計算機監控系統在西渡水閘電站的運用

毛良力

摘要：就我國現今的水利行業來說，隨著經濟的發展也取得了很大的發展。并且，現今自動化技術也得到了相應的發展。在這種情況下，自動化技術開始在水利行業中得到廣泛應用。在水閘電站中對計算機監控系統進行充分利用就是其中一個具體的例子。在水閘電站中對計算機監控系統進行利用，可以對水閘電站的運行情況有個詳細的掌握，進而保證水閘電站的安全運行。本文在結合具體案例的基礎上，對計算機監控系統在水閘電站中的具體應用進行了分析，以期在今后的水閘電站中的計算機監控系統能夠更好在其中進行應用。

關鍵詞：計算機監控系統；水閘電站；運用

對水閘電站來說，要想實現水閘的自動化控制，其中所涉及到的內容主要有計算機監控以及視頻監控兩方面。這兩項工作的主要目標是對安全生產進行輔助，進而實現遠程操作以及對水閘中使用到的各種設備運行情況進行監視，從而使得管理人員的勞動量以及工作強度得到顯著減輕，并對水閘電站中出現的危險情況進行及時發現，防止出現事故。但就我國很多的水閘電站來說，都存在著無人值班或者缺少必要人員值守的情況，對于水閘的安全運行產生一定的影響[1]。這個時候，為了使得水閘在運行時的安全性，就需要采用計算機監控系統的作用對水閘的運行情況進行監控。但是，需要注意的是，很多水利行業中使用到的監控系統都是在低溫、潮濕以及存在一些強電磁場干擾的環境下使用的，且水閘的地域分布很寬、其中使用到的設備較多等原因導致對計算機監控系統的要求更高[2]。這樣的情況下，建立可長期穩定進行工作的計算機監控系統就顯得尤為重要。

一、西渡水閘電站的基本情況概述

西渡水閘電站增效擴容改造工程位于衡陽縣西渡鎮境內。該水閘電站的主要任務為發電，主要作用為通過增效擴容改造，擴大電站裝機容量，提高發電效率；充分利用水資源，實現節能降耗；提高自動化水平，達到減員增效；消除安全隱患，確保運行安全；增加電站發電量，實現強農惠農；另外可保證農業灌溉用水。該水閘電站的設計規模具體為：西渡水閘電站改造后裝機容量為1220千瓦。由改造前總裝機2×125kw、2×160kw+1×125kw+1×75kw增至2×160kw、2×200kw+2×250kw，新增裝機容量450kw。其中水閘電站的主要技術經濟指標為西渡水閘電站原設計裝機770kW（2×125kw、2×160kw+1×125kw+1×75kw），年平均發電量310萬kW·h，改造后裝機1220kW（2×200kw）舊發電機（2×160kw、2×250kw），增加發電裝機容量450kW，電站裝機容量增加58%，年平均發電量450萬kW·h，年增加發電量140萬kW·h，年發電量增長率45%。

該水閘電站土建部分具體參數為舊混凝土開挖210立方米；C30砼澆筑264立方米；鋼筋30噸；廠房改造348平方米。使用到的主要機電設備有更換水輪機（ZDTO3-LM- 120+30°）2臺，發電機（SF200- 24/1180）2臺；改造水輪機（ZDT03- LML120+30°）4臺；舊發電機（SF160- 24/1180兩臺）（SF250- 24/1180兩臺）、更換廠房主變壓器（S11-500/10- 0.4）1臺，三合一控制6臺套。

二、計算機監控系統設計要求

計算機的監控系統在進行設計的時候需要滿足如下條件：高度冗余的系統、具有良好的實時性、可靠性高以及很強的抗干擾能力。另外，還需要具備很靈活的人機接口，在操作上也以方便快捷為主[3]。計算機監控系統在進行維護工作的時候，也需要保證維護工作的簡單性。計算機監控系統在水閘電站中的主要作用就是實現對閘門的集中系統監控，并采取聯合或單獨運行的方式對其進行控制[4]。在計算機監控系統中需要對閘門的開度、荷重、水位以及測壓管的水位、水流量都需要有個詳細的記錄。并且還需要完成供配電裝置的開關信號狀態的采集工作，以及對水閘電站的運行趨勢進行相應的分析，若發現出現異常情況就需要及時啟動報警系統。

