水电站监控系统
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。
浅析水电站综合自动化监控系统设计与应用
浅析水电站综合自动化监控系统设计与应用摘要：水电站自动化程度是水电站现代化建设的重要指标之一，也是水电站安全运行不可或缺的保证。
随着技术和信息技术的飞速发展，水电站自动化系统也得到了升级。
鉴于此，简单介绍水电站综合自动化监控系统，分析研究其具体应用情况，为相关工作者提供参考借鉴。
关键词：水电站；综合自动化；监控系统引言:电力资源作为人们日常生活离不开的重要能源，其重要性日渐突出。
为了确保电力资源的有效供应，我国兴建了很多水电设施。
但是经过长年的运转，水电站的很多设备都存在老化陈旧、故障频发等问题，不仅本身的电能供应质量较差，无法满足当今电力市场的需求，而且自动化水平较低，严重制约着水电企业的发展。
因此，对水电站进行综合自动化系统的改造具有重要的现实意义，不仅可以提升发电的电能质量，而且有助于帮助电力工作者及时发现电力生产过程中的安全问题，消除了电力生产隐患。
1水电站综合自动化监控系统概述1.1水电站综合自动化监控系统利用水流的作用，推动水力机械水轮机进行转动，从而将水流产生的机械能转化为电能，这就是水力发电的过程。
作为一项综合系统工程，水电站的最大作用就是实现水能转换成电能，实现为用电客户供应电力。
在水电站中设置综合自动化监控系统，借助计算机监控系统，以及一些相关的辅助监控设备、水文自动测报系统以及电气监控设备等，可以实现对整个水电站的水文测报、工程监视、负荷的合理分配，以及在输电线路运行全过程的自动监控，帮助水电站的工作人员对水电站的运行情况有全面的了解，提高其工作效率，确保水电站的正常运行，满足用电客户的用电需求。
1.2水电站自动化监控系统的组成根据计算机监控系统在水电站综合自动化监控系统中的作用不同，可以分为以下三种组成模式：(1)以计算机监控系统作为辅助监控的综合自动化监控系统，主要的操作均由常规的自动化装置来完成，而自动化监控系统仅用作对水电站运行情况进行相关数据的采集和处理工作。
在该种模式下，如果自动化监控系统出现了问题，无法正常运行时，水电站的其他自动化装置仍可以正常工作，确保水电站的正常运行。
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。
水电站智能监测系统组成
水电站智能监测系统主要由下面组成：
1.无人值守远程监控系统
1）水库大坝管理（1）通过视频监控系统可监测水库蓄水水位情况。
（2）操作人员在使用控制系统操作闸门时，可通过视频监控系统监视闸门和水流情况。
（3）在某些环境下，如水库的溢洪道等地方，大部分时间属于无人值守状态，需要设置监控摄像机实时监控。
（4）监测水库、坝区的周边环境。
2）设备监控对站区重要室内设备：水轮机室、水车室、GIS室、母线廊道、发电机层、蝶阀层、技术供水室、电气层、开关室、尾水廊道等进行监控；对站区重要室外设备：主变压器、副厂房、避雷器群、断路器、接地刀闸等进行监控；监控应达到以下效果：清楚地监视场地内的人员活动情况、清楚地看见发电或其他室外设备的具体运行状况；可以清楚地看见人员、设备情况，看见仪表盘上的读数。
3）安全防范保障水电站空间范围内的建筑、设备的安全起到防盗、防火的作用。
在围墙、大门等处通过摄像、微波、红外探头以防止非法闯入；
在建筑物门窗安装报警探头如门磁、红外、玻璃破碎探测器等，并在重点部位安装摄像机进行24小时不间断视频监控，实现报警联动录像的作用。
2.大坝安全实时监测系统
大坝安全监测系统通常包括变形、渗漏、渗压、应力应变、温度等项目的实时监测，对采集的数据资料进行自动分类、整理、分析、查询等信息化管理。
3.发电机组在线监测系统
1）机组运行状态通过各种传感器检测探头和仪表，对机组运行时的状态参数数据进行采集，监测运行效率和状态。
2）故障分析及诊断利用在线监测资料和处理结果，结合计算机监控系统和专家知识，对发生的故障进行分析和诊断（包括资料共享和远程诊断），实时掌握发电机组的健康状况，为故障检修提供辅助决策并实现信息共享。
水电站计算机监控系统的基本技术
