計算機監(jiān)控在水電廠運行值班自動化系統(tǒng)中的發(fā)展

吳昊遠(yuǎn) 馬雨溪

摘? 要：隨著社會的發(fā)展，水電廠的規(guī)模也在不斷變大，機組容量在不斷增大，其內(nèi)部也變得更為復(fù)雜，為了水電廠的安全與經(jīng)濟發(fā)展，自動化計算機監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛運用，和傳統(tǒng)人力監(jiān)控相比，計算機監(jiān)控有更加精準(zhǔn)、更加便利等優(yōu)勢。本文就圍繞計算機監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢所在、計算機監(jiān)控在水電廠值班自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用以及計算機監(jiān)控今后的發(fā)展趨勢三部分展開分析。

關(guān)鍵詞：計算機監(jiān)控? 水電廠運行? 值班自動化系統(tǒng)? 發(fā)展

中圖分類號：TV736? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）08（b）-0132-03

Abstract： With the development of the society， the scale of the hydropower station is bigger， the unit capacity is increasing， and its internal also become more complex. For the safety and economic development of hydropower plants， automatic computer monitoring system has been widely used， and compared with the traditional human monitoring，the computer monitoring are more accurate， and more convenient and other advantages. This paper analyzes the advantages of computer monitoring system， the application of computer monitoring system in duty automation system of hydropower plant， and the development trend of computer monitoring system in the future.

Key Words： Computer monitoring; Operation of hydropower plant; Watch automation system; Development

計算機科技的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全面覆蓋，讓很多行業(yè)因此受益，水電廠也不例外，在水電廠運行值班中，傳統(tǒng)監(jiān)控有管理方面的影響，可靠性較差，已經(jīng)無法滿足水電廠運行值班的需求，而計算機監(jiān)控系統(tǒng)地精準(zhǔn)度高、可靠性強、檢測范圍更廣等特點，能更好地監(jiān)控和控制水電廠運行中可能存在的問題，并能夠更好地解決問題，是水電廠自動化進(jìn)程中必不可少的環(huán)節(jié)。

1? 值班自動化是水電廠運行的需求

隨著水電廠的規(guī)模變大，機組容量不斷擴容，往往需同時運行多種大型設(shè)備，傳統(tǒng)監(jiān)控已經(jīng)越來越無法滿足水電廠運行的需求，一來是因為設(shè)備變多變廣，傳統(tǒng)人力監(jiān)控?zé)o法兼顧多種設(shè)備，不能有效及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題，二來就算發(fā)現(xiàn)了故障，傳統(tǒng)監(jiān)控也無法立即解決。而自動化概念的引入，很好地解決了水電廠運行值班中的困難，通過計算機實時監(jiān)控各種設(shè)備的運行狀態(tài)，將收集到的信息實時收錄并分析，能發(fā)現(xiàn)許多外表看不出問題但已經(jīng)有不小隱患的故障，立刻分析并給出修復(fù)建議或報警警告，讓故障無處遁形。可以說，計算機監(jiān)控系統(tǒng)較傳統(tǒng)監(jiān)控既減少了人力成本，也加強了發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力，是一個水電廠穩(wěn)定運行的實際需求，也是水電廠現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，值班自動化的發(fā)展思路為“無人值班”，不過目前大多數(shù)水電廠還是計算機監(jiān)控系統(tǒng)為主、人力監(jiān)控為輔的狀態(tài)，隨著科技的進(jìn)步，相信值班自動化系統(tǒng)會更加先進(jìn)[1]。

2? 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點

計算機監(jiān)控系統(tǒng)依托于精密度、性能、穩(wěn)定性極強的硬件控制器，和精良的軟件應(yīng)用，對水電廠各類設(shè)備實時監(jiān)控，搜集相應(yīng)信息并分析處理，預(yù)防設(shè)備故障以及減少故障發(fā)生后帶來的損失，相較于傳統(tǒng)監(jiān)控具有不少優(yōu)點，下文就將重點分析計算機監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點，其實與其說是優(yōu)點，不如說是今后要嚴(yán)格把控并不斷發(fā)展的部分。

2.1 精準(zhǔn)度與效率高、誤差小

自動化監(jiān)測有精準(zhǔn)度高、誤差小的優(yōu)點，能發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)人力監(jiān)控發(fā)現(xiàn)不了的問題，水電廠的設(shè)備體積較大、儀表盤眾多、數(shù)值復(fù)雜，勘察難度不小，傳統(tǒng)人力很難全部弄懂搞懂，對數(shù)據(jù)忽視以及無法把控數(shù)據(jù)背后的含義，就無法保證精準(zhǔn)度[2]。

2.2 數(shù)據(jù)處理快

水電廠的計算機監(jiān)控系統(tǒng)不僅收集數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，對數(shù)據(jù)的處理更快，通過編程好的計算機程序，能以最快速度尋找出數(shù)據(jù)背后的異樣，又能以最快的速度呈現(xiàn)給相關(guān)工作人員。

2.3 動態(tài)性監(jiān)控

人力監(jiān)控?zé)o法保證對設(shè)備實時動態(tài)的把控，有監(jiān)控周期限制。在監(jiān)控周期的間隔，水電廠設(shè)備可能出現(xiàn)故障，檢測效果自然不好。而計算機監(jiān)控能有效把控水電廠設(shè)備或物質(zhì)每一分每一秒的狀態(tài)，無疑更加高效。

