 监控系统可按系统的结构模式、使用计算机的种类、控制方式、控制层次、冗余配置、功能性能及操作种类等不同原则分类，主要包括:（1)常规控制：主要指采用强电开关、强电小型开关在模拟图上进行的控制操作。 （2)直接控制：是一种较传统的应用方式，其发展可实现数字直接控制。现主要用于小系统或单个设备，实际上是一种单级控制。 （3）经典控制：一般指采用的比例、积分、微分（PID）调节规律的控制方式。 （4）计算机辅助监控系统：在此系统中,计算机仅作为辅助环节,不构成系统控制的主回路.或者说计算机只能完成监视的功能,不能参加控制和调节,计算机仅处于辅助和次要的地位.计算机故障原则上不会影响系统的工作. （5）计算机为基础的监控系统：在此系统中,计算机是监控系统控制主回路的一部分.是完成水电站生产过程监视和控制的基本环节,从原理上讲计算机退出将使系统停止运行.由于容错、冗余、失电动作等一系列提高可用率和可靠性措施，计算机故障将不会影响系统的功能，或将运行设备安全地切换到初始状态。 （6）集中式计算机监控系统：指将计算机系统集中布置。通常是将该系统的各种功能，如数据采集、数据处理、人机通信等均集中起来完成。这里既包括地理上的集中，同时也含有物理上集中的意思。（7）分布式处理计算机监控系统：美国电工电子学会计算机学会给

分布系统的定义为：“分布计算系统是这样一种系统，其中包含多个相连的物理资源，它们能够在全系统范围的统一控制下，对单一问题进行合作，而最少依赖集中的处理、集中的数据或集中的硬件”。而英国国家科学研究委员会下属计算科学委员会的定义为：“分布计算系统是这样一种系统，其中包含多个独立但又有交互作用的计算机，它们对一个共同问题进行合作。这种系统的特性是包含多个控制路径，它们执行一个程序的不同部分而又相互作用”[10]。分布式系统最基本要求是：多个分布的资源；统一的操作系统；资源独立而又相互作用。可按功能、对象以及两种方式结合构成应用系统。 （8）分散式处理计算机监控系统：分散式处理计算机监控系统是在多计算机系统出现后得到应用的一种系统，主要是将地理上分散在一定的范围内而相互之间的联系较薄弱的、很少存在处理或计算上的因果关系控制对象连接起来。“分散”是相对于“集中”而言的，主要强调位置上的分散。 （9）分层控制 分层控制理论是20世纪80年代发展起来的一种新理论，它是控制系统理论的一个分支，是从控制论的角度来研究多个互相影响的系统的控制方法。它把“中央的控制中心”对“各子系统的控制中心”的监视，以及确定“各子系统控制中心”的控制方向问题提高到理论上来，从控制命令的产生、命令执行结果信息的反馈流向、被采集的信息上送关系、各级的操作权限等来看，是一个典型的正置三角形的中央??地方模式的、带有一定程度中央集权性质的系统。因此将监控系统构成一

