水電廠計算機監控系統通訊方式探析

楊旭

摘要：在信息化時代背景下，計算機監控系統在我國各領域內的應用越發廣泛。在水電廠中，計算機監控系統將計算機與網絡云平臺技術、電氣設備及其自動化技術和數字電子技術有效整合，發揮其精準性和高效性的特點，對水電廠的發展起到了積極促進的作用。現階段，我國水電廠中計算機監控系統的通訊方式已較為成熟，但仍存在一些技術難點無法攻破。因此，本文將對此著重進行研究，以保證我國計算機監控系統的長遠發展。

關鍵詞：水電廠;計算機監控系統;通訊方式

在水廠的生產過程中，將采集到的數據通過通訊方式傳送給計算機系統的核心處理機，分析處理后再由計算機系統發送指令給相應設備進行控制。在此基礎上，水力發電廠的各種設備要與計算機監控系統緊密配合，充分發揮監控設備的作用，必須對通訊設備進行系統化的優化，才能保證通訊通道的快速暢通。目前我國水廠計算機監控系統所采用的通訊手段與以往相比，有了很大的進步，無論是種類還是速度都有了很大的提高，但與歐美發達國家相比仍然存在較大的差距。為此，本文主要討論了計算機監控系統中的幾種通訊方式。

1 計算機系統通訊方式種類

1.1簡單串口通信

一般來說，RS485的應用比較廣泛，對于這一通訊方式的物理層來說，均衡驅動進行組合，使用對差接收器，通訊距離最大可達1315米，速度可達12 Mbps。采用通訊線纜的傳輸方式，通過雙絞線的使用，設備設施具備了通訊線纜的經濟性。MODBUS-RTU標準協議均具有較高的兼容性，數據鏈路層采用簡單串口通信方式的通訊協議相對簡單，而且性價比較高，加上所有通訊行為的發起、完成都要經過主設備，因此在通訊質量要求相對較低的現場設備監控系統中，應用較為廣泛。在對現場設備進行監控時，對數據鏈路層使用簡單的串口通信方式，由于所有標準協議都具有較高的兼容性，且性價比較高，加上所有通訊行為的啟動、完成都要經過主設備，因此，在對通訊質量要求較低的現場設備監控系統中，數據鏈路層的通訊協議比較簡單，應用比較廣泛。此類標準協議往往是一主多從型，錯誤重傳等機制尚需進一步完善，錯誤控制機制，傳輸效率一直難以得到顯著提高。圖1為水電廠計算機監控系統通訊結構圖。

1.2現場總線通訊

（1） CAN現場總線的總線結構，在實時性要求方面，一般采用多主競爭模式，實現了多個節點之間的自由通訊。在通訊介質中采用雙絞線、光纖，可在相應的組網線型結構中實現信息的無主次傳輸。此外，這種支持不僅能形成規模龐大的通訊網絡規模，又能實現科學靈活的組網方式，對于CAN的現場總線的結構設計和通訊介質的使用都具有極其良好的效果。

（2） 以太網可以說是因特網上各設備與局域網之間最通用的協議標準，其信息數據傳輸速度可達到100Mbps。在總線結構中采用多主競爭的以太網方式，不僅提高了整體傳輸效率，而且保證了數據的穩定性和安全性。在現場總線控制系統中，工作站和現場總線智能儀表的應用非常重要，這種模式的應用，不僅提高了系統在實際運行中的可靠性。在水電廠計算機控制系統中，為了實現以太網的穩定運行，當總線接入發生沖突時，就會引起以太網負荷過大的狀態。為此，還需要相關技術人員加強對總線訪問沖突問題的研究，以確保以太網的作用得到充分發揮[2]。

（3） 在水電廠計算機監控系統中，主站和從站之間實施的往往是主從傳統，其總線設計的多個主站相互傳遞總線控制令牌，也有將其二者混合使用，效果也比較良好。無論是單主系統還是多主系統，它都能對整個系統提供強有效支持，這種支持不僅能形成規模龐大的通訊網絡規模，又能實現科學靈活的組網方式。另外，它的通訊介質一般采用雙絞線和同軸電纜，這兩者不僅能在總線供電的現場設備中得到有效應用[1]。

2 水電廠計算機監控系統的未來展望

現場總線控制系統是一種比較新穎的分布式控制結構，從目前的情況分析，它采用了三級結構的分層分布式系統網，最廣泛地應用于水電廠的日常工作中。各生產廠家所生產的監控系統在運行技術和配套設施上有很大的差別，而且生產成本和生產時間都很高，這也使得各系統在互聯互通這個過程中很難實現。在現場總線控制系統中，工作站和現場總線智能儀表的應用非常重要，這種模式的應用，不僅提高了系統在實際運行中的可靠性。在新時期自動化應用技術的高速發展帶動下，自動化應用取得了更為顯著的應用效果，從而推動了社會經濟的高速發展和科技水平的不斷提高。但當今社會競爭日趨激烈，水電廠對計算機監控系統的需求也越來越明確，因此需要相關機構和科研人員在這一領域投入更多的研究經費和相關人力。把計算機監控系統全自動化、全智能化作為當前階段的發展目標，不斷開拓監控系統領域，始終以創新、實用為科技發展的首要目標，進一步深化自動化技術的應用開發研究，逐步實現水廠建設的數字化發展，真正與其他系統共享相關信息。狀態檢修是設備管理的主要手段，也是診斷檢測技術的主要手段。目前，我國許多水力發電廠逐步將計算機監控系統中的先進技術發展成為常規技術，以實現我國在這一領域的重大突破[3]。

結語：總而言之，現階段我國水廠計算機監控系統所采用的通訊手段與以往相比，有了很大的進步，無論是種類還是速度都有了很大的提高，雖然這幾種通訊手段還存在一定的不足，但科研人員正加大對它們的整合力度，力爭把這幾種通訊手段結合起來，形成一套比較完善的監控通訊系統，從而保證水廠各設備的全面監控。同時，各有關部門也應加大對這一領域人才的培養和相關技術的研究、開發與創新，以確保水電事業的可持續發展。

參考文獻：

[1]徐文俊.電扶梯設備故障原因分析及故障預防性維護策略[J].設備管理與維修，2021（06）：48-50.

[2]俎亞磊.電扶梯設備故障原因分析及故障預防性維護策略探析[J].科技風，2018（24）：109.

[3]李光耀，孟顯召，毛建輝.電扶梯設備故障原因分析及故障預防性維護策略研究[J].電子測試，2016（12）：119+118.

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