远程自动化监控技术
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水利部珠江水利委员会科学研究所
泵站监控系统示例（单机）
打印机
大屏幕 投影仪
打印机
HUB 前置机
工作站
服务器
现地监控单元 现地监控单元 现地监控单元 现地监控单元
图5 单机配置系统结构示意图
水利部珠江水利委员会科学研究所
第四章 水库大坝安全监测系统
安全监测的对象 系统及仪器的选择
水利部珠江水利委员会科学研究所
数字水利高级研修班教程
远程自动化监控技术
水利部珠江水利委员会科学研究所
第一章 概 述
远程监控系统的基本结构 远程监控系统设计原则及功能
水利部珠江水利委员会科学研究所
投影仪
局域网
数传电台
远程监控机
管理工作机
远
服务器
程
监
模拟屏
公共网络
控
局域网
系
闭路监视器
统
数传电台
监控机
管理工作机
wk.baidu.com
的
基
现场控制网络
水利部珠江水利委员会科学研究所
水电厂的系统主要性能指标
u 实用性（即响应速度) u 可靠性／可利用率 u 可维修性 u 系统安全性 u 可适应性或可扩性 u 简单性和经济性 u 使用寿命
水利部珠江水利委员会科学研究所
水利部珠江水利委员会科学研究所
水质监测系统
设置水质监测站，自动采集电导率、温度、 浊度、PH值、ORP值、溶解氧、氨氮等重要 水质参数；
对未实现自动采集的重要水质参数，人工检 测后输入；
建立水质数据库； 建立预测分析模型、水质评价等模型。
水利部珠江水利委员会科学研究所
第三章 闸群泵站计算机监控系统
水利部珠江水利委员会科学研究所
水情自动测报系统
数据采集：目前一般只自动采集降雨量和 水位值两个参数，系统多采用超短波通讯 技术；常规使用翻斗式雨量计和浮子式水 位计。
水利部珠江水利委员会科学研究所
超短波通讯水情自动测报系统一般由遥测
站、中继站和中心站组成。下图为遥测站 的结构图 。
太阳能电池板
测量装置 编码单元
水利部珠江水利委员会科学研究所
远程监控系统基本功能
➢ 数据采集功能 ➢ 数据通信功能 ➢ 数据管理功能 ➢ 系统自检功能 ➢ 系统显示功能 ➢ 优秀的监控管理系统软件 ➢ 防雷、抗干扰功能 ➢ 监测数据外部接口
水利部珠江水利委员会科学研究所
第二章 水文自动测报系统 （水情、雨情、水质）
水情自动测报系统 水质监测系统
水利部珠江水利委员会科学研究所
第五章 水电站自动化监控系统
分层控制 系统结构及功能 系统主要性能指标
水利部珠江水利委员会科学研究所
水电厂的分层控制结构
自
动
电厂
化
控制层
复
杂
机组控制层
程
度
功能组控制层
驱动层
生产过程
图7 水电厂控制层的划分
水利部珠江水利委员会科学研究所
装置范围
水电厂的系统功能
…
水利部珠江水利委员会科学研究所
泵站监控系统主要内容
u 泵站主机的监测与控制 u泵站辅机的监测与控制(油、气、水等公用系统) u 泵站供电系统的监测与控制(主变、母线、站变 等) u 电气保护 u 主要运行参数有：I、V、P、Q、cosΦ，f，I励， V励；压力、流量、H上、L下、叶片角、温度；开关、 刀闸闭合信号；故障预告、事故信号及信息 u 主要控制有：主机开、停，叶片调节，励磁调 节；进出口流道闸阀；辅机操作、油、气、变压器； 公用设备（供电系统）
水库大坝安全监测的对象
u变形监测 ：水平位移 、垂直位移 、挠度 、 倾斜
u渗流监测：测压管、渗压计 、渗流量 u 应力监测 ：混凝土应力 、钢筋应力 、岩石
应力 、土压力
水利部珠江水利委员会科学研究所
水库大坝系统及仪器的选择
u自动化监测 ：测点选择、报警系统、准 确度 、人工比测
u监测仪器的选择 u 仪器鉴定
闸门计算机监控系统 泵站计算机监控系统
