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概述
水电站计算机监控系统概述随着计算机技术的发展国内外在水电站自动控制上普遍采用计算机监控技术，或利用计算机控制系统与电站常规控制系统相结合对水电站设备进行控制，或利用计算机监控系统直接对水电站设备进行监控。
水电站计算机监控系统是指整个水电站设备的控制、测量、监视和保护均由计算机系统来完成。
它替代了常规控制设备，监视测量表计，完成机组的开停机控制，断路器等开关设备的控制，完成电站的优化运行，自动发电控制，自动电压控制，电站机组、变压器、线路等各种运行设备的参数在线监视，越限参数报警、记录、历史参数查询，事故追忆，报表的打印，完成监控系统设备的自检，实现对整个电站所有的设备进行控制、测量、监视和保护。
水电站的中控室负责管理和控制整个电站的正常运行，为了保证运行的可靠性和经济性，必须收集全场各个设备的实时运行资料，以便及时做出响应。
计算机监控系统正是基于以上理念，充分利用计算机控制技术、通讯技术、PLC和网络技术将各个机组LCU、励磁调节器、调速器等连接起来，集中监控电站各台机组的运行，以实现整个电站的经济运行。
随之计算机和网络技术的发展，计算机监控系统的技术同样也在迅速发展，新的控制系统结构、新的控制装置、新的软件等不断涌现，未来的发展趋势是网络化、智能化、人性化、软件组态化、控制无人化方向发展。
网络化：计算机监控系统的快速发展也是立足于计算机和网络技术的发展，在监控系统中有上位机、现地控制单元等各种各样的计算机及计算机控制装置，若它们不形成网络，则不能实现数据共享，不能充分发挥出计算机控制系统的优越性，只能起到代替常规自动控制设备的作用。
因此，计算机监控系统势必向网络化发展。
它是数据实时共享的需要，是装置共享的需要，是调度自动化和系统扩展的需要。
智能化：计算机和网络技术的高速发展，使人工智能技术得到了迅速发展，人工智能技术在机器人，汽车等领域得到了广泛的应用。
智能化也是计算机监控系统的一大发展方向。
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。
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终
随着技术的发展，计算机监控系 统在水电站中得到了广泛应用， 为水电站的现代化管理提供了有 力支持。
目的和意义
01
提高水电站的运行效率和稳定性
计算机监控系统可以对水电站的运行状态进行实时监测和调控，及时发
现并解决潜在问题，提高水电站的运行效率和稳定性。
02
保障人员安全和环境安全
计算机监控系统可以实时监测水电站的各种安全参数，如水位、流量、
深入研究监控系统在水电站中 的实际应用效果和改进方案， 提高系统的实用性和可靠性。
探索新的技术和方法，提高监 控系统的数据处理和分析能力 ，为水电站的运营和管理提供 更加全面和深入的支持。
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优化了监控系统的数据采集、处理和存储功能，提高了 数据准确性和可靠性。
实现了远程监控和智能分析，为水电站的运营和管理提 供了更加便捷和高效的支持。
对未来研究的展望
进一步研究和开发更加智能化 的监控系统，提高水电站的自
动化和智能化水平。
加强监控系统与其他系统的集 成和数据共享，提高水电站的
综合管理和运营效率。
提供水电站运行管理的辅助功能，如 设备维护管理、安全管理、报表生成 等。
监控与控制子系统
负责对水电站各设备的运行状态进行 实时监控，并根据需要发出控制指令， 实现设备的远程控制。
系统功能
01
02
03
数据采集与处理
实时采集水电站各设备的 运行数据，并进行处理、 分析和存储，为监控系统 提供数据支持。
可扩展性
硬件架构应具备可扩展性， 以适应未来功能增加和规 模扩大的需求。
传感器与执行器
传感器类型
包括水位、流量、压力、温度等传感器，用于监测水电站运行状 态和参数。
水电厂计算机监控系统
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。
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。
水电厂计算机监控系统
水电厂计算机监控系统主要包括水轮发电机组监控系统、开关站控制系统、水电站公用设备控制系统、水电站闸门自动控制系统等。
通过开放、模块化的结构设计，实现对水电厂生产过程的监视、数据采集、控制和调节，实现对机组、变压器、线路等电气设备及全厂油、气、水系统等辅机的监控和保护功能。
