水電行業(yè)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)淺析

【摘要】中國在水利建設(shè)方面不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)監(jiān)控做出了突出貢獻(xiàn)，在水電行業(yè)，增強(qiáng)了可靠性，安全性并且創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本文就水電行業(yè)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】水電；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

一、我國水電資源現(xiàn)狀

我國水電資源十分豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上還有70%以上的水能源可以開發(fā)，由此看來，水電資源具有非常大的開發(fā)潛力。而在我國，自改革開放以來，我國投入大量資金，開發(fā)水電資源，建壩，建水電站，改善航運(yùn)，帶動(dòng)農(nóng)業(yè)的同時(shí)，也發(fā)展了中國的電力，水電資源得到進(jìn)一步利用，緩解用電緊張的問題。但是一直以來水利的發(fā)展受到技術(shù)的限制，對(duì)水利的管理經(jīng)過長時(shí)間的探索，直到計(jì)算機(jī)應(yīng)用于水利建設(shè)，我國的水利建設(shè)與管理才逐步走上正軌，漸漸提高了自動(dòng)化程度，提高了人們對(duì)水利設(shè)施的控制能力，增強(qiáng)了安全性。

二、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)概述

（一）內(nèi)容

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括很多方面：水輪發(fā)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)、水電站閘門自動(dòng)控制系統(tǒng)、開關(guān)站控制系統(tǒng)等。各個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、分析和對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)視與控制，增強(qiáng)可靠性、安全性。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)控，對(duì)生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的采集與分析，達(dá)到安全可靠，機(jī)器的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)的相互統(tǒng)一。

（二）發(fā)展歷程

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展在不同的國家表現(xiàn)不同。一般發(fā)達(dá)國家，城市化速度較快，科技發(fā)展飛速，計(jì)算機(jī)的發(fā)展也有較長的歷史，因此計(jì)算機(jī)在水利建設(shè)方面的應(yīng)用也比較早，上世紀(jì)80年代，國外的某些水電站已采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，并且以成熟的技術(shù)占有優(yōu)勢(shì)。而我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展較慢，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐步引入水利建設(shè)領(lǐng)域，早在上世紀(jì)80年代，我國的葛洲壩等就采用多微積分層監(jiān)控系統(tǒng)，之后丹江口，漫灣等地方采用設(shè)備單元分布的星型分布監(jiān)控系統(tǒng)，直到21世紀(jì)初，三峽，龍峽，彭水等又應(yīng)用了基于對(duì)象技術(shù)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)。我國水電行業(yè)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展不斷深入，技術(shù)不斷成熟，具有非常大的發(fā)展前景。

（三）結(jié)構(gòu)模式

1、某些水電站集中監(jiān)控，利用主控計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)相互聯(lián)系，相互協(xié)調(diào)，主控計(jì)算機(jī)控制發(fā)出命令，控制整個(gè)水電站的運(yùn)行過程，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的作用。

2、某些水電站通過多臺(tái)計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)控制，每臺(tái)計(jì)算機(jī)相互獨(dú)立，單獨(dú)完成任務(wù)。

3、還有某些水電站利用分層式監(jiān)制系統(tǒng)進(jìn)行控制，該結(jié)構(gòu)模式獨(dú)立性強(qiáng)，投資少，便捷，因而被廣泛應(yīng)用。

（四）注意事項(xiàng)

1、工作人員要具備較高的專業(yè)素養(yǎng)，必須先學(xué)習(xí)，再操作。工作人員要熟練的掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行過程，了解并學(xué)會(huì)應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的各種突發(fā)狀況，這就要求工作人員要掌握專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，并擁有靈活的應(yīng)變能力，對(duì)于水電站來說，一旦發(fā)生事故，容易造成大面積的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，因此，工作人員須謹(jǐn)慎，并具有較高專業(yè)知識(shí)，且經(jīng)驗(yàn)豐富。

