馬伽洛倫 尚艷萍

【摘要】 隨著我國水利事業(yè)的不斷建設(shè)發(fā)展，水電站所發(fā)揮的作用變得越來越重要。對(duì)于人口密度較小、水利建設(shè)事業(yè)發(fā)展相對(duì)緩慢的地區(qū)，小型水電站正在扮演比較重要的角色。小型水電站目前在監(jiān)控工作方面已經(jīng)較好實(shí)現(xiàn)了無人值守或少人值守，但計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)工作還存在一定問題。本文將介紹計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢及其開發(fā)設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】 網(wǎng)絡(luò) 小型水電站 計(jì)算機(jī) 監(jiān)控系統(tǒng) 開發(fā)

小型水電站的建設(shè)及應(yīng)用，不僅可以滿足不同地區(qū)人們的生活、生產(chǎn)需求，還可以帶動(dòng)我國水利建設(shè)事業(yè)的深化發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及應(yīng)用，很多小型水電站也應(yīng)用了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，以此提高水電站的工作效率。小型水電站應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，可以收到較好的應(yīng)用效果。因此，做好該系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計(jì)工作就具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、小型水電站應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢

1、提高運(yùn)行效率。小型水電站在應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，內(nèi)部常規(guī)裝置及不同回路得到有效簡化，手動(dòng)操作環(huán)節(jié)得到減少，相關(guān)人員的工作強(qiáng)度得到了有效減輕。小型水電站就可以實(shí)現(xiàn)無人值守或少人值守，運(yùn)行效率得到大幅增加。

2、性價(jià)比得以控制。很多小型水電站的監(jiān)控系統(tǒng)比較落后，很容易發(fā)生故障，不僅維修工作量大，性價(jià)比也無法得到合理控制。在應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，小型水電站會(huì)變得更為穩(wěn)定，系統(tǒng)發(fā)生故障的概率較小，系統(tǒng)維修的費(fèi)用得到了有效降低，可以實(shí)現(xiàn)性價(jià)比的最優(yōu)控制。

3、消除安全隱患。小型水電站在應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)之后，歷史故障原因、故障狀態(tài)等可以被自動(dòng)保存于系統(tǒng)內(nèi)部。這樣，工作人員通過調(diào)取相應(yīng)數(shù)據(jù)就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)小型水電站在運(yùn)行中存在哪些不足，及時(shí)分析事故發(fā)生原因，有效消除安全隱患。

二、小型水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)

下面將以云南省某縣一小型水電站為例，分析計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)。該小型水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為分布開放結(jié)構(gòu)，不僅運(yùn)行可靠、安全，還具有較強(qiáng)的先進(jìn)性與實(shí)用性。該小型水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要有主控級(jí)與LCU構(gòu)成。

2.1主控級(jí)

主控級(jí)，即上位機(jī)，是小型水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的核心部位，雖然主控級(jí)沒有直接與調(diào)節(jié)對(duì)象產(chǎn)生聯(lián)系，但是可以對(duì)小型水電站內(nèi)部的所有工作單元實(shí)現(xiàn)操控與管理。該水電站的主控級(jí)包括操作人員的工作站、GPS系統(tǒng)、UPS、防雷設(shè)備、服務(wù)器、工程師工作站等主要部分。

操作人員的工作站采用的是雙機(jī)冗余工作形式，以提高工作站運(yùn)行的穩(wěn)定性，操作人員的工作站不僅可以對(duì)水電站進(jìn)行集中監(jiān)控，還能對(duì)內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行控制。工程師工作站是方便工程人員對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)而設(shè)置的，工程師可以根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況來調(diào)整相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。GPS系統(tǒng)可以與BSS時(shí)鐘相連接，利用時(shí)鐘的內(nèi)部接口來發(fā)射相應(yīng)的信號(hào)，使監(jiān)控系統(tǒng)與衛(wèi)星時(shí)鐘完全同步，保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。

2.2 LCU

LCU，即現(xiàn)地控制級(jí)，也稱下位機(jī)。該水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的LCU主要是由不同的計(jì)算機(jī)及PLC、PCC連接而成的，主要可以實(shí)現(xiàn)與主控級(jí)之間的信息交換，以此保證計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)部控制順利進(jìn)行。該水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括4組LCU及1組公用LCU，且以環(huán)狀形式相連接。每組LCU內(nèi)部都包括了PCC、交互界面、I/O模塊、調(diào)速器等。PCC是LCU的核心組成部分，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程切換、緊急控制、功率調(diào)節(jié)等。交互界面主要可用于發(fā)送操作指令，顯示PCC的傳送信號(hào)，將計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)所處理的溫度、水位等各項(xiàng)數(shù)據(jù)清晰、直觀地顯示出來。

2.3軟件

1、系統(tǒng)內(nèi)部軟件。系統(tǒng)內(nèi)部的軟件主要采用的是Windows NT，這種軟件的兼容性相對(duì)較好，在應(yīng)用過程中具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性，操控性與保密性都比較好。Windows NT軟件可以對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的不同資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，還能有效控制CPU、存儲(chǔ)器等不同設(shè)備，并且提供較為合理的軟件接口。

2、應(yīng)用型軟件。應(yīng)用型軟件也是該水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，主要選用的是FIX7.0軟件、PCC編程計(jì)算軟件及3D軟件等，這些軟件主要可以用于程序的編寫與不同軟件的連接等。應(yīng)用型軟件在使用過程中可以很好的對(duì)編程環(huán)境進(jìn)行改善，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展。

3、工具類軟件。該水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)所選用的工具類軟件，主要為HMI/SCADA軟件，主要用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)填寫、不同圖形之間的連接及重要文件的生成工作。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的指向性就會(huì)變得更加清晰。

結(jié)語：小型水電站在應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，不僅可以減輕相關(guān)人員的工作負(fù)擔(dān)，還能實(shí)現(xiàn)水電站的穩(wěn)定運(yùn)行。在設(shè)計(jì)、開發(fā)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候，要注意其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，并選擇好相應(yīng)的系統(tǒng)軟件。這樣，才能確保計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在小型水電站中的應(yīng)用效果。

參 考 文 獻(xiàn)

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