,第二篇水电站计算机监控系统的基本技术任务一、水电站计算机监控系统的工作原理子任务一、电站主控层的计算机监控原理电站主控层（主要由上位机组成），介于电网层与现地控制层之间，是操作员监控运行过程的主要窗口，负责对控制过程的“控、监、传”。
其“控”，就是将“人”的操作信息送入控制系统，实现运行状态的转换，其“监”，就是对系统的数据库进行管理，进而实现信息处理和送达，其“传”，就是在电网层与现地控制层之间实现信息的传递。
在水电站主控层安装有水电站计算机监控系统的历史数据库、实时数据库、历史数据库管理系统、实时数据库管理系统、上位机软件系统和人机接口界面等。
现地控制单元层的数据首先采集进入实时数据库，一方面，上位机软件根据设定的时间，通过实时数据库管理系统定时访问实时数据库的数据，并定时刷新人机接口界面，这样便于操作运行人员了解整个电站的运行情况；另一方面，实时数据库的数据定时存储入历史数据库，历史数据库可以由历史数据库管理系统进行管理，操作运行人员可以一次通过人机接口界面、上位机软件和历史数据库管理平台对历史数据进行管理、修改和查询等操作。
此外，实时数据库可以通过上位机中的远程通讯软件与电网层进行数据交换。
主控层原理见（图2-1）。
图2-1 电站主控层的工作原理简图子任务二、现地控制单元层计算机监控原理水电站计算机监控系统的现地控制单元主要包括机组现地控制单元和开关站及公用设备现地控制单元。
其中，机组现地控制单元主要在现场对机组运行实现监视和控制。
它需要直接与水电站的生产过程接口，对发电机生产过程进行监控，运行中要实现数据采集、处理和设备运行监视，同时通过局域网与监控系统其他设备进行通信，以及完成自诊断等。
同时，它要协调功能层设备如调速器、励磁装置、同期装置、备自投装置等与现地控制单元的的联动以完成调速、调压、调频以及事故处理等快速控制的任务。
在上位机系统出现故障或退出运行时，现地LCU应能够正常运行和实现对水轮发电机组发电的基本控制。
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。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目前，总装机容量为2000kW及以上的水电站多采用分层分 布式监控系统，如某电站有两台机组，采用分层分布式监 控系统，则其网络拓扑结构简图如图4-2所示。
2、计算机监控系统的优点 1）减员增效，改革水电站值班方式。 2）提高水电站的自动化水平。 3）提高水电站的供电质量。 4）提高水电站的安全运行水平。 5）提高水电站的劳动生产率和经济效益
二是总控或前置机等负责全站通信任务的关键设备。这部 分设备在较早的系统多采用工控机等设备，因此也存在和 后台系统相类似的情况，尤其是因硬件问题造成的死机现 象相对更多一些。
总之，站控层缺陷基本由软硬件问题引起，且比例大体相 当，而GPS对时系统、UPS电源等问题相对少一些。
水电站自动化监控系统的设计与实现
水电站自动化监控系统的设计与实现随着社会的不断发展，人类对各种能源的需求越来越大。
而水电作为一种最为清洁、最为环保的能源，在当今的社会中有着越来越广泛的应用。
为了更好地利用水电资源，提高水电站的产能以及对其进行更加精细的管理，水电站自动化监控系统应运而生。
本文将从设计与实现两个方面对水电站自动化监控系统进行阐述。
一、水电站自动化监控系统的设计1. 系统需求分析在设计水电站自动化监控系统之前，首要的任务就是对系统进行需求分析。
这个过程中需要明确系统的功能、性能以及可靠性等方面的要求。
只有正确地确定这些要素，系统才能够符合实际的操作需求。
2. 系统架构设计在进行系统架构设计时需要考虑以下几点：首先，需要考虑到整个系统的运行效率。
在此前提下，应当尽量简单化整个系统的结构，使得系统的维护与管理更加容易。
其次，在设计系统时，应当尽量避免使用成熟的技术，以便于后期的升级与改进。
3. 系统模块设计在设计水电站自动化监控系统时，需要根据具体的需求将其划分为不同的模块。
具体模块功能可包括：数据采集模块、实时监控模块、预警模块、报警模块等等。
在设计系统模块时需要保持合理的分离，使得各个模块之间的影响可以最小化。
4. 系统接口设计在设计水电站自动化监控系统时，需要考虑整个系统的接口设计。
这个过程中需要考虑到使用者的实际情况，以及所连接的各个系统之间的数据交换关系。