系统结构基于LK的水电厂计算机监控系统采用开放的总线型网络系统，具有良好的扩充性，可根据用户的需要，灵活配置，例如可配置成最简单的单机单网系统，或配置为多机多网冗余系统，也可配置成多厂的复合网络系统。
系统一般分为全厂控制层(PCL)和现地控制层(LCL)两层。
对于梯级水电站的计算机监控系统，则可再设一个梯级调度控制层(CCL:Cascade Control Layer)。
根据系统可靠性或功能要求，PCL层可配置一至两台数据库服务器，完成系统的应用计算与历史数据库管理工作，一至多台人机联系工作站，实现生产过程的监视与控制，实现对电站的自动管理。
系统设有若干台通讯服务器，负责本系统同其它系统的通讯，如网调、省调、水情测报系统、以及电厂内部的其他智能数据采集功能装置等。
PCL层还可选配事故语音报警装置，可同电话系统、传呼系统联网，作为水电站“无人值班”(少人值守)自动化系统的必备选件。
另外，还可设置工程师工作站，培训仿真工作站，厂长终端等。
根据用户要求，本系统还可配制大屏幕投影系统或大屏幕电子显示屏。
现地控制单元层采用按单元分布的原则，一般每台发电机变压器组各设一个LCU，开关站设一个LCU，厂用电及全厂公用设备共设一个LCU，闸门控制设一套LCU。
若有模拟屏，则应设一个模拟屏驱动LCU。
根据机组装机容量的大小，机组现地有人值班与否，对LCU的可靠性要求也不同。
为提高LCU的可靠性，一般可采用结构冗余的方式。
可在影响LCU可靠性的每一个环节采取改进措施，如CPU、I/O机箱电源、通讯模块、I/O模块、机柜电源等，可进行双冗余配置。
根据目前应用经验，一般采用较多的冗余措施有双CPU配置，I/O机箱配置冗余电源，机柜采用交直流电源供电，双通讯模块或接口等。
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
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
水电站是指利用水资源进行发电的发电厂，是一种清洁的能源发电方式。
随着科技的
发展，水电站的运行管理也越来越依赖于计算机监控系统。
本文将针对国外某水电站的计
算机监控系统进行分析与应用，探讨其特点和应用价值。
一、计算机监控系统的意义和作用
计算机监控系统是指利用计算机技术对水电站进行实时监测、数据采集、分析和控制
的系统。
它的意义和作用主要体现在以下几个方面：
1. 实时监测：通过计算机监控系统，可以对水电站的各项运行参数进行实时监测，
包括水位、流量、压力、温度等参数，以及设备的运行状态和运行效率，及时掌握水电站
的运行情况。
2. 数据采集：计算机监控系统可以实现对大量数据的采集和存储，包括历史数据和
实时数据，为后续的数据分析提供便利。
3. 数据分析：通过计算机监控系统，可以对水电站的运行数据进行分析和比对，找
出问题所在并进行预警，及时进行调整和处理，确保水电站的安全和稳定运行。
4. 控制系统：计算机监控系统还可以实现对水电站设备的远程控制和操作，对可控硅、开关阀门、启停设备等进行操作控制，提高了运行的自动化程度，减少了人为操作带
来的风险。
四、总结
计算机监控系统在水电站的应用具有重要的意义和价值，通过对国外某水电站的计算
机监控系统进行分析和应用，可以得出结论，这种系统能够提高水电站的运行效率，保障
安全稳定运行，降低人工成本，保障环境保护，是一种非常有前景和发展潜力的技术手段。
在我国水电站管理中，应该充分借鉴和推广这种技术，提高水电站的运行水平和管理水
平。
智能水电站计算机监控系统及设备的设计与实现
智能水电站计算机监控系统及设备的设计与实现智能水电站计算机监控系统是当今水电站运行管理的重要组成部分，其作用不仅仅是实时监测和控制水电站运行状态，同时也可以帮助提高运行效率和降低运维成本。
本文将重点探讨智能水电站计算机监控系统的设计与实现方法，并介绍与之对应的设备技术。
一、设计方案1. 系统结构智能水电站计算机监控系统通常由监控层、数据采集层、控制层和应用层四个层次组成。
（1）监控层：用于接收数据采集层传来的信息，并将其可视化展示给相关人员，一般包括数据展示主界面、报警提示等功能。
（2）数据采集层：负责采集水电站各个部位的实时信息，包括水位、水压、流量、温度等参数。
常用的数据采集方法有现场总线、无线传输等。
（3）控制层：根据监控层显示的信息以及预设的控制策略，对水电站的设备进行远程控制操作。
同时，也可以通过控制层进行设备状态的实时监测，以便及时发现故障并进行处理。
（4）应用层：根据水电站运行管理的需求，将监控数据与其他信息进行分析和处理，提供各类报表和统计数据，为决策提供依据。
2. 系统功能智能水电站计算机监控系统应该具备以下功能：（1）实时监测功能：能够对水电站各项参数进行实时监测，并及时报警提示，确保设备运行安全。
