水电站计算机监控系统
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。
水电站计算机监控系统
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。
水电站计算机监控系统
8
水电厂监控系统的功能
1、数据采集和处理 2、设备的操作监视和控制 3、设备运行安全监视 4、自动发电控制AGC
5、自动电压控制AVC
6、运行日志及报表
9
7、事件统计 8、数据通讯 9、人机界面 10、自诊断和远方诊断 11、多媒体功能
12、仿真培训
13、事故的自动处理
数据采集和处理 计算机监控系统对运行设备需要进行经常巡回检查，检查是否正常 （是否越限），并对计算机监控数据库不断更新，按被测量的性质不 同可分为：模拟量、开关（数字）量、脉冲量等。
功能处理分布化
应用软件的可移植性 不同系统间的相互操作性
36
开放式分层分布式
监控系统各个节点分布着与该节点功能相关的数据库，各个节点 间可进行所需信息的交换而不依耐厂级计算机系统，即在厂级计算机 未投入运行或故障的情况下，工作人员也能通过现地控制单元对设备 进行操作或提取采取的数据，整个系统都遵循行业统一的接口标准接 入。
开放式
分层分布开放式
32
计算机监控系统结构
分层分布式按权限划分：
梯级调度层
厂站监控层（上位机）
机组操作层（下位机或LCU）
辅助设备控制层
33
分层分布式
特点
1 、凡是不涉及全系统性质的监控功能安排在较低层实现，以加速控制 过程的实现，提高相应能力，减轻控制中心负担，减少大量的信号传 输，提高系统可靠性；
1、系统控制权的设置和切换； 2、机组及重要设备的状态设置； 3、测点和设备的投运； 4、参数整定值和限值的修改； 5、电厂运行方式的设置和切换； 6、调用各种画面； 7、各种报表和打印； 8、操作票显示和在线修改； 9、机组的启、停和工况转换操作； 10、断路器和隔离开关的开端、关合工作；
水电站计算机监控系统
高效的、经济的实现集中控制和远方控制
3
3
特点：
可以模拟各种复杂的控制规律，实现系统高质量的控制效 果，同时可以不改变控制设备而修改控制结构和参数；
具有记忆和判断的能力，能综合生产过程中的各种情况， 作出最佳选择，实现最优控制；
按水电厂控制层次和对象设置电站级（上位机）和现地控制单元 （LCU）级
8
8
计算机监控系统作用 一、监视 信息由下至上， 利用各种传感器、变送器收集设备的运行信息，
这些信息一般可以分为模拟量信息、开关量信息、温度量信息（脉冲 量信息、数码信息）等，通过I/O接口，将数据送入计算机，计算机 进行相应的处理，送到运行人员工作站、现地操作屏供运行人员监视。 二、控制 信息由上至下，运行人员通过工作站、现地监视屏发布操作命令， 命令经过计算机判别，再通过I/O接口，将控制输出传递给出口继电 器，出口继电器驱动现场自动化设备如电磁、电动设备、现地自动装 置等等。
从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地
应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，
其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。
43
43
UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类：
后备式UPS：具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要 的功能，有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正 弦波；
17
17
18
18
19
19
20
20
21
21
22
22
23
23
自动发电控制AGC
水电站计算机监控系统
4）远方通信缺陷
由于变电站均采用无人值班模式，因此保证与远方的通信 畅通，确保信息的正常传输就显得尤为重要。
远方通信缺陷主要由以下两方面组成：其一是远动工作站 自身的设备问题。由于大部分监控系统的远动工作站采用 工控机等设备，因此也存在和后台系统相类似的情况，由 硬件故障造成的信息传输中断屡见不鲜。
此类缺陷严格来讲不属于监控系统自身的问题，处理时涉 及一、二次设备，消缺难度较大，特别是开关柜的小车行 程开关质量等问题结合停电处理等，缺陷延续时间长；在 某些情况下可能会导致信号接点频繁动作，造成监控系统 连续频繁报警，严重影响运行人员的正常监视，必须立即 处理。
3）网络设备缺陷
从统计数据看，目前网络通信设备的故障数量尚不大，但 其一旦发生故障则影响较大，涉及面也广，通常会造成多 个装置通信异常或全站数据采集的中断，后果非常严重， 因此必须立即处理。分析网络设备的故障原因，通常由产 品质量不良引起，尤其是各类交换机、集线器等网络通信 设备的电源问题表现尤为突出。
