試析水電站設備安全運行的監控

伍景恒

摘要：隨著水利工程的不斷發展，對水電站設備的安全管理也提出了更多要求。現階段，對水電站設備安全運行進行監控主要是通過計算機監控系統實現的。因此本文主要對當前水電站設備安全運行監控所采用的計算機監控系統進行探析。

關鍵詞：水電站設備；安全運行；監控

前言：作為復雜龐大的系統，水電站不僅包括常見的電力設備，也涉及到很多水機設備以及輔助設備。正因如此，設備運行時很容易出現故障，但隨著計算機監控系統的廣泛應用，使水電站在設備安全運行方面得到保障，避免因工作人員疏忽大意使設備出現故障時沒有被及時發現并被解決。因此，加強計算機監控系統的應用具有十分重要的意義。

一、水電站設備安全運行監控軟件系統的基本概述

（一）水電站監控操作系統分析

目前，基于Windows NT操作系統下的水電站監控系統軟件，通過面向對象的技術完成系統設計與軟件的實現。而且使用過程中也以C++、Office、SQL、TCP/IP等為標準，開放性較好。

（二）主要實現的功能

1.對數據的采集

數據采集主要指對模擬量、數字輸入狀態量與脈沖量、支持模擬量、數字輸入事件順序量等進行采集，然后對采集到的實時數據儲存在實時數據庫中，而且控制調節命令能夠自動分配到每個控制單元中，對水電站現場設備進行控制調節。

2.對數據的處理

數據處理過程中，計算機監控軟件主要對模擬數據采用工程單位變化、越限檢測以及模擬數據變化等，以此作為根據進行設備報警設置。而對狀態設計通常采用輸入變化檢測的方式，對其報警功能進行規定。另外，在綜合數據處理方面主要有脈沖累計、電度電量以及功率總加等。

3.控制調節功能

控制調節功能主要指以電力系統運行方式以及預定決策參數為依據實現控制調節，從而符合水電站電力系統的標準與要求。通常控制調節的方法主要以發電機與變壓器及機組的調整為主。

4.人機界面

人機界面的使用功能極為強大，能夠現實三維動畫。水電站工作人員通常將其作為主要監控手段，它可以將設備運行狀態以及運行參數在監控畫面中實時顯示。而且工作人員可以利用監控系統中的菜單功能隨時對設備啟動調節或控制的流程。

5.歷史數據庫

歷史數據庫主要通過ODBC接口將收集到的實時數據與報警信息存入商用關系數據庫中，然后再進行統計以方便日后的查詢工作。一般查詢方式主要包括測點檢索、歷史趨勢或一覽表等，而且水電站工作人員往往會對數據進行備份，使查詢統計更方便。

6.遠程瀏覽服務

目前，網絡技術不斷發展的背景下，水電站監控工作也充分利用遠程瀏覽服務，直接在網絡中實現實時監控。工作人員可直接通過網絡對系統監控畫面、一覽表以及查詢歷史表等進行瀏覽[1]。

二、水電站設備監控系統的操作使用

水電站監控系統主要可分為系統信息區、系統功能區、實時報警界面。其中系統信息區處于系統界面的頂部位置，能夠將系統重要信息、簡報信息進行顯示，并且用于系統登錄。其主要組成部分為重要參數、用戶登錄、系統知識、軟件名稱、節點信息以及簡報區。系統功能區方面，其主要處于系統界面底部，具體組成部分為畫面拷貝、控制操作、系統功能按鈕、負荷調節、狀態設置、對象瀏覽、掛標牌等。而實時報警界面方面，計算機監控系統對于報警管理，能夠直接為水電站工作人員提供報警語音提示、信息顯示、報警打印、用戶操作登錄現實、流程啟停顯示等一系列功能。在啟動報警管理程序后，報警界面會顯示出工具條區、事件顯示區以及對象查詢區。而且顯示區能夠將所有記錄自動進行不同顏色標記，還可以通過事件發生的順序進行顯示。由此可見，對水電站設備安全運行的監控應充分利用計算機系統，尤其設備發生故障時，該系統能夠為工作人員提供相關的指導視頻圖像或指導文本，使設備故障的處理更為容易。

三、順控流程的監視執行

順控流程監視執行程序主要以操作人員為主體，將流程執行過程中的所有信息進行實時反映。當控制流程出現異常時，操作人員可直接對流程的執行進行終止；當流程的執行需要確認時，系統會自動顯示對話框，操作人員直接輸入命令即可；當流程執行完成以后，如果需要對該流程進行回放，操作人員可將整個執行過程進行記錄，為設備狀態分析提供便利。

（一）控制流程監視執行界面

當控制監視畫面對水電站的設備進行操作時，LCU會受到啟動流程的命令，然后再向操作人員進行信息反饋，當信息被接收之后，流程管理程序會將控制流程執行界面自動啟動。操作人員可使用鼠標點擊工具條中的“流程”按鈕，便會將流程的詳細過程顯示出來。

（二）回訪流程執行過程

若操作人員需要重新回放上一次流程執行過程，首先需確定該流程是否允許回放，通常點擊界面中的“回放”按鈕，便可直接將水電站設備運行狀態的流程執行過程進行回訪，若流程不支持回放，將不會彈出相應的回放對話框。對于流程是否支持回放，在流程組態時可以自身實際需要做出選擇。例如，高壓空壓機與低壓空壓機啟動與停止往往只需保障限值大于壓力便可實現啟動，所以不需要支持回放，而開機與停機流程可選擇支持回放。因此，水電站操作人員在選擇是否支持回放時，應考慮到計算機系統的磁盤空間，保證所選擇回放的流程執行過程具有重要的價值。

（三）數據庫與報表

數據庫內核主要包括對象庫以及具有自動刷新、自動加載、自動維護的前景庫，能夠為其它應用軟件提供訪問數據庫的接口以及基本測點一覽表。另外在歷史數據庫中，水電站操作人員可直接進入數據庫對歷史畫面與歷史數據進行查詢。歷史數據庫主要包括水電站設備的運行狀態、設備的維護、工作人員對設備的分析、對設備故障的處理情況以及故障歷史運行數據。而且在界面中也有相關的統計報表，操作人員只需啟動報表查詢的相關程序，便能查找到自己需要的數據信息[2]。

四、EN8001振動監測技術的使用

目前，水電站在設備安全運行檢測方面還是用EN8001監測技術，其系統主要由上位機及數據采集箱組成。其中數據采集箱主要負責信號的采集，并對其進儲存及顯示，對波形、頻譜以及趨勢可以進行簡單的分析。而上位機一般用于比較復雜的分析，而且水電站設備故障診斷工作也需通過上位機實現[3]。

結論：水電站設備安全運行的監控是保證水電站健康持續發展的必要手段。水電站自身應加強計算機監控系統的應用，操作人員也需掌握相關監測技術，使水電站設備能夠安全運行。

參考文獻：

[1]曹勝余.金華九峰水電站監控系統的設計與實現[D].電子科技大學，2011.

[2]徐凱.中小型水電站計算機監控系統軟件的設計與實現[D].電子科技大學，2011.

[3]和云姬.水電站設備安全運行日常巡視的不足及對策[J].電力與電氣工程，2010（11）：6-8.