（2）远程控制功能：能够通过网络对水电站设备进行远程控制，提高运行效率和响应速度。
（3）数据存储与分析功能：能够将监测数据长期存储，并提供数据分析功能，为水电站的运行管理提供数据支持。
（4）故障诊断与预测功能：能够通过对历史数据的分析，提前发现故障的迹象，并给出预测报警，以便及时采取措施。
二、设备实现1. 数据采集设备数据采集设备是智能水电站计算机监控系统的重要组成部分，主要包括传感器、数据采集仪和通信设备。
（1）传感器：用于采集水电站各个关键参数的设备，常用的传感器有压力传感器、流量传感器、温度传感器等。
（2）数据采集仪：用于接收传感器采集到的信号，并将其转换成计算机可识别的形式进行处理。
水电站计算机监控系统基础
水电站计算机监控系统基础水电站计算机监控系统基础1·引言1·1 目的和范围本文档旨在详细介绍水电站计算机监控系统的基础概念、功能和架构，以及相关的监控设备、软件和网络要求。
1·2 定义在本文档中，以下术语的定义为：●水电站：指通过水力发电方式产生电能的发电站。
●计算机监控系统：指使用计算机技术对水电站实施监控和管理的系统。
2·概述2·1 系统目标水电站计算机监控系统的主要目标是实现对水电站运行状态的实时监控、故障诊断和远程控制，以提高水电站的运维效率和安全性。
2·2 系统功能水电站计算机监控系统的主要功能包括：●实时监测水电站的运行参数，如水位、电压、电流等。
●自动采集和记录水电站的运行数据。
●实时分析数据，进行故障诊断和预警。
●远程控制水电站的设备和操作。
●各类报表和统计图表，帮助运维人员进行分析和决策。
3·系统架构3·1 硬件架构水电站计算机监控系统的硬件架构主要包括以下组成部分：●服务器：用于存储和处理监控数据。
●工作站：用于操作和管理监控系统。
●传感器和仪器设备：用于采集水电站的运行参数数据。
●通信设备：用于实现系统内部和外部的数据传输和交互。
3·2 软件架构水电站计算机监控系统的软件架构主要包括以下组成部分：●数据采集与传输软件：用于采集、处理和传输水电站的运行数据。
●数据存储与管理软件：用于存储、管理和分析监控数据。
●远程控制软件：用于实现远程对水电站设备的控制和操作。
●报表软件：用于各类报表和统计图表。
4·监控设备和网络4·1 传感器和仪器设备水电站计算机监控系统需要安装适当的传感器和仪器设备来实时采集水电站的运行参数数据。
常见的传感器和仪器设备包括水位计、电压表、电流表等。
4·2 通信网络水电站计算机监控系统需要与水电站内部的各种设备进行数据交互，同时还需要与外部网络进行数据传输和远程控制。
水电站计算机监控系统课件(中广核)
压力传感器
监测水力发电厂中的水压变化。
振动传感器
监测水电站设备的振动程度， 以便预测故障。
监控软件的特点
了解水电站监控软件的功能和特点，如实时显示、报警功能、数据分析等。
数据采集的原理
探索水电站计算机监控系统中数据采集的基本原理和方法。
监控系统的组成部分
设备控制模块
负责对水与其他部分和系统的数据交换和通信。
监测模块
收集和分析与水电站运行相关的数据和指标。
数据存储模块
用于存储和管理水电站运行数据。
网络拓扑结构
了解水电站计算机监控系统的网络拓扑结构和关键组件的布局。
传感器的种类和功能
温度传感器
水电站计算机监控系统课 件(中广核)
本课件将介绍水电站的计算机监控系统，包括其作用、组成部分、传感器种 类与功能、远程控制、数据分析等。让我们一起探索这一令人兴奋的技术领 域吧！
水电站概述
了解水电站的基本概念、原理和运作方式。
计算机监控系统的作用
探索计算机监控系统在水电站运营中的重要作用，包括安全性、效率和可靠 性的提升。
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。
水电厂计算机监控系统
SJ-22D微机转速测控装置
小装置产品
产品特点
•全面通过一系列电磁兼容性测试，各项指标优于国标规定要求，装置具有极强 的抗干扰性能 •机械、电气两种测速原理的完美结合，输出策略可组态，使装置应用灵活方便 专门设计了独特的电气转速传感器，彻底解决了残压信号超低频、超低幅时难以 准确可靠测量的难题 •采用先进的便于安装的机械转速传感器，克服了传统使用的光电传感器或编码 器安装困难及由此带来的可靠性差等问题 •友善的人机接口使转速整定和显示极为方便 •最大值记忆与过程录波及过程分析软件可便于现场过速试验结果分析与存档 •准确可靠的模拟量输出信号可直接接入其它系统 •隔离的RS232/RS485通讯接口，采用Modbus规约，支持与其它计算机通信
NC2000系统软件能有效满足水利水电领域的生产过程监控和管理 的需求，目前已经在100余家大中型项目中获得广泛应用。
NC2000系统软件结构图
人机交互程序(JAVA)
画面 报表 简报 曲线查询