而在进行接口设计时，需要综合考虑各方面因素，如接口协议、数据协议、数据格式、数据解析等等。
二、水电站自动化监控系统的实现1. 系统硬件的选型在实现水电站自动化监控系统时，需要选用合适的硬件设备。
这其中需要考虑到硬件设备的性能与稳定性。
一般来说，选用高性能的硬件设备可以保证监控系统更为稳定，更加可靠。
2. 软件方案的选取在实现水电站自动化监控系统时，需要选取合适的软件方案。
这其中需要考虑到软件的稳定性与可靠性。
一般来说，选用成熟的软件方案可以大幅提高监控系统的可靠性。
水电站监控系统的方案设计及实现
水电站监控系统的方案设计及实现水电站是一种重要的清洁能源发电方式。
为了确保水电站的安全稳定运行，需要实施有效的监控系统。
本文将介绍一种水电站监控系统的方案设计及实现。
一、监控系统需求分析1.实时性：监控系统需要实时获取水电站各种数据并及时反馈至操作员终端。
2.准确性：监控系统需要精确测量各项数据，如水位、流量等。
3.可靠性：监控系统必须能够为水电站的安全稳定运行提供保障。
4.易用性：监控系统应具备易于操作、易于维护等特性，以达到高效管理的目的。
二、监控系统设计1.数据采集模块数据采集模块是监控系统最为基础的组成部分，其任务是采集水电站各种数据。
在实现监控系统时，应尽可能选用成熟、可靠的数据采集器，并与水电站原有的传感器设备相兼容。
同时要考虑采集器的可靠性和抗干扰能力，确保其能够长期稳定运行。
2.数据处理模块数据处理模块是监控系统的核心，其任务是将采集到的数据进行处理，包括对各种数据进行分类、筛选和汇总，并通过可视化的方式呈现给操作员，以便进行实时监控和分析。
3.通信模块通信模块是连接各个子系统的纽带。
在设计通信模块时应综合考虑数据传输速度、传输距离、工作环境等因素，以保证数据及时、准确地传输到监控终端上，同时，为了保证通信稳定，通信线路的噪声、阻抗等参数也需要考虑。
常用的通信方式有串口通讯、RS485总线、以太网等。
4.人机交互模块人机交互模块是监控系统与人员之间的连接，其任务是为操作员提供一个友好、简单、高效的操作界面，并向操作员报告水电站的各种数据。
在实现时，应优化各种功能按钮、数据显示界面等，提高人机交互的体验感和效率。
5.报警模块报警模块的主要任务是对水电站各种异常和危机情况进行报警。
当水电站发生异常或者危机时，监控系统会自动触发报警机制，向操作员报告异常情况，并根据需要自动进行相应的处理。
三、监控系统实现在进行监控系统实现时，需要特别考虑以下几个方面：1.监控系统的可靠性和安全性：水电站是一种涉及到能源供应的重要工程，在实现监控系统时应充分考虑数据的安全性和防篡改性。
水电站计算机监控系统介绍
监控系统功能概述
监控系统电站级功能
数据采集与处理
电站级计算机能自动采集整个电站内各现地控制单元的各类实时数据， 包括模拟量、开关量、数码量、电度量和事件顺序记录（SOE）等， 包括模拟量、开关量、数码量、电度量和事件顺序记录（SOE）等， 进行数据有效性校核，存入数据库，用于显示器屏幕画面更新、控制 调节、记录检索、操作指导及事故分析。事故报警信号优先传递，并 登录事故发生的时间。在任何时候均可由操作员或应用程序发命令采 集任何一个现地控制单元级的过程输入信息。
控制与调节方式
计算机监控系统具有多种调控方式，以满足电厂运行需要。
省中调远方控制
省中调计算机监控系统运行值班人员可通过其控制键盘或由能量管理系统，按预定要 求或由实时运算结果通过电力数据网发出命令，直接控制到每台机组和主要开关，实 现单机控制。也可以根据AGC算法给定全厂总负荷向电站主站级计算机给出全站的有 现单机控制。也可以根据AGC算法给定全厂总负荷向电站主站级计算机给出全站的有 功功率和无功功率给定值，通过电站主计算机按最优发电运算(EDC)确定开机台数及 功功率和无功功率给定值，通过电站主计算机按最优发电运算(EDC)确定开机台数及 机组间的负荷分配，实现成组控制。当设备位置状态发生变化且未被调度端确认时， 遥控、遥调命令予以闭锁。同时电站通过电力系统数据网向省中调上送电站主设备运 行状态及主要运行参数。
硬件配置说明
