水電站計算機監控系統智能報警研究與應用

摘要：本文結合水電站計算機監控系統，分析可以反映水輪發電機組和輔助設備實際運行故障、狀態的具體數據，進一步研究水電站計算機監控系統智能報警運行實踐狀況，結合設計原則，闡述報警功能的應用事項。

關鍵詞：水電站;計算機;監控系統;智能報警;應用

引言：

于水電站來講，計算機監控系統具有優良的監視作用，可以有效控制水電站內相關設備。計算機監控系統設計諸多分系統和部件，包含開關量、故障、事故信號系統。其中模擬量信號需要有人24小時不停班監視，結合設備運行趨勢展開分析，但在處置故障時，全依賴于運維人員專業化水準，但不能針對相關數據進行在線預測，進而極有可能埋下事故隱患。然而，在采用智能報警系統后，便可以由系統代替人工監視，減少因人為因素而誘發的風險，應用分析技術與設備高效分析設備運行狀態，找出故障原因，縮減故障時間，可以增強水電站相關設備運行的時效性與可靠性。

1.水電站計算機監控系統智能報警設計原則

在水電站設計計算機監控智能報警系統時，需要遵循一定原則，主要體現在下面這四點：①在信息管理大區部署智能報警系統，使用安全隔離裝置，獲取控制區域內的系統數據，并且收集非控制區內故障錄波、電能量采集以及在線監測等數據，將所有數據儲存于信息管理大區之中。②在獲取及處理智能報警系統數據時，并不會威脅目前現有系統的性能和運行狀況。通過應用開放式以及標準化技術接口，進一步擴展功能，逐步配置軟件模塊，結合功能應用狀況，重新增加軟件或設備，以保障原有系統穩定運行，滿足系統日益發展的要求。③通過使用智能報警系統，能進一步整合與分析水電站機電設備狀態，監視機電設備運行情況，如遇故障問題，便可及時解決，并提前預知極有可能出現的故障，提供故障處置預案。④計算機智能報警系統收集了計算機監控系統中的大量數據，系統取代計算機監控系統完成監視工作，可以減少工作人員作業負擔，降低工作人員強度。但需要對比、分析及優化報警信息，如果設備出現問題，急需有人力資源進行優化、干涉，智能報警系統便會立即做出報警提示，這個報警信息是單獨顯示出來的，并不會和其他信息同框，所以極具提示性價值，能夠為相關人員工作提供警示[1]。

2.水電站計算機監控智能報警系統結構

智能報警系統的部署位置較為獨特，存在于信息管理大區之中。通過分布式網絡結構發揮具體作用，該系統擁有獨立數據庫，可以隨時隨刻接收計算機監控系統發來的信息，并且儲存基礎狀態數據。計算服務器參照運行趨勢，進行邏輯分析，制定故障分析策略，了解設備運行時的具體數據，將這些數據和歷史數據反復對比。結合機器所創建的智能報警系統進行預估，工程師站需要定期升級及維護系統，而報警工作站要及時處理、分析結果，并將故障問題以及依托結果制定的策略反饋給運運行維護人員。有關該報警系統的結構圖，如圖1所示。

3.水電站計算機監控智能報警系統功能

3.1分析與預警運行趨勢

收集歷史數據，對歷史數據進行分析，了解相同工況下同一設備的具體運行數據，了解數據大致走向，針對相同工況下同一類數據趨勢進行對比，并分析不同工況下同一設備的運行狀態，將所有數據數值放在一起對比，最終掌握不同工況不同類設備的具體運行情況。創建健康圖譜，結合智能數據定制，依據實際狀況，由人工力量進行調整。在設備日前運行時，如若數據遠遠超出平均值，或者與平均之間保持巨大差距，就會做出預警提示，顯示設備極有可能出現異常狀況，由專業的運維人員展開檢查，并提前預測設備優劣狀況。由于該系統可自由組態，應用分析工具了解運行趨勢，自由選擇設備特定運行趨勢，結合有關特征數據，創建數據分析方法和條件系統。參照既有的分析方法，進一步分析趨勢，如果結果符合預警條件，就會立即做出預警提示，在分析設備參量過程中如果單位時間變化幅度異常，以及設備運行時間異常，或者設備啟動間隔時間超長，就要特殊處理比如，針對排水系統便可以結合下表1所示的運行趨勢作出分析。

3.2分析故障與輔助決策

在分析系統故障時，要結合具體數據得出故障原因，并確保該數據具有輔助性價值，能夠為后期決策帶來輔助作用。結合設備運行維護人員具體經驗，聯系運維人員工作狀況，分析系統故障，并了解決策組態在設備出現故障時，系統可視化能進一步查找故障原因，并結合具體的故障報警信息，聯系知識庫，分析運行工況，制定故障報警計劃。結合報警原因，分析可可信度，輔助具體運維人員精準定位故障，找到故障出現的原因[2]。參照故障原因和相關知識庫，結合故障情況，制定解決故障的措施。如果情況非常緊急，還會相應地推送故障應急預案，幫助運維人員迅速處理異常事件。比如，在發生plc故障時，如果確認該故障可信度達標，便需要嚴格記錄plc故障代碼，選擇申請停機，又或者有效調速控制器，使用這種控制方法切換手動，再次重新啟動plc。再如，如果功率變送器出現故障，且確定該故障可信度為百分之一百，就可以申請停機，復核功率變送器定位參數，并且更換故障功率變送器。如若導葉傳感器器出現故障，同樣需要選擇申請停機，針對相關的電氣回路接線展開檢查、校驗及更換，隔離模塊如果未及時更換，傳感器不了解本體故障，則需要進一步進行導葉率定[3]。最后，如果發現頻率出現了總故障，仍要申請停機，檢查測頻回路接線，應用頻率發生器檢驗測頻通道，明確測頻信號，轉換模塊故障或是高速計數模塊故障，及時更換故障模塊，并再次檢驗測頻通道。

結束語：

綜上所述，在當代人工智能技術機器技術以及大數據技術頻頻發展后，為當代水電站計算機監控系統智能報警系統的應用提供了新的可能性。本文在分析水電站現有計算機監控系統過程后，為創建智能報警系統帶來了一定便利，簡化繁雜的監視任務，實現無人監視效果，避免人員勞動強度與日增加，為智慧水電的發展保駕護航。

參考文獻：

[1]張天耀.大朝山水電站計算機監控系統升級改造[J].云南水力發電，2021，37（07）：252-256.

[2]張東峰，崔敏，何宏江，劉準.智能報警在巨型水電站監控系統中的設計與實現[J].水電與新能源，2021，35（06）：57-61+64.

作者簡介：周喻，男，漢族?河南三門峽，1988年12月1日，本科，助理工程師，研究方向：水利水電。

寫作方向：1.水電站計算機監控?2.軸流轉槳式水輪發電機運行或故障分析相關方向。