数据交互(UDP) 历史控数据制存交储互，(同TC步P，) 备份，
加载工程配置，建立数据交支换持缓以冲集区群，方式对其他节点 负责主机和实现时地数控据制处单理元，、提通供讯实机时和数提据供服历务史。数据节的点服间务数。据交互，节点的状 外部设备等各个通讯进程的后管台理背景程序（C/C++) 态监视，双机热备管理，
主时钟A和主时钟B可以是GPS或北斗或 GPS/北斗（双模），信号传输线缆可以是 电缆或光缆，扩展时钟可以是插卡式（用于 信号类型多、数量少的场合）或机架式（用 于信号数量要求较多的场合）。
目前国内电站均按无人值班 原则设计，因此对于监控系统 要求具有较高的安全可靠性及 实时性，对于监控系统的设备 的选择也要求选用性能高、运 行速度快并且采用冗余的小型 机、服务器或工作站计算机， 同时可部分监控节点可选配磁 盘阵列、无盘工作站等设备。
水电站计算机监控系统介绍
电站中控室集中控制
通过电站计算机监控系统对电站设备实现监视控制，其控制方式为： (1) 自动控制：主站级计算机按预先给定的负荷曲线或预定的频率限制条件，自动给定 全厂总负荷，自动制定开、停机计划和机组最优负荷分配。 (2) 运行人员工作站控制：通过主控级计算机及操作员站将控制命令作用到机组LCU， 运行人员工作站控制：通过主控级计算机及操作员站将控制命令作用到机组LCU， 实现单机实时控制、安全监视。由运行人员在中控室给定全厂总负荷，通过计算机系 统完成机组的最优负荷分配或直接下达各机组设定值，实现成组控制和调度管理。
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。
硬件配置说明
通信工作站 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：512MB 内存：512MB 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 10/100/1000M以太网接口 10/100/1000M以太网接口 声卡 图形显示卡 标准键盘和鼠标 智能八串口板及附属设备 电力Modem 电力Modem 1台 美国ViewSonic 17”彩色TFT显示器 美国ViewSonic 17”彩色TFT显示器 1套
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。
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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
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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
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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
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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
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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；
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监控系统控制任务：
2 、分层控制过程中，即使系统某个部分发生故障而停止工作，系统其 他部分任能继续工作； 3、因同步传输信息较少，电缆铺设也较少，提高了经济效益； 4 、可灵活适应被控制生产过程的变更和扩大，可实施分阶段投资提高 系统的灵活性和经济性； 5 、采用多机系统，使各级计算机容量和配置与现实的功能配合更加紧 密，使最底层控制更实用，整个系统工作效率更加提高。
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模拟量：电气模拟量和非电气模拟量；电气模拟量指电压、电流和功 率等实测值，非电气模拟量是转速、位移、压力、流量、水位、油位、 振动、摆度等，温度量也是非电气量的一种。参数包括：Ｄ C0~5V、 0~10V、DC±0~5V、 ±0~10V、 ±20mA和0~20mA、4~20mA等。
