摘要：随着我国经济的发展，近些年抽水蓄能电站行业发展迅猛，截止2017年，我国装机容量已经达到了2773万千瓦，并一跃成为目前抽水蓄能抓装机容量最大的国家。我国对于抽水蓄能行业的发展也十分重视，到2020年装机容量有望突破4000万千瓦。随着科技的进步，安全监测自动化是未来抽水蓄能电站水工安全监测的必然发展趋势，更是建立智能型、数字型抽水蓄能电站的重要保证。因此本文对抽水蓄能电站水工安全监测自动化系统进行研究，希望能够为相关从业者提供参考意见。
关键词：抽水蓄能电站；水工安全监测；自动化系统
抽水蓄能电站的水工建筑有地下厂房、输水系统以及上下水库等，将抽水蓄能电站建筑与工程特点、施工规模、工程等级、地质条件等进行结合，能够对应力应变、变形、渗流等因素进行安全监测，能够使工作人员便于掌握建筑运行性态、施工期、工况评价、施工等提供重要数据。而且抽水蓄能电站大多属于日调节水库，水位变化幅度较大，变化频繁，不同的运行工况间可在较短的时间内实现转换，水工建筑工作条件也较为复杂。因此在实际工作过程中，如果单纯依靠人工对数据进行采集与分析，会花费较多的时间成本，况且设备有限，难以获得水位数据，也不便于掌握工况变化等信息。因此，对抽水蓄能电站水工安全监测自动化系统进行研究具有积极的现实意义。
1.安全监测自动化系统的设计原则
1.1设计原则
第一，是要保证系统的实时性。能够在较短的时间内采集到监测对象的数据信息，并对这些信息进行实时分析与处理。对地下厂房、输水隧道、大坝等进行监测，确保建筑的工作状态保持良好水平；第二，就是要保证系统的可靠性。要确保安全监测自动化系统能够实现长时间的可靠运行，而且还要具备数据备份功能，能够在出现故障时对数据进行恢复；第三，就是要保证系统的实用性。要以抽水蓄能电站的实际情况为基础，安全监测自动化系统要能够满足对水工建筑的监测数据进行处理，并对信息进行综合管理，能够对重要监测数据做出评判；第四，就是要保证系统的开放性。安全监测自动化系统的软件平台以及系统接口要具备良好的开放性，进而便于对系统进行修改、扩展、替换、升级等操作；第五，就是要保证系统的可扩展性。安全监测自动化系统要选择模块化设计，这样能够在添加硬件功能模块、实现软件编程与开发应用上更为便捷；第六，就是要保证系统的易维护性。安全监测自动化系统要具备自诊断功能，而且操作要简便，工作人员能够实现快速操作。
1.2自动化系统
安全监测自 动化系统一般采用的是分层网络结构，包括中心站层与测站层两部分。其中，中心站层是由打印机、网络交换机、监测工作站、服务器、UPS电源、检测仪等设备所组成的；而测站层则是由数据采集单元与传感器设备组合而成的。安全监测自动化系统将系统参数与被监测对象的数据信息存在到数据库中，通过在服务器上运行数据库，就能够实现信息共享，用户访问与处理数据库中数据的前端为监测工作站。只有系统管理员能够对服务器进行参数设置与数据库管理的直接操作，对其他人员则要进行权限设置，只有通过权限后才能对系统进行监视、查询等。
安全监测自动化系统现场网络则是利用光线或双绞线进行连接的，而且需要以实际连接距离为准，在中心站层与测站层间则是利用光线连接网络交换机的。中心监测站服务器与工作站是利用网络交换机进行连接的，并实现与监控系统的对接，能够便于对监测数据进行控制与远程传输等操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆安全监测自动化系统是利用中心站设备与网络、MIS系统、监测系统等进行连接，进而实现数据传输，并对监测系统进行远程控制。监测中心与现场网络为星型拓扑，TCP/IP是主要通信协议。现场网络则是总线拓扑型，Lonworks或RS-485为通信协议。
2.软件及功能
安全监测自动化系统中，软件一般包括应用软件与系统支撑软件两种，其中系统支撑软件又包括微软办公软件、通信软件、数据库软件等。在选择操作系统时，一般会选择Windows XP系统，办公软件为Microsoft Office 2003及以上版本，而且所有软件必须为正版软件，由最终用户进行注册，将相关资料信息交至最终用户。应用软件就是安全监测管理软件，并对其提出了以下要求：安全监测管理软件是实现监测功能，对大坝进行安全自动化监测的主要工具。在对此软件进行设计时，相关功能要与规范要求相符，能够对大坝进行安全自动化管理，进而提高对大坝的管理效率，使大坝管理更加安全。
安全信息管理软件要在Windows XP系统环境下进行研发，而且数据库要满足ODBC标准，要能实现多窗口同时操作，并且操作要尽量便捷，具备较高的安全性与扩充性。安全信息管理软件一般选择模块化设计，并具备数据在线收集、制作图形报表、系统管理、数据库管理、网络信息浏览等功能，能够以抽水蓄能电站实际情况为基础，增设测量值预报以及离线分析等功能。在线采集数据软件要根据安全监测点进行布置，并形成可视化操作。要能满足现场网络，还要适应不同计算机系统的通讯形式。要能够实现测量取值、显示打印、控制测量、查询、自诊断、越限报警等功能。
数据库管理软件能够对测量值进行转换，并实现对测量值的维护功能，其中包含了公式编辑、数据转换、数据连接、数据编辑、数据查询等。系统管理软件能够实现对用户的管理、管理系统日志、修改参数、系统配置可视化等功能。图形编辑软件要能制作不同的分布图，能够反映出动态信息，并形成通用图形。能够根据实际情况对图形参数进行编辑，包括线条类型、颜色、图幅大小、图幅数量、图形比例等。网络浏览软件能够与MIS网接口进行连接，只有进过授权的计算机才能对MIS网动态信息进行浏览，并实时查看监测数据与报表信息等。通过离线分析软件能够对大坝运行状况进行分析与评估，提供大坝渗流与变形的资料以便进行计算，是一种数据分析工具，能够在原因量与监测量间建立数学模型。测量值预测软件能够以监测量建立监测模型，并按照要求形成环境量，并对监测量实现自动预报。
3.结束语
综上所述，随着我国科技的发展，抽水蓄能电站水工安全监测自动化系统的应用范围越来越广泛，进而能够良好满足水利工程的管理需要。安全监测属于管理的一种，包括对信息数据进行采集与处理，并得出最后结论，根据需要制定相关措施。所以，安全监测自动化系统在抽水蓄能电站水工中扮演着重要角色。通过对安全监测自动化系统进行深入研究，能使我国抽水蓄能电站事业得到更好的发展。
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论文作者:尚鑫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/13
标签：自动化系统论文; 大坝论文; 电站论文; 水工论文; 数据论文; 系统论文; 软件论文; 《电力设备》2019年第2期论文;