水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)淺析

田德偉

（四川華電木里河水電開發(fā)有限公司， 四川 涼山 615000）

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)淺析

田德偉

（四川華電木里河水電開發(fā)有限公司， 四川 涼山 615000）

隨著我國(guó)科技能力的不斷加強(qiáng)，我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展有了更多的突破，監(jiān)控系統(tǒng)在水電廠得到了越來越多的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展將水電廠自動(dòng)化技術(shù)水平不斷提高。本文對(duì)水電廠監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展做簡(jiǎn)單的敘述，同時(shí)介紹計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)措施，重點(diǎn)對(duì)水電廠自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)要求和發(fā)展動(dòng)態(tài)做介紹。

水電廠；計(jì)算機(jī)監(jiān)控；監(jiān)控技術(shù)；發(fā)展動(dòng)態(tài)

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)又被稱為水電廠生產(chǎn)綜合管理系統(tǒng)，其主要是為水電廠提供最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)也是水電廠在電力市場(chǎng)上運(yùn)行決策的完整服務(wù)系統(tǒng)。隨著我國(guó)綜合實(shí)力的不斷提升，國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平的穩(wěn)定上漲，科技能力的不斷加強(qiáng)，我國(guó)對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展有了更多的突破，作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而來的監(jiān)控系統(tǒng)，其在水電廠得到了越來越多的應(yīng)用，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展將水電廠自動(dòng)化技術(shù)水平不斷推進(jìn)和提高。

一般情況下，水電廠會(huì)安裝計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和其他方面的計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備及管理系統(tǒng)，這對(duì)于水電廠的管理有很大的幫助。隨著水電廠減少值班人數(shù)工作策略的不斷深入，再加上電力體制的不斷改革，如今的水電廠對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)提出了更高的要求。我們應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，將水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)優(yōu)化為綜合的自動(dòng)化系統(tǒng)，將網(wǎng)絡(luò)、電力電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)、通信融合，更好的服務(wù)于水電廠，實(shí)現(xiàn)水電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全監(jiān)控。因此我們要對(duì)水電廠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)、結(jié)構(gòu)明確，將電力市場(chǎng)體檢下的水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)不斷優(yōu)化。

1 水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的沿革

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一般分為現(xiàn)地控制和廠、站控制 級(jí) 兩 層， 現(xiàn) 地 控 制 層 是 PLC、 智 能 I/O 裝 置、智 能 I/O 模 件 相 連 而 成 的， 而 廠、 站 控 制 級(jí) 是 以FDDI交換機(jī)或者太網(wǎng)連接服務(wù)器的設(shè)備，水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由 I/O 設(shè)備、人機(jī)接口和控制硬件連接的。從 20 世紀(jì) 80 年代初開始，我國(guó)水電廠單功能微機(jī)監(jiān)控裝置就開始研究和發(fā)展了，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展主要是 20 世紀(jì) 80 年代初的單功能微機(jī)監(jiān)控裝置、80年代末的以設(shè)備單元分布的星形分層監(jiān)控系統(tǒng)、90年代中的基于開放系統(tǒng)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)和21世紀(jì)初的基于對(duì)象技術(shù)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)。下面將對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行介紹。

1.1 單功能微機(jī)監(jiān)控裝置

對(duì)于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，首先是 80年代初的單功能微機(jī)監(jiān)控裝置，單功能微機(jī)監(jiān)控裝置將我國(guó)水電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)起來，是我國(guó)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的先驅(qū)。

20 世紀(jì)80 年代初，微機(jī)監(jiān)控裝置各自擁有不同的功能，分別將采集開關(guān)量、采集模擬量、進(jìn)行控制操作安排在不同的微機(jī)監(jiān)控裝置上。這些微機(jī)監(jiān)控裝置擁有的功能以串口的星形連接方式進(jìn)行連接，這種串口連接的方式主要是將微機(jī)監(jiān)控裝置擁有的功能在分布方式上做出改變，但是究其根本，其模式并沒有發(fā)生大的改變，還不夠成熟。

1.2 以設(shè)備單元分布的星形分層監(jiān)控系統(tǒng)

微機(jī)監(jiān)控裝置各自擁有不同的功能，這些微機(jī)監(jiān)控裝置擁有的功能以串口的星形連接方式進(jìn)行連接，這種串口連接的方式主要是將微機(jī)監(jiān)控裝置擁有的功能在分布方式上做出改變，為了更加方便地對(duì)微機(jī)監(jiān)控裝置進(jìn)行檢修維護(hù)，以設(shè)備單元分布的星形分層監(jiān)控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)集成控制在一臺(tái)微機(jī)中，從而構(gòu)成了 LCU(即現(xiàn)地控制單元 )。

在當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)比較昂貴，再加上現(xiàn)地控制單元無法加入到一臺(tái)微機(jī)中，所以將微機(jī)設(shè)為前置機(jī)，這使得計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上更進(jìn)一步，不過現(xiàn)下的標(biāo)準(zhǔn)距離國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不夠，需要我們進(jìn)一步優(yōu)化和發(fā)展。

1.3 基于開放系統(tǒng)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷發(fā)展，如今的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件越來越龐大，并且也日益趨向復(fù)雜，尤其是90年代中的基于開放系統(tǒng)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)，我國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件開發(fā)的投入也隨之變大，在這樣的大背景之下，我們就需要用一系列開放系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)來運(yùn)行巨大的軟件資源?；陂_放系統(tǒng)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有可移植性和通用性，這是我國(guó)在計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)方面的另一大突破。

1.4 基于對(duì)象技術(shù)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)