水电站计算机监控技术浅析

水电站计算机监控技术浅析 文章对水电站使用计算机监控技术进行了介绍，分析了计算机监控技术在水电站的应用发展以及可能产生的经济效益。水电站应在应在今后的工作中不断提高自动化技术，提高自身工作效率和工作质量。 标签：水电站；监控技术；经济效益；自动化技术 引言 我国从上世纪80年代，开始将计算机监控技术应用于水电站领域。自动化所承担研制的富春江水电站成为研究计算机监控技术的试点工程，该项目于1984年建成并投入使用，是我国第一套应用于水电站的计算机监控技术。经过近十年的发展，1994年，国内水电站开始研制“无人值班”系统，将计算机监控进行推上一个新的台阶，也提高了水电站使用计算机监控技术的积极性。国内研究机构在充分借鉴和吸收国外先进经验的同时，加强自主研发力量，统一设计和标准，攻克了网络、通信等许多关键技术上的难题，开发出了适合我国水电站情况的H9000监控系统。近些年来，计算机监控技术在水电站中的应用更加广泛，技术也日益成熟。 1 水电站计算机监控技术的缺陷 经过多年的发展，计算机监控技术已经取得了较大的进步，但是就目前的时间应用来看，还有以下几点缺陷亟待解决。 首先，目前水电站所使用的计算机监控技术，功能比较少，难以完全发挥出计算机监控技术本身所具有的巨大优势。计算机监控所完成的任务，常规设备也能完成，在功能进行比较的话，只能说与常规技术平分秋色，为水电站带来的经济效益十分有限，只能起到辅助作用，计算机监控技术的巨大优势基本未发挥出应有的功能，技术投入与产出不成比例。 其次，水电站没有合理的使用计算机监控技术，发掘它的潜力，致使其不能有效的融入到经济效益产出当中，二者缺乏有效的结合。在技术及使用方面，计算机监控技术并没有领先常规的技术太多，也并没用融入到水电站的经济效益体系当中，这是当前制约计算机监控技术在水电站领域发展的最主要原因。对现有的一些水电站进行技术改造，往往会遇到很大的阻力，难以取得预期的效果。产生这一现象的原因主要有两点：首先是各个水电站的认识高度不足，对计算机监控技术缺乏充分的认识，从思想、经济上不接收这一高科技技术；其次，我国水电站所使用的计算机监控系统，确实还存在一些技术层面的缺陷。这些缺陷将会影响水电站应用新技术所带来的经济效益，得不到广大企业的认同。 现在水电站领域的计算机监控技术改造主要目的是实现“少人，无人值班”。但是我国现在的情况是大部分水电站应用计算机监控技术改造后，操作人员的岗

双环网网络结构在吉牛水电站计算机监控系统中的应用

双环网网络结构在吉牛水电站计算机监控系统中的应用 摘要：针对安德里茨公司生产的AK1703大型水电站中计算机监控系统在吉牛水 电站中的成功运用，通过对其开放式、分层、分布的双环网冗余网络结构进行全 面分析，说明该结构在吉牛水电站运行中“可靠、实用、先进、高效”的特点，从 而展望未来监控系统双环网网络结构的美好前景。 关键词：计算机监控系统；网络结构；双环网；冗余；结构特点 1 概述 吉牛水电站的建设和运行融合了国内外众多先进水电技术，如监控系统双环 网冗余技术、OPGW特种电力光纤长距离通讯技术等。这些新技术、新工艺的引 进和运用，不仅是我国水电行业在高水头冲击式水电站建设史上的一次大胆尝试，也是我国水电开发实力最好的体现。本文以吉牛水电站计算机监控系统的数据流 为出发点，重点针对计算机监控系统双环网结构进行了全面的阐述，并指出其设 计理念的先进性、安全性和可靠性。 2 网络结构综述 2.1 冗余网络结构的实施目的 由于监控系统属于集中控制的方式，各监控系统现地控制柜间数据传输的光 缆铺设复杂。因此，为了保证整个计算机监控系统的数据流时刻处在一个安全、 可靠的交换状态，为其选择一个技术先进、可靠性高、容易实施、具有较高性价 比的网络结构就显得尤为突出。 任何一个以太网都是由在计算机上的网络适配器、传输通道和网络设备组成。首先，不能因为某个网络适配器工作不正常就影响整个网络的通信，所以，在每 个计算机上的网络适配器必须是冗余的；其次，也不能因为某条传输通道的失效，或者某个网络设备的失效就影响整个计算机网络的正常通信，所以，传输通道和 网络设备也必须是冗余的；甚至当整个以太网失效时，也要考虑采用其他网络来 实现信息的传输。因此，利用冗余的网络适配器、冗余的传输通道、冗余的网络 设备，最终就构成了多重冗余的网络结构。只有这样才能达到提高吉牛水电站网 络结构安全、可靠和高效的目的。 2.2 网络拓扑结构的选型分析和资源规划特点 (1)网络拓扑结构的选型分析。 一个先进的计算机监控系统，必须要有可靠的自动化控制元件、执行元件和 正确的逻辑算法，同时，它们之间传输的通道也必须是高速度性、高可靠性、高 安全性的。因此，在结构选型上必须满足这些要求。 目前，常见的网络拓扑结构主要包括星型、总线型、环型，考虑到环网在拓 扑结构上可以包括总线型，在此，只针对星型和环型网络结构进行分析，具体情 况详见表1。 根据对表1进行的分析后可以看出：网络冗余的拓扑结构在可靠性上远远优于无冗余结 构的网络。双星型和双环网型结构都具有允许部分网络传输设备和通道故障而不影响整个网 络正常运行的特点。同时，双星型结构适合于控制中心集中、网络结构要求扩展性高的系统；双环网型结构适用于系统安全稳定性高、控制中心分散、扩展要求低的系统。 双星型与双环网型结构相比，在铺设网络通道的过程中具有施工难度复杂、材料消耗过 多的缺点，如果选用星型结构，必将增加工程资金预算，不利于成本的控制。因此，在选型时，吉牛水电站计算机网络优先选用开放式、双环网冗余结构。其基本结构为：电站内部各