工程师工作站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 机型：采用美国HP公司XW4300型工作站 硬件配置： CPU： CPU：Pentium4 2.8GHz 内存：1024MB 内存：1024MB 硬盘：80GB× 硬盘：80GB×2 软驱：3.5英寸1.44MB 软驱：3.5英寸1.44MB 光驱：Combo 光驱：Combo 2串/1并 /1并 双头显卡（支持双显） 10/100/1000M以太网接口 10/100/1000M以太网接口 标准键盘和鼠标 1台 美国ViewSonic 21”彩色TFT显示器 美国ViewSonic 21”彩色TFT显示器 1套
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
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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
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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。
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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；
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自动发电控制AGC
水电站监控系统
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。
水电站安全监控系统设计与实现
水电站安全监控系统设计与实现随着水电站在能源领域的重要地位日益突出，对水电站的安全监控也提出了更高的要求。
为了保证水电站的安全运行，设计和实现一套先进可靠的安全监控系统显得尤为必要。
本文将介绍水电站安全监控系统的设计与实现，旨在帮助读者更好地了解和应用该系统。
一、设计目标水电站安全监控系统的设计目标主要包括：实时监测和分析水电站设备的运行状态、支持远程监控和指挥、提供预警和报警功能、支持数据存储和分析、具备数据可视化功能等。
二、系统组成1. 监控终端设备：通过传感器获取水电站各种设备和环境参数的数据，并将其转发给监控中心。
2. 监控中心：接收并处理监控终端设备传输的数据，实时监测设备的运行状态，提供远程监控和指挥功能。
3. 数据存储和分析系统：将监测到的数据进行存储和分析，以便后续的故障诊断和设备运行优化等工作。
4. 预警和报警系统：根据设定的预警规则，对水电站设备可能发生的故障进行预警和报警，及时采取措施避免事故的发生。
三、设计原则水电站安全监控系统的设计应遵循以下原则：1. 可靠性：系统的数据采集和传输、告警等功能必须具备高可靠性，以确保在任何情况下都能及时准确地监测设备状态。
2. 可扩展性：系统应具备良好的可扩展性，以适应不同规模和类型的水电站，满足未来的扩展和升级需求。
3. 灵活性：系统应提供灵活的配置和管理功能，以适应不同的监控需求和变化的工况。
4. 安全性：系统中的数据传输应加密，防止被非法获取和篡改，确保系统的安全运行。
四、关键技术在水电站安全监控系统的设计与实现过程中，涉及到以下关键技术：1. 传感器技术：根据不同的设备和环境参数，选择适合的传感器实现数据的采集和传输。
2. 网络通信技术：利用网络技术实现监控终端设备和监控中心之间的数据传输和通信。
3. 数据存储和分析技术：通过数据库技术对采集到的数据进行存储和分析，提供数据的查询和分析功能。
4. 预警和报警技术：通过设定的预警规则，实现对可能故障的判断和及时的报警。
1、水电站综合自动化系统(监控系统)
3、主要部件存储路径 • Pd.exe： • Prun.exe: • Sys: C:\P7000\ C:\P7000\ C:\P7000\
• Data:
C:\P7000\
• TVichw32.dll C:\windows\system32\ • TVichw32.dll C:windows\system32\drivers\