三、計算機監控系統在水閘工程中的實際應用

在水閘電站中使用計算機監控系統，可以使得水閘電站的運行自動化，減少相關工作人員的工作量等，實現水電站的自動化運行。

（一）中央控制室

在計算機監控系統中，中央控制室的作用就像是人體中的大腦，對這個監控系統起到控制的作用。控制中心的設備主要有操作員工工作站、視頻工作站以及公用LCU等等。計算機監控系統在運行的時候使用的主要是光纖以太網，中控室中有兩個工作站以及公用LCU、現地單元LCU等，其中使用的通信速率都達到了100M，并通過以太網交換機對其進行連接[5]。就操作員工工作站來說，其中主要的功能是對模擬量、開關量、溫度量以及電氣量進行輸入，從而完成相關的數據采集工作以及處理工作。具體功能是執行光電隔離、并對輸入的數據有效性以及合理性進行相應的判斷，并執行數據量的相關功能，還可以對數據進行實時存儲以及進行格式化處理。就運行監控以及事件報警來說，主要是使得工作人員通過系統中的視頻工作站可以實現對其中所使用到的各種設備運行狀態以及停運狀態進行相應的監控以及顯示，從而對水閘電站的運行情況有個很明確的掌握[6]。另外還能對復限參數進行相應的處理，并對處理結果進行自動顯示、記錄等。就控制調節來說，若將在閘門上的控制單元上安裝的選擇開關設置為遠程狀態的時候，操作人員就可根據權限的設置狀態進行登錄，從而開展相應的操作工作。并通過操作臺上的顯示器以及鍵盤、鼠標等對監控對象進行實時控制，實現運行的安全有效性。就人機接口以及數據通信來說，畫面顯示的主要是對監控系統中設置的主要功能進行顯示，其中包括水閘全景圖、棒形圖以及電器主接線圖等對水閘中各種設備顯示的實時狀態進行表示，從而給人一種直觀形象的操作效果，并可以讓工作人員對畫面以及參數進行在線調整以及修改。

（二）閘門視頻監控系統

閘門視頻監控系統中的主要組成有攝像、顯示、傳輸以及控制四個部門，現場開展的攝像工作主要是由攝像機系統進行的，其中在機房的上游一般設置一臺室外的一體化球機從而對上游的漂浮物、船只情況進行監視。若其中存在的漂浮物或船只可能對水閘的運行安全產生影響的話，就需要發出報警裝置。并對機房中設置的攝像機進行啟閉，從而對啟閉機房中的設備實際運行情況進行觀察監視[7]。設置該系統的主要功能有：首先，可以對在監視范圍之中的主要設備運行實際情況進行正確清晰的展現，并對現場的環境進行監視，提供一定的圖像信息，從而實現對系統觀察范圍內的所有場景進行全方位監視。其次，在系統中的控制臺中需要對進行監視的攝像位置進行科學選點，并對攝像機的位置進行固定，或對其展現的圖像進行循環顯示。再次，對監控系統中的遠程監控點呈現的畫面進行相應的信息編輯。在監控系統中還可以實現自動翻屏，對于攝像機進行遠程控制，從而對鏡頭進行不斷變化。最后，監控系統也存在硬盤刻錄的功能，因此可以對監控系統拍攝下的圖像進行壓縮，從而實現對圖像的保存以及再現，對于監控以及管理的相關需求都可以進行滿足。監控系統還應該與視頻系統進行連接通訊，從而使得工作人員對生產現場的一些圖像可直接進行觀察。

結束語：綜上所述，隨著我國科學技術的快速發展，計算機監控系統在水閘電站中也得到了廣泛的應用，促進水閘電站的各項工作獲得新的發展。將計算機監控系統充分運用于水閘電站中，實現了水閘運行的自動化控制，對系統運行的可靠性以及安全性進行很大提高，并對工作人員的工作量以及勞動強度都進行了降低。在西渡水閘電站中利用計算機監控系統實現了自動化控制水閘電站的相關要求，并促進水閘電站在這期間取得較為明顯的經濟效益，保證了西渡水閘電站的運行安全性。

參考文獻

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[3]張煦，張巧慧，鄧小剛，陶海濤，連雪廣，邢本福，梁薇.峽江監控、視頻及通信系統的統一設計與實現[J].水電站機電技術，2014，06：36-39+58.

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