2、對(duì)于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)要經(jīng)常維護(hù)，定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)修理系統(tǒng)漏洞，避免造成不必要的損失，一般在系統(tǒng)的維護(hù)中，都采用防靜電措施，以預(yù)防系統(tǒng)的損壞與癱瘓。

（五）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

1、水電計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)首先要有完善的功能，具有強(qiáng)大處理突發(fā)事件的能力，實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。

2水電計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)要有安全性和可靠性，整個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系，又相互獨(dú)立，在某部分出現(xiàn)問題時(shí)，保證其他部分還能正常工作，正常運(yùn)行。并且監(jiān)控系統(tǒng)要較強(qiáng)的抗干擾能力，系統(tǒng)功能要穩(wěn)定，可靠，安全。

3、水電計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)更要在技術(shù)上得到保障，利用先進(jìn)技術(shù)，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)更新軟件及設(shè)備，該系統(tǒng)要有自動(dòng)診斷障礙的功能，硬件與軟件在受損后要及時(shí)修復(fù)，讓水電行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

（六）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程

（1）收集數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)控記錄收集系統(tǒng)實(shí)時(shí)工作情況，記錄事件發(fā)生時(shí)間，和各種數(shù)據(jù)、信息，比如，溫度、電壓、電流、電氣量等。

（2）處理數(shù)據(jù)

水電監(jiān)控系統(tǒng)要及時(shí)的對(duì)收集來的信息進(jìn)行處理。分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)并能及時(shí)應(yīng)對(duì)事故，對(duì)事故做出應(yīng)變，找出原因，提高系統(tǒng)安全性。另外該系統(tǒng)還要處理誤差，及時(shí)調(diào)整。處理和分析數(shù)據(jù)還可以幫助工作人員進(jìn)行生產(chǎn)管理決策。

（3）檢測(cè)控制

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)要時(shí)刻對(duì)水電行業(yè)的運(yùn)作進(jìn)行監(jiān)控，讓整個(gè)行業(yè)的工作掌握在工作人員的手中，及時(shí)了解運(yùn)行現(xiàn)狀、位置等。使各種機(jī)器運(yùn)行操作過程顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，隨時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)修復(fù)受損部分。另外，還要對(duì)電纜、機(jī)組等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)這些設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、溫度等的監(jiān)是，可也讓工作人員知道并算出設(shè)備的允許運(yùn)行時(shí)間和必要休息時(shí)間。

（4）系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題是，就要及時(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié)，這就要求水電計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有較強(qiáng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。系統(tǒng)要進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換控制，調(diào)節(jié)水電站功率，控制電壓，顯示警報(bào)等。

（5）整理信息，進(jìn)行記錄

系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的記錄極為重要，這些數(shù)據(jù)信息可以為解決系統(tǒng)問題提供依據(jù)，也可以為以后故障提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。主要記錄的有：事件時(shí)間，操作過程，運(yùn)行記錄，事故警報(bào)，電壓電流等信息。由此方便日后的數(shù)據(jù)處理分析與借鑒。

（6）顯示分析結(jié)果

由收集數(shù)據(jù)，到分析數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)果是一個(gè)漫長的過程，最后顯示在屏幕上，得到各種圖表，曲線，再又工作人員整理，得出具體的處理方法。

結(jié)束語

水電計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是水電站管理與運(yùn)行的重要組成部分，其發(fā)展變化影響了水電站的生產(chǎn)與運(yùn)作，涉及千萬人的用電問題，我國計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展，為我國水電站生產(chǎn)運(yùn)作做出了巨大貢獻(xiàn)，自上世紀(jì)80年代以來，許多大、中型的水電站開始采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，使水電站的工作不斷完善，工作效率不斷提高，由此開始，我國的水電資源得到充分利用。目前，我國40多座水電站利用了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，而我國的水電資源十分豐富，水電資源具有很大的開發(fā)潛力，因此計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將在水電行業(yè)發(fā)揮其應(yīng)有的效用。我們對(duì)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，共同努力，改善監(jiān)控技術(shù)，創(chuàng)新系統(tǒng)功能，為我國水電站的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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