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开关量：现场开关的位置信号，转换后为0和1的数字信号，分为中断型和非 中断型开关量。 现场开关的位置信号，经电位变换后转换为0和1的的数字信号。按性质分 开入和开出两种，开入开关量分为中断型和非中断型（扫查量）开关量两种。
其他记录
设定值或参数修改记录
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事件统计
开、停机成功率统计 事故或故障统计
参数越复限统计
设备投退统计
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数据通信
计算机监控系统内部各设备之间都存在数据通信，其 通信的方式和速率与监控系统的结构有关，通信方式和设 备的选择直接影响监控系统的性能指标，甚至影响到监控 系统能否正常工作。
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分层分布式
分层分布式按功能划分：
1、驱动层：各个阀门、泵、断路器等控制
2、功能组控制层：油、水、气系统控制
3、机组控制层：运行方式控制，如开、停机
4、电厂控制层：全厂综合运行控制
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开放式系统
全厂由统一的接口标准，由多个不同厂商提供的硬件和软件组成。
体系机构模块化 模块接口标准化
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自动发电控制AGC
任务：满足各项限制条件的前提下，以迅速、经济的 方式控制整个水电厂的有功功率来达到电力系统的需要。 根据给定的电厂需发功率，同时考虑调频和备用容量的需 要，计算当前水头下电厂的最佳运行机组台数和组合。 根据供电可靠性、设备的实际安全和经济运行状况确定运 行机组的台号。 在应运行机组间实现负荷的经济分配。 校核各项限制条件，如机组振动区等。
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脉冲量：主要指有功和无功电量，以脉冲形式累加。有功和无功电量， 采用脉冲累加的方式进行测量。分有源脉冲和无源脉冲两种，采用即 时采集即时累加的方式。
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温度量：
属非电气模拟量的一种，通过采集热电阻的变化来计算温度；这些模 拟量在采集过程中经过信号抗干扰、数字滤波、误差补偿、数据有效 性合理判断等处理后送至计算机监控系统并存入数据库
水电站计算机监控技术
前
言
我国地域广阔，中小河流众多，水能 蕴藏 量丰富，随国民经济的高速发展，用电量的不断 增加，因此加快开发和改造中小型水电站，提高 其技术和管理水平是十分必要的，而微机综合自 动化是电站安全可靠运行的有力保证。
1
计算机监控系统：利用计算机来实现生产过程自动化控制 的系统
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； 在线式UPS：结构较复杂，性能完善，能解决所有电源问题，其 显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、 浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用 在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中； 模块化UPS：与传统UPS相比有诸多优点，代表UPS的发展方向 之一，但目前还存在成本高，部分产品实际的可靠性并不如理论计算 值高，但安全系数已经远远超过传统UPS；对模块化UPS的研究将有 利于促进模块化的可靠性提高，从而提高模块化UPS在客户中的认可 度，加快模块化UPS的发展。EAST（易事特）模块化UPS每个模块 就是一台独立工作的UPS，功率段齐全可选，高效率低干扰，环保节 能，安全系数高。
微机监控系统主要任务 加强对主要设备的安全监视提高水电厂运行的可靠性 提高水电厂的经济效益
提高电力系统的安全经济运行水平保证供电电能质量
改善运行人员的工作条件减少值班人员 提高水电厂的运行管理水平
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事故自动处理 水电厂发生事故后需要在极短（几秒或几十秒）内对 事故情况作出正确判断，及时采取有效措施，防止事故扩 大，并转入安全工况运行。在此情况下如由人工进行处理 具有一定的局限性，人的反应时间不可能在如此短的时间 内掌握并处理大量信息，并对事故情况作出正确的判断， 特别是在发生重大事故时，运行人员处于高度紧张状态， 很容易发生误操作情况，易导致事故的进一步扩大。因此 利用计算机监控系统实时收集各类设备生产信息，根据对 事故的重要性和紧急程度进行瞬时的处理和排除，提高电 厂安全生产。