3．减少通用计算机类设备的使用由于通用计算机类设备 (或者工控机类)使用硬盘及风扇等固有特性，注定了其易 发生缺陷的属性。因此，为了彻底解决上述问题，减少使 用通用计算机类设备是必由之路
4．定期更换设备计算机类设备受电子元器件寿命及运行 环境等条件的限制，其使用周期一般不超过5年。因此， 必须考虑此类设备的定期更换工作，确保各设备始终处于 良好状态。
（二）重视计算机监控系统的软件版本管理工作针对计算 机监控系统的软件类缺陷，目前可能更多地需要依靠相关 生产厂家来改进完善。通常软件类缺陷一般不容易发现， 往往需要经过一段时间运行后或在某种特殊情况下才有可 能发生。软件问题往往需要通过升级处理，势必造成同一 系统不同软件版本现象的出现。因此，加强监控系统相关 软件版本的管理工作就显得尤为重要。
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1. 引言1.1 研究背景水电站是一种重要的能源供应设施，对保障国家电力供应有着重要的意义。
随着科技的发展，计算机监控系统在水电站中的应用也越来越广泛。
通过计算机监控系统，可以实时监测水电站的运行状态，提高运行效率，减少人为错误，保障水电站的安全稳定运行。
国外的一些水电站已经广泛使用了计算机监控系统，取得了良好的效果。
在我国目前仍存在一些水电站的监控系统相对滞后，无法满足迅猛发展的需求。
研究国外某水电站的计算机监控系统，分析其应用现状和技术特点，可以为我国水电站的监控系统升级提供借鉴和参考，提高水电站的管理水平和运行效率。
深入研究国外水电站计算机监控系统的发展趋势和应用前景,有助于促进我国水电站行业的健康发展，推动我国水电产业向智能化、自动化方向迈进。
1.2 研究目的1. 分析国外某水电站计算机监控系统的概况和应用现状，了解其系统结构、功能模块及运行情况，为我国水电站计算机监控系统的建设提供参考和借鉴。
2. 探讨国外水电站计算机监控系统的技术特点，包括硬件设备、软件系统、网络管理等方面，总结其先进性和实用性，并为国内水电站的技术升级提出建议。
3. 通过案例分析，深入剖析国外某水电站计算机监控系统在实际应用中的效果和优势，为我国水电站管理者提供实践经验和改进方向。
4. 提出国外水电站计算机监控系统的优化措施，通过改进系统功能、加强数据管理、提高运行效率等手段，提升水电站的管理水平和运行效益。
1.3 研究意义水电站计算机监控系统作为水电站运行管理的重要工具，具有重要的研究意义。
水电站计算机监控系统可以实现对水电站各项数据的实时监控和分析，为水电站运行管理提供了便利和高效性。
通过对计算机监控系统的研究分析，可以为水电站运行管理提供数据支撑和决策依据，提高水电站的运行效率和安全性。
深入研究计算机监控系统还可以为水电站的智能化管理和远程监控提供技术支持，推动水电站管理模式的现代化和智能化进程。
大型水电站计算机监控系统简介
大型水电站计算机监控系统简介摘要：水电站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。
关键词：水电站；计算机监控系统；数据通信一、计算机监控系统的发展事物的发展都是有个过程，监控系统也毫不例外，它经历了四个发展阶段。
（1）以常规控制装置为主、计算机为辅的监控方式。
早期计算机开始用于工业控制现场时，由于计算机比较昂贵，加上计算机发展不成熟，计算机只能作为辅助设备使用，完成报表和一些数据的检测，重要的控制功能还是由常规控制装置完成。
（2）计算机与常规控制装置双重监控方式。
随着计算机技术的发展，计算机作用也越来越突出，但由于人们对计算的怀疑，此时出现了计算机与常规控制装置双重控制阶段，也就是说计算机正处于尝试阶段。
（3）以计算机为基础的监控方式。
随着通讯技术的突飞猛进，计算机监控系统采用以计算机为基础的监控方式，也就是说出现了操作员站，但是下位机还是使用常规装置，当操作员站出现问题，人员可以现地控制。
（4）取消常规设备的全计算机控制方式。
科技的进步，技术的革新，无论是上位机或是下位机均采用计算机，大大减少了人员的监控与操作，数据的采集与控制都可以通过计算机实现，也就是现在的计算机监控系统。
二、计算机监控系统的设计原则计算机监控系统的的设计原则主要有四个方面：系统要求：按照“无人值班，少人值守”的原则进行计算机监控系统的总体设计和系统配置。
系统性能：系统高度可靠，实时性好，抗干扰能力强，适应现场环境。
系统结构：选用开放式、全分布的系统结构，适应计算机发展迅速的特点，具有先进性和向上兼容性。
系统软件：采用模块化、结构化设计，保证系统的可靠性，满足功能增加及规模扩充的需要。
水电站计算机监控系统的结构和工作原理文档资料
为电网层负责。接收现地控制单元 层（LCU）的监测数据，向现地控 制单元层发送控制命令等。
现地控制单元层包括机组现地控
制单元、升压站现地控制单元和公
用设备现地控制单元。它对电站层
3 负责。完成水电站各种设备的监测
、控制、调节和保护。它为电站层
发送数据并接收来自电站层的控制 命令。
分层 分布式