③多计算机系统分层分布式结构
多计算机系统或多计算机系统带前置机的分层分布式结构如 图所示。水电厂管理层的上位机由多台工业控制机组成。采用冗 余以太网络连接方式，主控机、工程师/培训工作站、通信/打印 服务器各自分开，以太网络内所有计算机由卫星时钟(GPS)自动 校时，确保数据记录一致。保护系统设置独立通信管理机。
提供报表设计器，可以设计多套报表模板。 基于以上的手段，可生成各种电力系统的专业报表， 如运行报表、生产报表等。
14、扩展功能接口
3、典型网络结构
计算机监控系统的典型结构模式主要有： ①单计算机分层分布式结构； ②双计算机系统分层分布式结构； ③多计算机系统分层分布式结构 根据用户需要和投资情况，每类典型结构都可以再衍生出 多种通信网络结构和通信方式应用于实际水电厂项目中。
①单计算机分层分布式结构
单计算机分层分布式典型结构模式如上图所示，监控系统 的主控层为水电厂管理层的上位机，即一台工业控制机；监控 系统的现地层为面向控制对象的现地控制单元(LCU)。上位机 与现地控制单元(LCU)之间采用单网的以太网或RS-485通信模 式，构成一个分层分布式结构的自动化监控系统。 一台主控站工业控制计算机负责全厂自动化运行及管理， 即完成全厂历史数据存档、归类、检索和管理；在线及离线计 算功能；各图表、曲线的生成；事故、故障信号的分析处理； 运行报表生成与打印；也可作为运行人员与计算机监控系统的 人机接口，完成实时监视、控制和报警；还可完成全厂经济运 行管理、自动发电控制(AGC)和自动电压控制(AVC)。
水电站计算机监控系统的结构和工作原理
水电站计算机监控系统的结构和工作原理水电站计算机监控系统是指利用计算机技术对水电站运行过程中的各项参数进行监测、控制和管理的系统。
它由硬件设备和软件系统两部分组成。
硬件设备包括各种传感器、执行器、控制器等，用于获取和执行各项工作参数。
而软件系统则包括数据采集、数据处理、用户界面等功能，用于实现对水电站运行状态的监测和控制。
首先是数据采集与传输层，该层主要负责采集水电站各个部位的参数信息，并将其传输至数据处理与分析层。
数据采集包括电流、电压、水位、流量等参数的采集，传统的测量仪器逐渐被数字化的传感器所取代，能够实时采集数据，并将其转换为计算机可读的数字信号。
传输方式一般有有线和无线两种，有线方式可以通过传统的电缆进行传输，而无线方式则可以通过无线通信技术进行传输，如GSM、WiFi、蓝牙等。
这样可实现了对数据的无线传输，提高了数据采集的灵活性和可靠性。
其次是数据处理与分析层，该层主要对采集到的数据进行实时处理和分析。
数据处理包括数据的存储、压缩、加密等操作，以确保数据的安全性和可靠性。
数据分析则是对采集到的数据进行处理和分析，分析水电站的运行状态和参数变化情况，如计算功率变化、水位变化、电流负荷等，以便进行决策和预测。
该层还可以进行故障诊断和预警，一旦发现异常情况，立即向人机交互与控制层发送报警信息。
此外，数据处理与分析层还可以通过数据模型和算法优化水电站的运行效率，节约电能和水资源，提高水电站的综合效益。
最后是人机交互与控制层，该层是操作员与计算机之间的接口，也是系统监测与控制的中心。
人机交互界面一般为图形化界面，以便操作员能够直观地了解水电站的运行状态，并通过控制命令对其进行控制。
此外，该层还包括报警系统、远程监控与控制系统等，可以及时发出警报和进行远程操作。
操作员还可以通过该层进行数据查询和报告生成，以便进行统计分析和决策。
同时，该层也支持与外部系统的数据交互和接口拓展。
水电站计算机监控系统的工作原理是通过各个层之间的数据传输和处理实现的。
水电站自动化监控系统
水电站自动化监控系统随着工业技术的发展和社会的进步，自动化技术在各个行业得到了广泛应用，其中水电站也不例外。
水电站自动化监控系统的实施，大大提高了水电站的运行效率和安全性，本文将对水电站自动化监控系统的应用进行探讨。
I. 介绍水电站自动化监控系统水电站自动化监控系统是指通过计算机及相关设备，对水电站的运行状态、发电量、水位、温度等关键参数进行实时监测、数据采集和处理，并能自动控制水电站的运行模式。
通过实时监控水电站的运行情况，及时判断异常情况，确保水电站的安全稳定地运行。