2.4 有效杜絕隱形影響

人工檢測或許會出現(xiàn)員工疲勞、排班問題、情緒矛盾、無意漏檢、效率較低等眾多隱性因素，畢竟員工不是一個個機器，而計算機監(jiān)控能有效改善這些隱性因素，有人可能會問：計算機監(jiān)控機器不是也會出現(xiàn)故障？這個確實存在，不過計算機監(jiān)控系統(tǒng)也有自我檢修功能，設(shè)定檢修周期，系統(tǒng)會對各個環(huán)節(jié)的運行進(jìn)行自我檢修，確保其自身的正常使用。另外，計算機監(jiān)控還包括對工作人員的監(jiān)控，能有效提升工作效率。

3? 計算機監(jiān)控系統(tǒng)在水電廠中的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)的采集、處理與收錄

這一類是計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要工作，對監(jiān)控下的水電廠設(shè)備進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集，通過優(yōu)良的軟件系統(tǒng)進(jìn)行對比處理，及時發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，并且計算機龐大的容量可以收錄設(shè)備運行日志或各種報表，可以隨時調(diào)閱。根據(jù)檢測性質(zhì)的不同，又常分為模擬量、開關(guān)量、脈沖量、數(shù)碼量、相關(guān)量、計算量等內(nèi)容[3]。

3.2 運行安全監(jiān)視

運行安全監(jiān)視包括設(shè)備開停機過程監(jiān)視、運行監(jiān)視、異常工況、故障處理等監(jiān)視，為相關(guān)工作人員實時查看水電廠各類設(shè)備的運行狀態(tài)提供手段和工具。另外，運行安全監(jiān)視還包括相關(guān)人員對設(shè)備進(jìn)行操作的監(jiān)視。

3.3 故障報警

故障發(fā)生或檢查到一定危險等級的異常數(shù)據(jù)之后，計算機監(jiān)控系統(tǒng)實時報警，以供工作人員及時排查檢修故障，降低故障帶來的后續(xù)經(jīng)濟損失。另外，還能記錄下報警事件，并進(jìn)行分析，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為以后水電廠設(shè)備的正常運行提供數(shù)據(jù)支持。

4? 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的前景分析

4.1 自動化領(lǐng)域的深入鉆研

自動化是一個水電廠先進(jìn)與否的重要依據(jù)，雖然當(dāng)前各大水電廠已經(jīng)大致完成了自動化轉(zhuǎn)型，但仍然有不少可供鉆研的地方，隨著5G通信技術(shù)的大范圍商用，提倡“萬物互聯(lián)”，水電廠依托5G通信技術(shù)，或許能夠?qū)崿F(xiàn)對水電廠每一個設(shè)備的精準(zhǔn)自動化，對每一個設(shè)備都加入計算機監(jiān)控的電子標(biāo)簽，實現(xiàn)自動化開停機、自動化運行、自動化上報運行狀態(tài)等，運行數(shù)據(jù)實時更新在數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)對水電廠每一個設(shè)備、每一個位置、每一份數(shù)據(jù)的跟蹤、查詢、監(jiān)測、調(diào)度于一體。

4.2 無人值班

“無人值班”是很早就提出來的理念，但現(xiàn)在看來還有不少難度，究其原因，計算機監(jiān)控是一方面，監(jiān)控過后的檢修又是一方面，這些難題都導(dǎo)致無法實現(xiàn)“無人值班”，但這并不意味著這種理念是錯誤的，而是缺少在線檢修的技術(shù)保障，依托于更先進(jìn)的計算機技術(shù)，這一點或許可以在將來實現(xiàn)，試想一下，在今后的水電廠，每一個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)實時掌握，發(fā)現(xiàn)異常問題之后，工作人員可以遠(yuǎn)程在線處理，對故障精準(zhǔn)定位，較輕的故障由設(shè)備自行檢修，較重的故障由工作人員發(fā)出指令，讓智能機器人迅速處理故障，這一切的工作，有可能是你坐在百里之外的沙發(fā)上一鍵操作的，那時候的成本或是資源損失，都會大大降低。當(dāng)然，這些都只是臆想，不過越來越強大的計算機監(jiān)控能力，或許有一天能夠做到也說不定[4-5]。

4.3 提前分析數(shù)據(jù)

根據(jù)計算機監(jiān)控系統(tǒng)長久以來收集到的數(shù)據(jù)，分析設(shè)備的特性，做出科學(xué)的模型，對數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析歸納，甚至有可能模擬出某一個水電廠運行一個月、一年的工作狀態(tài)，試想一下，現(xiàn)在就可以得到今后一月甚至一年水電廠的運行狀態(tài)，盡管這只是模擬數(shù)據(jù)，但對故障的發(fā)現(xiàn)具有很高的參考價值，能防患于未然[6]。

5? 結(jié)語

傳統(tǒng)人工檢測已經(jīng)無法滿足當(dāng)代水電廠運行值班的需求，而依托于計算機和互聯(lián)網(wǎng)的自動化監(jiān)控已經(jīng)成為時代的主流，計算機監(jiān)控的諸多優(yōu)點可以有效減少故障的發(fā)現(xiàn)難度，讓數(shù)據(jù)的收集、處理、收錄更科學(xué)，當(dāng)前已有不錯應(yīng)用。而隨著時代的進(jìn)步，在5G通信技術(shù)的加持下，勢必能有更廣泛的發(fā)展前景與應(yīng)用面，值得期待。

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