水利部珠江水利委员会科学研究所
闸门监控系统结构简图
上级网
闸控室主控机
打印机
现地监控单元 现地监控单元
现地监控单元
现地监控单元
闸
闸
闸
闸
闸
闸
门
门
门
门
门
门
闸
闸
门
门
水利部珠江水利委员会科学研究所
闸门监控系统主要功能
u 自动监测上、下游水位及各扇门的开度和运行 状态信息 u 可实现近地控制、远程控制 u 根据设定模型自动控制启闭闸门 u 故障告警、越限告警功能及告警自动记录功能 u 显示／打印统计报表 u 动态图形显示闸门启闭过程和各类操作 u 建立当地实时数据库、历史数据库
天线
蓄电池
定时器
接口电路
电源
上电控制 装置
水利部珠江水利委员会科学研究所
CMOS 单片机
调制解调器
发射机
水情测报系统流程
遥测站自动实时采集、暂存和发送水情数据；
中继站以信息再生或模拟方式转发遥测数据；
中心站实时接收遥测数据，并进行存储、打印及数据处理 中心站能及时对洪水过程进行预报，做出防洪方案
系统可与用户其他监控、管理计算机及上级计算机管理系 统交换信息。
u数据的采集和处理 u开关量监视记录和事件顺序记录(Sequence of Events，SOE) u 事故追忆和故障录波 u 正常的控制和操作 u 紧急控制和恢复控制 u 自动发电控制(Automatic Generation Control ) u自动电压控制(Automatic Voltage Control ) u人机接口 u 通信 u 自诊断 u 仿真培训 u自动处理水电厂事故
本
数传电台
PLC
数据采集器
镜头
结
构
水利水 雨位量部、… 珠水电质参江、数压、水力阀利门、温、委度机、组员闸、会门泵…科大坝学变形研、究渗流所、应力…
远程监控系统设计原则
➢全面规划、分项目、分阶段结合工程建设逐 步实施； ➢采用技术先进、稳定性好、抗干扰能力强的 自动化监测系统的仪器与设备； ➢具有使用灵活，维护方便，功能及扩充性强 的特点； ➢分清项目的主次。
泵站监控系统示例（单机）
打印机
大屏幕 投影仪
打印机
HUB 前置机
工作站
服务器
现地监控单元 现地监控单元 现地监控单元 现地监控单元
图5 单机配置系统结构示意图
水利部珠江水利委员会科学研究所
第四章 水库大坝安全监测系统
安全监测的对象 系统及仪器的选择
水利部珠江水利委员会科学研究所
数字水利高级研修班教程
远程自动化监控技术
水利部珠江水利委员会科学研究所
第一章 概 述
远程监控系统的基本结构 远程监控系统设计原则及功能
水利部珠江水利委员会科学研究所
投影仪
局域网
数传电台
远程监控机
管理工作机
远
服务器
程
监
模拟屏
公共网络
控
局域网
系
闭路监视器
统
数传电台
监控机
管理工作机
wk.baidu.com
的
基
现场控制网络
水利部珠江水利委员会科学研究所
水电厂的系统主要性能指标
u 实用性（即响应速度) u 可靠性／可利用率 u 可维修性 u 系统安全性 u 可适应性或可扩性 u 简单性和经济性 u 使用寿命
水利部珠江水利委员会科学研究所
水利部珠江水利委员会科学研究所
水质监测系统
设置水质监测站，自动采集电导率、温度、 浊度、PH值、ORP值、溶解氧、氨氮等重要 水质参数；
对未实现自动采集的重要水质参数，人工检 测后输入；
建立水质数据库； 建立预测分析模型、水质评价等模型。
水利部珠江水利委员会科学研究所
第三章 闸群泵站计算机监控系统
水利部珠江水利委员会科学研究所
水情自动测报系统
数据采集：目前一般只自动采集降雨量和 水位值两个参数，系统多采用超短波通讯 技术；常规使用翻斗式雨量计和浮子式水 位计。
水利部珠江水利委员会科学研究所
超短波通讯水情自动测报系统一般由遥测
站、中继站和中心站组成。下图为遥测站 的结构图 。
太阳能电池板