总装机容量大于2000ｋＷ的小型水电站多采用分层分布式监控系统 ；
电站主控层和现地控制单元层（LCU）
电站主控层一般由多个功能工作站、网络设备、语音报警设备、模 拟返回屏、卫星同步时钟（GPS）以及防雷保护设备等组成 ；
现地控制单元层一般由工控机、PLC、现场总线、微机调速器、温度 巡检、微机保护装置、微机同期装置、智能电参数测量仪以及其他 智能设备组成。
上位机软件系统
电网层
人机接口界面 操作管理人员
通信网络
现地控制单元（LCU）
22
ON/OFF信号
数字信号
123
CNC 仪表 计算
脉冲信号 旋转编码器
模拟信号
v
RS-485C RS-232C
输入
CPU
输出
开 关 量
数 字 / 数 据
高 速 计 数 器
直 流 设 备
开
关
中
量
央
交
处
流
理
设
器
备
特
A/D 殊
现场总线 PLC
以太网 现地工控机
温度巡检仪
现地工控机 PLC 现场总线
微机保护 微机同期 智能电参数 其他设备 测量仪
机组现场受控设备
微机保护 微机同期 智能电参数 其他设备 测量仪
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
3.3 远程监控层
远程监控层提供了远程监控和控制水电站的接口，使操作员可
以通过互联网远程访问水电站的监测数据并进行操作。
3.4 系统管理层
系统管理层负责系统的配置、维护和升级工作，包括用户管理、权限管理、设备管理等。
4. 硬件配置
4.1 主机服务器配置
建议采用高性能的服务器，满足水电站计算机监控系统的数据
存储和处理需求。
具体配置包括：CPU、内存、硬盘容量等。
4.2 数据采集设备配置
根据水电站的参数进行选择和配置，包括水位计、流速计、发
电机控制器等。
4.3 控制设备配置
根据水电站的控制需求进行选择和配置，包括发电机控制器、
阀门控制器等。
4.4 网络设备配置
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。
5. 软件配置
5.1 操作系统配置
根据系统需求选择合适的操作系统，并进行配置和安装。
5.2 数据采集软件配置
对数据采集软件进行配置和安装，包括参数设置、设备连接等。
5.3 远程监控软件配置
对远程监控软件进行配置和安装，包括网络设置、用户权限等。
5.4 数据分析软件配置
对数据分析软件进行配置和安装，包括报表模板、数据连接等。
5.5 报警和事件管理软件配置
对报警和事件管理软件进行配置和安装，包括报警规则设置、
通知方式等。
6. 系统安全
6.1 用户权限管理
设置用户不同的权限级别，确保只有授权人员能够进行系统操作和配置。
6.2 数据加密
对传输的数据进行加密保护，防止数据泄露和篡改。
6.3 防火墙和入侵检测系统
安装防火墙和入侵检测系统，保护系统免受恶意攻击和未经授权的访问。
6.4 数据备份和恢复
定期对系统数据进行备份，以防止数据丢失和灾难恢复。
7. 常见问题解决方案
7.1 无法连接到数据采集设备
- 检查设备连接是否正常，确保设备供电和网络连接正常。
- 检查与数据采集设备相连的网络设备是否正常工作。
7.2 远程访问受阻
- 检查操作员的网络连接是否正常，尝试重新连接。
- 检查防火墙设置，确保远程访问端口未被阻塞。
7.3 数据分析报表失败
- 检查数据分析软件的配置，确保数据连接正确。
- 检查报表模板的设置，确保模板与数据匹配。
8. 系统维护和升级
8.1 常规维护
定期对系统进行巡检，检查硬件设备的运行状态和软件的工作情况。
8.2 系统升级
定期进行系统升级，包括操作系统的升级和软件的更新。
附件：
1. 系统架构图
2. 硬件配置清单
3. 软件配置文件
法律名词及注释：
1. 水电站：利用水能转化为电能的装置，属于能源产业中的一种。
2. 数据采集：指对水电站各个参数的实时采集工作。
3. 远程监控：指通过互联网对水电站的运行状态进行远程监测
和控制。
4. 报警管理：指在水电站异常情况发生时及时发送报警通知的
管理工作。
5. 入侵检测系统：用于检测系统是否受到未经授权的访问和攻
击的系统。
附件：
1. 系统架构图
2. 硬件配置清单
3. 软件配置文件
法律名词及注释：
1. 水电站：根据《水电站法》（中华人民共和国立法机关通过
的法律文件，编号：XXXX）所定义，指利用水能转化为电能的装置。
2. 数据采集：根据《信息安全法》第XX条所定义，指对水电
站各个参数的实时采集工作。
3. 远程监控：根据《信息网络传播权保护条例》（中华人民共
和国国务院颁布的行政法规文件，编号：XXXX）所定义，指通过互
联网对水电站的运行状态进行远程监测和控制。
4. 报警管理：根据《安全生产法》（中华人民共和国立法机关通过的法律文件，编号：XXXX）所定义，指在水电站异常情况发生时及时发送报警通知的管理工作。
5. 入侵检测系统：根据《网络安全法》（中华人民共和国立法机关通过的法律文件，编号：XXXX）所定义，用于检测系统是否受到未经授权的访问和攻击的系统。