水电厂监控系统集中控制运行分析

水电厂监控系统集中控制运行分析 摘要：随着电力行业的发展，计算机控制技术大面积推广应用，水电厂监控集中控制是电网的重要组成部分之一。对水电厂进行集中监控和运行管理，是智慧电力下无人值守的重要举措。本文针对某水电厂计算机监控系统集中控制运行的实际情况进行分析，从建设思路，技术手段，接入方式，数据通信等方面展开分析，对系统运行效果提出改进，确保水电厂监控系统的集中控制运行安全稳定，有一定的推广价值 关键词：水电厂；监控系统；集中控制；运行分析 0 引言 由于节能减排和气候变化等问题的出现、电力系统安全运行的需求增加，电力企业竞争力度的加大驱动着我国智慧电网的发展。水电作为清洁能源之一，发展最为成熟，我国是水电大国，装机容量和发电量一直稳居世界第一。在当今计算机技术和网络通信技术的飞速发展下，水电厂也不例外，水电厂计算机监控系统作为水电行业应用最广泛的系统之一，在水电厂的运行控制过程中起到了重要的作用。 水电厂计算机监控系统是应用计算机参与针对水电厂的监测与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以实现水电厂的安全、稳定、高效运行而构成的系统。内容主要包括：数据采集与处理、运行安全监视、设备操作监视、AGC、AVC、运行日志及报表、事件统计等。从组成结构上来说，水电厂计算机监控系统以多级通信网络为架构包含网络层和传输层，由物理层、数据链路层组成过程控制级，会话层、表示层和应用层构成监控级，该系统的集中控制运行，可以完成大中型水电厂的实时运行状况的监控，提高电网运行的安全性和可靠性。 1 现状分析

本文针对某水电厂监控系统进行集中控制运行分析，该水电厂总装机量1080 MW，承担当地及周边电网调峰调频任务。水电厂接入的计算机监控系统集控中心，由某自控公司研发投入，采用分布式分层结构和双中央处理站、双操作工作站结构，没有主系统，这种模式可以在主机出现故障时，由工作人员动态操作完成其 他监控操作；网络架构采用总线通信，传输介质为光纤，根据监控模块设置双网关、双CPU光纤冗余的方式，合理设置控制单元，DDC直接上网，减少工控机的 数量；调度结构采用光纤通信和载波数据结合，加强网调和遥测等信息交互，实现 了“无人值守”的水电厂运行模式。本水电厂监控系统的集中控制中心有值班人 员24名，五班三倒，通过计算机监控系统集控中心，实现统一调度、远方集控。 2 水电厂监控系统集控运行分析 根据该水电站的实际运行情况来看，水电厂计算机监控系统的集中 控制运行可靠性较好，随着技术的不断改进，系统功能的进一步丰富优化，技术 手段不断更新，大大提高了系统的稳定性和可用性，水电厂监控系统的集中控制 运行分析主要集中在以下方面： 2.1 分布式系统 采用分布式的计算机监控系统，分布式系统具有高度的内聚性和透明性，根 据系统功能分为主站、调度、现场三级控制，机组等按监控装置的数量建立LCU，各级控制之间相互独立又相互联系，能够保障全局系统的安全运行，同时分布式 系统也便于后期的管理维护和升级改造。 现场控制采集低层数据发送给主站和调度，主站控制运行稳定、人机友好、 功能完善，可直接对调度级和现场级下达指令，主站控制有两种控制方式，第一 种是现场操作员操作主站控制，第二种是主站根据电网频率和负载特性实现自动 控制，由此完成水电站运行管理。在水电厂监控系统中， 2.2 多种通讯规约并存 水电厂监控系统的集中控制运行通常是基于局域网的架构，采用光纤来完成 数据的传输。对于重要数据的传输采用TCP/IP通信协议，与此同对于要传输的