面向?qū)ο蠹夹g(shù)與傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)不同，是我國(guó)90年代末期的研究熱點(diǎn)，所謂面向?qū)ο蠹夹g(shù)指的是將方法和數(shù)據(jù)釘在一起對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一描述的一項(xiàng)行為，其最大的優(yōu)點(diǎn)是比較理性和直觀，便于觀察和利用。基于面對(duì)對(duì)象技術(shù)是從系統(tǒng)設(shè)計(jì)到用戶界面進(jìn)行監(jiān)控，這為普通用戶的使用和計(jì)算機(jī)監(jiān)控人員的工作帶來了一定的方便。

2 水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)措施

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

隨著經(jīng)濟(jì)管理和市場(chǎng)安全的發(fā)展，我們對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置提出了更高的要求，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也有了更多的變化，其開放性、可操作性和可用性進(jìn)一步加強(qiáng)。

2.2 軟件系統(tǒng)平臺(tái)

軟件系統(tǒng)平臺(tái)更有利于軟件支持平臺(tái)和應(yīng)用軟件的同向化和規(guī)范化發(fā)展，這對(duì)于技術(shù)的發(fā)展的開放性和高速性更有幫助，同時(shí)軟件系統(tǒng)的平臺(tái)還新增 Web 和 Java 技術(shù)，給用戶帶來了更加方便的功能體驗(yàn)，同時(shí)也為用戶提供了更為豐富的使用界面。最后軟件系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建了功能強(qiáng)大的組態(tài)工具，讓用戶能夠在系統(tǒng)上方便地處理各種功能的維護(hù)和定義，不再被繁瑣的操作系統(tǒng)命令和復(fù)雜的編程技巧困擾。

2.3 歷史數(shù)據(jù)庫

所謂歷史數(shù)據(jù)庫指的是在原有監(jiān)控系統(tǒng)中將一些歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行保存以供查詢，其也是監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。歷史數(shù)據(jù)庫中包含了原有監(jiān)控系統(tǒng)的信息，并且都保存在了商用數(shù)據(jù)庫中，十分方便，同時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫還擁有完美的界面和操作，通過豐富多彩的顯示形式來向人們呈現(xiàn)一個(gè)豐富的監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)容，這對(duì)于減輕監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)擔(dān)有很大的幫助，同時(shí)也將監(jiān)控系統(tǒng)軟件的復(fù)雜性簡(jiǎn)化了，更有利于操作和使用。

2.4 智能電話報(bào)警服務(wù)

所謂智能電話報(bào)警服務(wù)指的是根據(jù)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的報(bào)警現(xiàn)象，將發(fā)生的信息進(jìn)行進(jìn)一步處理，這其中處理的先后順序是按照?qǐng)?bào)警信號(hào)的先后而甄別的，并且智能電話報(bào)警服務(wù)可以將真實(shí)的信號(hào)實(shí)時(shí)通知，以最快的速度傳遞給相關(guān)人員。智能電話報(bào)警服務(wù)通過內(nèi)部通信系統(tǒng)和電話等手段進(jìn)行傳遞消息，同時(shí)在傳遞的時(shí)候可以加快處理事件的速度，更好的服務(wù)于社會(huì)。

3 結(jié)語

隨著我國(guó)綜合實(shí)力的不斷提升，科技能力的不斷加強(qiáng)，我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展有了更多的突破，作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而來的監(jiān)控系統(tǒng)，其在水電廠得到了越來越多的應(yīng)用，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展將水電廠自動(dòng)化技術(shù)水平不斷推進(jìn)和提高。上文對(duì)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的沿革進(jìn)行簡(jiǎn)單的敘述，對(duì)單功能微機(jī)監(jiān)控裝置、以設(shè)備單元分布的星形分層監(jiān)控系統(tǒng)、基于開放系統(tǒng)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)和基于對(duì)象技術(shù)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)做出介紹，同時(shí)也從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)庫和職能電話報(bào)警服務(wù)對(duì)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)措施進(jìn)行敘述。

[1]施沖，朱辰，方輝欽，等 . 水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析 [J]. 水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，2002,26(6):1～4,17.

[2]王德寬，王桂平，張毅，等 . 水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)三十年回顧與展望 [J]. 水電站機(jī)電技術(shù)，2008,31(3):1～9.

[3]王德寬 . 水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)新進(jìn)展與展望 [J]. 水電站機(jī)電技術(shù)，2009,32(3):1～3,6.

[4]方輝欽 . 我國(guó)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)與應(yīng)用 [C]. //2004 年度全國(guó)水電廠學(xué)術(shù)年會(huì)暨全國(guó)大中型水電廠技術(shù)協(xié)作網(wǎng)成立大會(huì)論文集，2004:48～62.

[5]王德 寬 . 水 電 廠計(jì) 算 機(jī)監(jiān) 控 技 術(shù) 新 進(jìn) 展與 展 望 [C]. // 中 國(guó) 水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)信息化專委會(huì) 2008 年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集，2008:1～6.

[6]郭鐵成，武金輝，劉建波 . 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在大黑汀水電站的應(yīng)用及改進(jìn) [J]. 東北水利水電，2008(11).

[7]諶波，馮德才 . 東風(fēng)發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造綜述 [J].貴州水力發(fā)電， 2001(02).

[8]王德寬，王桂平，張毅，李建輝 . 水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)三十年回顧與展望 [J]. 水電站機(jī)電技術(shù)，2008(03).

[9]紅芳 . 天生橋一級(jí)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出所 [J]. 水電廠自動(dòng)化，1998(04).

[10]王德寬，張毅 . 白山大型梯級(jí)水電廠遠(yuǎn)方集中控制計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過國(guó)家電力公司組織的鑒定 [J]. 水電廠自動(dòng)化，1999(02).

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