II. 水电站自动化监控系统的优势1. 实时监测：水电站自动化监控系统可以在任何时间，实时监测水电站的运行状态，及时发现问题并采取相应措施，避免发生事故。
2. 数据采集与处理：系统可以全面采集和处理水电站的运行数据，形成数据报表，帮助管理者了解水电站的运行状况，做出科学决策。
3. 自动控制：系统可以自动控制水电站的运行模式，根据需求调整发电机的负载、水位的调节、闸门的控制等，最大限度地提高发电效率。
4. 远程监控：通过网络连接，水电站自动化监控系统可以实现远程监控，管理者可以随时随地监控水电站的运行情况，及时处理异常情况。
III. 水电站自动化监控系统的应用1. 水位监测与控制：通过传感器实时监测水位变化，并根据设定值进行自动控制，确保水位在安全范围内波动，以防止洪水或缺水现象的发生。
2. 温度监测与控制：利用温度传感器对水电站的温度进行监测和控制，以确保水电站各个设备的工作温度在正常范围内，避免设备过热引发事故。
3. 发电机负载调节：通过自动化监控系统，对发电机的负载进行实时监测和调节，保持发电机运行在最佳工况，提高发电效率。
4. 水电站设备故障诊断与处理：系统具备故障诊断功能，能够及时检测出设备故障，并发出警报，管理者能够及时处理，避免更大的事故发生。
5. 数据报表与分析：自动化监控系统可以采集大量运行数据，并生成相应的报表和分析图表，帮助管理者了解水电站的运行情况，及时制定改进方案。
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。
浅析水电站计算机监控系统
浅析水电站计算机监控系统摘要：水电站计算机监控是指通过对电站各种设备信息进行采集、处理，实现自动监测、控制、调节和保护。
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意义。
关键词：计算机监控系统发展类型结构应用原则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。
1 水电站计算机监控系统的类型、结构与应用1.1水电站计算机监控系统的类型水电站计算机监控系统一般按照计算机的作用、系统结构、配置、控制的层次、功能与操作方式进行分类。
其中CCSC方式的两种控制系统可独立运行，结构较复杂，价格较高，优点是两套系统互为备用，可以切换，可靠性高。
而取消常规设备的全计算机控制方式实际上是CBSC的延伸，要求进一步提高计算机系统的冗余度和可靠性，投资较大，应用前景佳。
1.2水电站计算机监控系统的结构模式1.2.1集中式监控系统集中式监控系统是对整个水电站的运行进行集中监视与控制。
目前，该模式已不在大、中型水电站中采用。
但对于在机组容量小、机组数量少、送变电设备较少、主接线简单的小型水电站，该结构模式应作为参考模式，可节省投资。
1.2.2分层分布式监控系统分布式监控系统的主要特征是控制对象分散，以控制对象为单元设置多套相应装置，形成控制单元，完成控制对象的数据采集和处理等。
水电站计算机监控系统运行规程
计算机监控系统运行规程13.1 系统结构组成本水电站采用“无人值班”（少人值守）的运行值班方式，计算机监控系统采用全计算机监控的模式，开放性的分层分布式系统结构。
13.1.1 系统结构配置系统分层结构自下而上，为现地单元监控层和电站中控层。
本水电站上位机系统设置在中控室，对全厂进行计算机监控。
上位机与机组LCU间采用光纤以太网通信，与开关站、全厂公用采用双绞线以太网通信，LCU与现地智能设备采用Modbus RTU现场总线通信。
13.1.2 集中制控层结构1、厂控制室主要设备有：2台操作员工作站，1台工程师工作站，1台套语音报警及短信寻呼装置，2台通信服务器，2台网络交换机，2台激光打印机，1套卫星同步时钟系统，1套电力专用UPS电源，1套中控室计算机控制台等。
13.1.3 现地级控制层结构1、现地级监控层主要包括机组4套LCU、2套开关站LCU和1套公用LCU。
2、LCU屏主要由PLC数据采集控制单元，微机准同期装置组成，多功能电表等组成，配置双以太网口。
3、每套机组现地控制单元配有一套微机自动准同期装置，同期对象为发电机断路器。
开关站有多个同期对象，配置一套微机多点自动准同期装置。
同期装置具备自动识别并网对象类别及并网性质的功能。