内部通信包括：上位机与现地控制单元、保护装置之 间以及现地控制单元与调速器、励磁系统、同期装置、交 流采样、油、水、气等系统的通信。
常用的通信方式：IEC101/104、MODBUS、R485、R232等
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人机界面
运行人员对全厂生产过程进行安全监控，维修人员对计算机监控系统进行 管理、维修、开发的必要手段，应包括以下内容：
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计算机监控系统分类
1、按布置可划分为两大类：
电站(级)设备 现地控制单元(级)设备；
2、按通用组件可划分为：
计算机设备
外部设备
接口设备 电源设备
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计算机监控系统组成介绍-上位机
图：
控制软件
应用层 操作系统 硬件
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Windows\unix等
CPU\主板等
上位机：
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微机监控系统的类型 取消常规设备的全计算机监控系统
以计算机为主常规设备为辅的监控系统
以计算机为辅常规设备为主的监控系统 微机监控系统的基本结构 开放、分布式计算机监控系统结构 按水电厂控制对象或系统功能分布设置多台计算机装置，它们连 接到资源共享的网络上实现分布处理。
开放、分层分布式计算机监控系统结构 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
能及早发现生产过程中孕育的各种故障和事故，不失时机 地作出预报和处理；
能实时进行生产过程计划调度、经济核算、物料平衡等。
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主要性能指标：
实时性（响应速度）
可靠性（可利用率） 可维修性 系统安全性：操作安全、通信安全、软、硬件安全。 可扩展性
简单性和经济性
使用寿命
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操作员工作站
厂内通讯服务器 与调度通讯服务器 闸门控制工作站 多媒体工作站（ON-CALL）
工程师工作站
历史数据服务器
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上位机系统电源-UPS
UPS是不间断电源（Uninterruptible Power Supply）的英 文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重 要外部设备。 从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路，自动 控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备； 从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时，有效地 净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑 等设备供电，使其能有充裕的时间应付； 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， 42 其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。
中断量：事故信号、断路器分合以及重要继电器保护的动作信号以硬接线方 式送入监控系统，计算机监控系统将以中断方式迅速响应这些信号，并自动 进入中断处理程序来进行处理并报警（此类信号的动作将直接影响机组的动 作流程），采用无源接点输入、中断方式接收的方法引入事故信号，一旦这 些信号发生变化，计算机监控系统必须立即进行采集处理，并对断路器的位 置信号、继电保护信号和安全自动装置的动作进行顺序记录，以作事故分析 的重要依据。 非中断型（扫查量）：除中断型以外的其他开关量，包括各类故障信号、隔 离开关信号、机组设备运行状态、运行方式等采用扫查的采集方式送入计算 机监控系统，采集方式。