测量装置 编码单元
水利部珠江水利委员会科学研究所
远程监控系统基本功能
➢ 数据采集功能 ➢ 数据通信功能 ➢ 数据管理功能 ➢ 系统自检功能 ➢ 系统显示功能 ➢ 优秀的监控管理系统软件 ➢ 防雷、抗干扰功能 ➢ 监测数据外部接口
水利部珠江水利委员会科学研究所
第二章 水文自动测报系统 （水情、雨情、水质）
水情自动测报系统 水质监测系统
水利部珠江水利委员会科学研究所
第五章 水电站自动化监控系统
分层控制 系统结构及功能 系统主要性能指标
水利部珠江水利委员会科学研究所
水电厂的分层控制结构
自
动
电厂
化
控制层
复
杂
机组控制层
程
度
功能组控制层
驱动层
生产过程
图7 水电厂控制层的划分
水利部珠江水利委员会科学研究所
装置范围
水电厂的系统功能
…
水利部珠江水利委员会科学研究所
泵站监控系统主要内容
u 泵站主机的监测与控制 u泵站辅机的监测与控制(油、气、水等公用系统) u 泵站供电系统的监测与控制(主变、母线、站变 等) u 电气保护 u 主要运行参数有：I、V、P、Q、cosΦ，f，I励， V励；压力、流量、H上、L下、叶片角、温度；开关、 刀闸闭合信号；故障预告、事故信号及信息 u 主要控制有：主机开、停，叶片调节，励磁调 节；进出口流道闸阀；辅机操作、油、气、变压器； 公用设备（供电系统）
水库大坝安全监测的对象
u变形监测 ：水平位移 、垂直位移 、挠度 、 倾斜
u渗流监测：测压管、渗压计 、渗流量 u 应力监测 ：混凝土应力 、钢筋应力 、岩石
应力 、土压力
水利部珠江水利委员会科学研究所
水库大坝系统及仪器的选择
u自动化监测 ：测点选择、报警系统、准 确度 、人工比测
u监测仪器的选择 u 仪器鉴定
闸门计算机监控系统 泵站计算机监控系统
水利部珠江水利委员会科学研究所
闸门监控系统结构简图
上级网
闸控室主控机
打印机
现地监控单元 现地监控单元
现地监控单元
现地监控单元
闸
闸
闸
闸
闸
闸
门
门
门
门
门
门
闸
闸
门
门
水利部珠江水利委员会科学研究所
闸门监控系统主要功能
u 自动监测上、下游水位及各扇门的开度和运行 状态信息 u 可实现近地控制、远程控制 u 根据设定模型自动控制启闭闸门 u 故障告警、越限告警功能及告警自动记录功能 u 显示／打印统计报表 u 动态图形显示闸门启闭过程和各类操作 u 建立当地实时数据库、历史数据库
天线
蓄电池
定时器
接口电路
电源
上电控制 装置
水利部珠江水利委员会科学研究所
CMOS 单片机
调制解调器
发射机
水情测报系统流程
遥测站自动实时采集、暂存和发送水情数据；
中继站以信息再生或模拟方式转发遥测数据；
中心站实时接收遥测数据，并进行存储、打印及数据处理 中心站能及时对洪水过程进行预报，做出防洪方案
系统可与用户其他监控、管理计算机及上级计算机管理系 统交换信息。
u数据的采集和处理 u开关量监视记录和事件顺序记录(Sequence of Events，SOE) u 事故追忆和故障录波 u 正常的控制和操作 u 紧急控制和恢复控制 u 自动发电控制(Automatic Generation Control ) u自动电压控制(Automatic Voltage Control ) u人机接口 u 通信 u 自诊断 u 仿真培训 u自动处理水电厂事故
本
数传电台
PLC
数据采集器
镜头
结
构
水利水 雨位量部、… 珠水电质参江、数压、水力阀利门、温、委度机、组员闸、会门泵…科大坝学变形研、究渗流所、应力…
远程监控系统设计原则
➢全面规划、分项目、分阶段结合工程建设逐 步实施； ➢采用技术先进、稳定性好、抗干扰能力强的 自动化监测系统的仪器与设备； ➢具有使用灵活，维护方便，功能及扩充性强 的特点； ➢分清项目的主次。