13.2 数据采集与报警功能13.2.1电气量采集各LCU将相关的PT、CT接入多功能电表，电量参数（例如功、无功、频率、功率因素、有功电度、无功电度等电量）直接从多功能电表中读取。
直流电量及非电量性模拟量如：转子电流及电压、导叶前压力、机组的工作水头等信号。
这些信号由变送器转换为4~20mA信号供PLC采集。
13.2.2状态量采集各LCU按周期采集全部开入量，进行状态检查，更新数据库，在开关量发生变位时，产生事件记录。
各LCU具有对本身的硬件及各控制单元进行全面的保护性自我检验功能，对各辅助设备的运行状况进行检测，并根据检验结果采取相应的保护性措施。
LCU同时向主机报告诊断的结果，根据自诊断记录，值班维护人员可以了解LCU装置工作是否良好，指导处理异常情况。
水电站监控系统
双前置机现场总线网的结构
这种网络结构也是采用RS485现场总线网，
为了提高可靠性，采用了双前置机的通讯网络， 两台前置机的数据是一样的，互为备用，即使有 一台前置机出了故障，仍有另一台前置机工作， 保证了数据的传输，提高了网络的可靠性。（如 浪石滩电站采用单前置机）
有压引水式水电站示意图
无压引水式水电站示意图
广西天湖水电站（引水式）
北京下马岭引水电站
储能水电站
1， 抽水蓄能电站是 以水体为储能介质， 起调节作用。主要 解决电力系统的调 峰问题；
2，建筑物组成包括： 上下两个水库，用 引水建筑物相连， 蓄能电站厂房建在 下水库处， 采用 双向机组；
储能电站的工作过程
采用智能嵌入式双以太网的切换时间约为 150mS。
由于要组成双以太网，要求每一个设备都要有 双以太网口，用此设备投资较大；双以太网软 件要求更高，费用也较高，故一般适用于要求 高的大中型水电站。
单环冗余以太网
环行网络由多台交换机连接成环行，
设备连接到交换机上，在以太网交换机 上配置生成树协议（802.1D）或快速生 成树协议（802.W）。安装了该协议后， 环上的一个网段会自动从逻辑上阻塞变 成一个备用的网段。如果某一个运行的 网段出现故障，则阻塞的备用网段将会 运行起来，使网络继续正常运转。（长 潭河、浪石滩）
水电厂On - Call系统是近年来人们逐渐发 展起来的技术，它与水电厂计算机监控系统相 结合，利用无线寻呼技术、电话电信技术，将 生产运行信息远传到相关人员的BP机、手机及 固定电话上，并支持电话查询功能，从而克服 了传输生产运行信息的时空限制，给水电厂的 “无人值班”(少人值守)、安全生产，提供了 有力的保证。
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坝式水电站
丹江口水电站
坝式水电站 靠坝来集中 水头 ；
水电站厂房 位于非溢流 坝坝趾处 。
如丹江口水 电站、三峡 水电站
坝式水电站结构
三门峡水电站
三峡水电站
河床式水电站
位于河床内的水电站厂房本身起挡 水作用 ，从而成为集中水头的挡 水建筑物之一 ；
一般见于河流中、下游，水头较低， 流量较大 ；
有压引水式水电站示意图
无压引水式水电站示意图
广西天湖水电站（引水式）
北京下马岭引水电站
储能水电站
1， 抽水蓄能电站是 以水体为储能介质， 起调节作用。主要 解决电力系统的调 峰问题；
2，建筑物组成包括： 上下两个水库，用 引水建筑物相连， 蓄能电站厂房建在 下水库处， 采用 双向机组；
储能电站的工作过程
开启水轮机导叶， 水轮机旋转，使虹吸管 中形成水流，随着导叶 开度增大，虹吸管中水 流增大，逐渐形成虹吸。
虹吸式水电站模型
二、水电站计算
机监控系统的组 成
计算机监控系统的组成
从结构上分： A、上位机系统 包含操作员工作站、数据服务器、Web服务器、调度
服务器、通信工作站、工程师站、On-call系统、通 讯设备 B、下位机系统 主控制器、同期装置、交流采样装置、开入开出设备、 电源、按钮指示灯 C、网络系统 包含交换机、路由器、防火墙、物理隔离装置等
2、1954年开始使用计算机进行闭环控制。
3、1958年开始水电站计算机闭环定值控 制。
4、1966年开始试验计算机对生产过程的 最优控制。
5、1974年美国大古力电站（600万千瓦） 实现计算机闭环控制。
6、我国70年代中期，首先在新安江电站对水 轮发电机进行开机检测，最早实现计算机闭环 控制的是广东流溪河电站。
