信息技術(shù)在大黑汀水電站管理中的應(yīng)用

【摘要】大黑汀水電站隸屬于水利部海委引灤工程管理局大黑汀水庫(kù)管理處，為引灤樞紐工程的一部分，位于河北省遷西縣城北5km的灤河干流上，由大黑汀渠首電站和大黑汀壩后式河床電站組成，總裝機(jī)容量為23400kW。隨著近年來(lái)機(jī)組更新改造及增效擴(kuò)容項(xiàng)目的完成，大黑汀水電站以改變電站運(yùn)行管理手段提高機(jī)組運(yùn)行效率為目標(biāo)，綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了向“無(wú)人值班、少人值守”的高效管理模式的轉(zhuǎn)變，使電站運(yùn)行管理效率得到大大提升。

【關(guān)鍵詞】大黑汀水電站；信息技術(shù)；應(yīng)用

一、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

1、系統(tǒng)概述

大黑汀水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為分層分布開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，分為主控制級(jí)和現(xiàn)地控制級(jí)兩層，采用百兆光纖以太網(wǎng)連接，主要實(shí)現(xiàn)了以下3方面的功能：

1.1實(shí)現(xiàn)對(duì)電站的就地和遠(yuǎn)方監(jiān)控。

1.2實(shí)現(xiàn)電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與相關(guān)電力系統(tǒng)間電力數(shù)據(jù)網(wǎng)和常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)通道的之間遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的通信。

1.3實(shí)現(xiàn)電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與保護(hù)裝置、微機(jī)自動(dòng)裝置、勵(lì)磁裝置、調(diào)速器裝置、現(xiàn)地各系統(tǒng)控制PLC等之間的通信。

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件配置

2.1結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

大黑汀水電站共有發(fā)電機(jī)組5臺(tái)，其中渠首電站4臺(tái)，河床電站1臺(tái)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)全站主要機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制，對(duì)所有機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)監(jiān)視，并能通過(guò)通訊服務(wù)器與遠(yuǎn)方電力數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

渠首電站監(jiān)控系統(tǒng)主要包括操作員工作站、工程師工作站兼培訓(xùn)工作站、通信工作站、發(fā)電機(jī)組現(xiàn)地控制單元（LCU）、公用設(shè)備控制單元（LCU）、UPS電源、GPS、模擬屏、打印機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

河床電站監(jiān)控系統(tǒng)主要包括發(fā)電機(jī)組現(xiàn)地控制單元（LCU）、公用設(shè)備控制單元（LCU）、UPS電源、GPS、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及監(jiān)視終端等。

河床電站通過(guò)監(jiān)控終端可上送信息至渠首電站中控室，可通過(guò)渠首電站控制系統(tǒng)監(jiān)視和操作河床電站。河床電站監(jiān)視終端用于信息的顯示和提供人機(jī)接口。

2.2計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖：

2.3現(xiàn)地控制單元（LCU）

大黑汀水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由5套LCU組成（渠首電站4套、河床電站1套），LCU由彩色液晶觸摸屏、輸入/輸出接口及可編程控制器/智能I/O模塊、同期裝置、電度表、變送器及相應(yīng)軟件等組成。 現(xiàn)地LCU采用交、直流雙供電自動(dòng)切換方式。

2.4 UPS電源

兩套冗余的UPS電源供計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為上位機(jī)供電。一套用于渠首電站；另外一套用于河床電站。

2.5 防雷模塊

監(jiān)控系統(tǒng)所有屏柜、裝置的交流進(jìn)線處均需設(shè)置二次防雷模塊，防雷模塊采用魏德米勒的二級(jí)防雷模塊。

系統(tǒng)軟件

監(jiān)控軟件為全開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)集成軟件為 C/S架構(gòu)，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性均達(dá)到預(yù)期效果。通過(guò)控制中心工作站上的集成系統(tǒng)軟件中的集中監(jiān)控畫(huà)面對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視控制，被控制部分的關(guān)鍵系統(tǒng)能自動(dòng)快速響應(yīng)。

培訓(xùn)仿真軟件，為培訓(xùn)人員應(yīng)提供通過(guò)交互式屏幕顯示，建立操作和維護(hù)電站各種情況的軟件。仿真電站實(shí)際運(yùn)行軟件和仿真開(kāi)機(jī)或停機(jī)過(guò)程中事故處理軟件。并提供仿真操作系統(tǒng)所需要的基本軟件。

整套系統(tǒng)采用先進(jìn)的防病毒技術(shù)，方便、全面、友好的病毒警報(bào)和報(bào)表系統(tǒng)管理機(jī)制，能夠有效的查殺各種多態(tài)病毒和未知病毒集中和方便地進(jìn)行病毒定義碼和掃描引擎的更新。

二、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

1.大黑汀水電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)以全光IP網(wǎng)絡(luò)，MPEG4/H.264壓縮技術(shù)、千兆網(wǎng)絡(luò)交換、NVR、流媒體等技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)大黑汀水電站重點(diǎn)建筑物、機(jī)電設(shè)備環(huán)境及運(yùn)行情況的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視。

2. 大黑汀水電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖

3.大黑汀水電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了?？低暪镜闹髁鞅O(jiān)控設(shè)備及iVMS-4200網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)。該軟件特別針對(duì)于大黑汀水電站這類(lèi)小型系統(tǒng)還可以將多個(gè)組件安裝在同一PC上，進(jìn)行高度集成；同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)超級(jí)管理員，管理員和操作員三級(jí)用戶(hù)權(quán)限管理和多達(dá)50個(gè)用戶(hù)的賬戶(hù)管理，并充分滿足各個(gè)系統(tǒng)的權(quán)限管理。

三、應(yīng)用效果

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，大黑汀水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。運(yùn)行管理人員可以遠(yuǎn)程獲取機(jī)組及附屬設(shè)施的計(jì)算機(jī)監(jiān)控實(shí)施數(shù)據(jù)，再結(jié)合各個(gè)遠(yuǎn)端的視頻監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)高清影像，可使遠(yuǎn)端的管理人員更加真實(shí)的對(duì)電站設(shè)備設(shè)施進(jìn)行運(yùn)行管理。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了工作人員在遠(yuǎn)離惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下（如雷雨、冰雹、風(fēng)暴等）對(duì)電站設(shè)備及附屬設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行不間斷巡視監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人或少人值守”的目的，起到了減員增效的作用，亦對(duì)大黑汀水庫(kù)管理處東渠首小水電的“無(wú)人值守”方案設(shè)計(jì)起到了借鑒作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文只針對(duì)大黑汀水電站在信息技術(shù)應(yīng)用上（主要是計(jì)算機(jī)監(jiān)控及視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用）作了相關(guān)介紹，不妥之處敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正，希望此文能夠在技術(shù)方面為其它水電站在相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用上起到一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]《視頻監(jiān)控系統(tǒng)在大黑汀水電站的應(yīng)用》——石明忠 《無(wú)線互聯(lián)科技》2016年第17期。

[2]《 大黑汀水電站增效擴(kuò)容改造工程——計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)》2013年。