3、掌握相关硬件的工作原理、接线方式。 如PLC、自动化元件、同期装置、交流采样装置。 4、掌握一定的软件技术。 5、学习一定的理论知识，如自动控制原理、电力系
ห้องสมุดไป่ตู้统自动装置。
6、学会自学。知识是不断进步的。
对于水电站这样一个具体的控制对象来 水，计算机监控系统不能独立的来学习， 我们常说的计算机监控不能仅仅是电脑、 PLC之类的东西，实际上是计算机软件技 术和调速器、励磁、自动装置、自动化 元件等共同构成的一个大的闭环控制系 统，任何一个设备都会对计算机监控系 统的功能产生影响。
最大的 潮汐电 站－－ 法国朗 斯电站
江厦潮汐电站
虹吸式水电站
由前池底部通过拦污栅进入虹吸式流道， 越过驼峰后经过渐变段进入压力水管，然后 接入水轮机。
虹吸式水电站工作原理
打开充水阀给压 力水管充水，同时打开 真空阀排出压力管内空 气，待水管中水位与前 池水位相同（水轮机压 力表指示）时，关闭充 水阀和真空阀，充水结 束。
4、安全检测；对机组状态、水工建筑物等重要设备 进行安全检测、在线分析。
5、经济运行；通过水文资料，进行正确的负荷预报。
如何学习计算机监控系统
如何学习本专业：
1、熟悉主设备的工作原理。监控系统是为主设备服 务的。
2、学会看二次图纸。原理图、接线图。不但要能看 懂，最主要的是能看出问题。
水电站计算机监控 系统
主要组成部分
1，水电站的类型； 2，水电站综合自动化系统的组成； 3，上位机系统的组网类型； 4，下位机系统组成（LCU）； 5，计算机监控软件介绍； 6，触摸屏监控软件介绍；
一、水电站的 类型
一、水电站的类型
1、坝式水电站 2、河床式水电站 3、引水式水电站 4、储能水电站 5、潮汐电站 6、虹吸式水电站
抽水蓄能和放水发电两个过程： 抽水蓄能：系统负荷低时（一般为夜晚），利用
系统多余的电能带动泵站机组将下库的水抽到上 库(电动机+水泵)， 以水的势能形式贮存起来； 放水发电：系统负荷高时（白天），将上库的水 放下来推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电， 以补充系统中电能的不足。
潮汐电站
利用潮水 涨、落产生的 水位差所具有 势能来发电的， 也就是把海水 涨、落潮的能 量变为机械能， 再把机械能转 变为电能（发 电）的过程。
7、1984年自动同期装置和微机调速器研制成功 并投入运行。
计算机监控系统的作用
1、自动控制；发电、空转、空载、停机各状态转换、 并网控制、自动负荷调节、辅助设备的控制。
2、最优发电控制；保证各机组合理的负荷分配、母 线电压控制、在高效率区间运行（AGC、AVC）
3、自动事故处理；通过编写的程序保证机组在非正 常工况下的安全，如出现过速、过压、电气保护、机 械事故等情况时的机组自动停机。
三、上位机系统
监控系统分布方式
1、集中控制。由一台或两台计算机完成对 所有被控设备的远方集中控制和监视。
2、分层分布式系统 。整个系统从结构上分 为两层，电厂控制层和现地控制单元，现地 控制单元负责数据采集和控制调节操作，电 厂控制层则注重于统计分析和全厂性的控制。
3、全分布式系统 。在该系统中，网络上的 所有设备被认为是一个个独立的结点，该结 点存放与完成其结点功能相关的数据库，不 再设置一个总的数据库，某一结点故障，不 会对整个系统产生影响。
如广西西津水电站
西津（河床式）水电站
西津（河床式）水电站平面布置图
西津（河床式）水电站厂房横 剖面图
葛洲坝水电站（河床式）
引水式水电站
引水式水电站的引水道较长，并用来集 中水电站的全部或相当大一部分水头。
根据引水道中的水流是有压流或明流， 又分为有压引水式水电站及无压引水式水 电站．这种水电站常见于流量小、坡降大 的河流中、上游或跨流域开发方案，最高 水头已达1767m（奥地利莱塞克水电站）， 我国广西天湖水电站最大静水头也达1074m。
从产品功能上分： A、硬件系统 完成测量、运算、控制的一系列设备 B、软件系统 系统软件：Windows2000、xp、unix、linux 应用软件：数据库软件、监控软件、通讯软件、
调度软件
计算机监控系统的发展历史
1、1952年首先在工业生产自动化中实现 自动测量和数据处理。