摘要：水电厂远程监控系统能够对水电厂相关设备所获得的数据进行实时监测，并对采集到的数据进行有效管理，对机组的运转情况进行分析诊断，完成报表的打印工作和曲线的显示工作，若发生非常情况，该系统还能进行报警，另外，此系统能够对发电机进行控制。
关键词：水电厂；远程监控系统；设计；维护
1水电厂计算机远程监控系统中包含的主要内容
1.1计算机远程监控系统中的C/S模式
所谓的CS模式就是客户/服务器模式，该模式产生于20世纪80年代末期，此模式能通过传感器将现场的相关信息传递给数据库服务器。之后，管理人员再利用网络获取相关信息，并对水电厂的设备下达指令，以此来确保水电厂的正常运转，然而此种模式却无法实现客户端的跨平台服务，并且要消耗较多的资金来进行系统的维护与升级。
1.2计算机远程监控系统中的B/S模式
近几年来，WEB技术获得了较好的发展，因而解决了水电厂中的通信问题，慢慢地就产生了B/S模式，此种模式的应用能够进行客户端的跨平台服务，在WEB网的帮助下.能够进行一点对多点、多点对多点的访问，然而此种模式的信息安全控制能力较差。
1.3计算机远程监控系统中的ASP.NET
根据上面的介绍可知，C/S和B/S这两种模式各有优缺点，为了充分发挥上述两种模式的作用，水电厂必须要将两种模式结合起来，然而仅仅这样是不够的，水电厂还要利用ASP.NET提供的应用程序模型来对水电厂远程监控系统进行控制，从而实现水电厂的安全运行。
2水电站计算机监控系统整体方案设计
2.1上位机配置及方案设计
在整个计算机监控系统中，需根据《水力发电厂计算机监控系统设计规范》的要求，配置合适数量的装置。具体包括:(1)SCADA服务器。负责现场设备运行信息的实时采集.传输、分析，具备模拟量，开关量等异常信息警示功能；(2)历史数据服务器。负贵水电站历史数据的存储及管理，一-般需配置两台，互为备用；(3)生产信息服务器。负责水电站生产信息的统计及历史数据的生成，可供外部系统访问；(4)站内通信服务器。可将水电站计算机监控系统与机组状态监测系统、火灾报警系统、电能量采集系统等连接起来，实现数据通信，而且会在不同安全分区的系统数据交互时，设置防火墙等，实现逻辑隔离；(5)操作员工作站。能够让值班人员对水电站设备运行状态进行监测，发生故障时会发出警报，并进行机组调控；(6)工程师工作站。负责系统升级、维护.开发、模拟设备运行及故障状态的功能；(7)ON-CALL及语音报警服务器。水电站发生事故时，服务器会按照事故等级，以收集短信、电话报警等方式向工作人员发出警示。
2.2现地控制单元配置及方案设计
在水电站生产现场，按照功能区域会在现场设置现地控制单元(LCU)，对设备运行状态进行监控，按照监控对象的不同，该设施可分为机组LCU、开关站LCU、公用设备LCU、闸门LCU。现代控制单元具备数据擦剂功能，可采集设备运行信息存储于数据库中，其中模拟量数据进行隔离、滤波、工程单位变化及越限检查后产生警报上送至主控级，按照顺序自动记录事件，每组LCU均配置有一个液晶触摸屏，可实时显示机组运行参数及状态信息，操作人员登录后可通过显示屏远程操控设备。而且，系统接收到的信息可同步到厂站控制层计算机监控系统中，随后接收并执行厂站控制层的调控指令，及时反馈执行结果。为了确保系统运行的平稳性，现地控制单元具有开关操作联锁功能，可在软件操控下防止误拉合断路器、防止带电合接地道闸、防治接地刀合闸状态时送点。
在机组LCU运行过程中，为了保证系统能够实现对于水电机组的迅速调控，需合理选择可编程控制器(PLC)。在LCU的PLC选型中，需考虑到下面几个要素:(1)响应速度。为了保证信息监测与控制的即时性，系统应具备足够快的响应速度，在故障发生即可进行远程诊断，并迅速记录事件的先后顺序，响应并执行操作人员的命令;(2)可靠性。LCU的MTBF需>1600h，并采取增加冗余度、加强抗电气干扰设计及设置自诊断的方式提升可靠性;(3)安全性。设备应设备各种闭锁，以防止失误操作，通信要求需通过检测、纠错等措施。
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2.3计算机监控系统网络配置及方案设计
计算机监控系统具备实施监测水电站机组运行状态，并进行远程调控的功能，能够进行设备故障的远程诊断及维护。上述功能的实现，与系统中通信网络配置相关，而且，为了保证数据传输的安全性、高效性和稳定性，通信系统会安装防火墙等安全防护装置。在分层分布式网络结构中，各计算机互联，可采取路由器或网关等方式接入网络通信设备，而且在进行生产控制大区与外部网的纵向连接时，需按照国家标准配置专用纵向加密认证装置，再配置路由器、交换机等设备。为了方便水电站管理人员更好地监管现场设备运行数据，需在计算机监控系统与站内电能量系统、继电保护系统、故障录波装置系统、水情自动化测报系统、状态监测系统，消防报警系统之间建立通信，并且借助机组可编程控制器，通过光纤以太网、modbus协议配置对下通信网络。
2.4计算机监控系统安全防护设计
广域网的构建，方便了系统内部数据的传输及与外界的信息交互，但同时也将系统暴露在外界，有遭受病毒攻击、黑客攻击及数据窃密的风险，为了保障信息传输安全，应遵循“安全分区，网络专用，横向隔离，纵向认证”的原则，加强水电站计算机监控系统的安全防护设计。在设计过程中，会会跟电力系统不同区域的安全防护需求，将之划分为四个安全工作区:(1)安全区I，包括具有实施监控功能的系统，比如说SCADA服务器、继电保护系统、安全自动控制系统等:(2)安全区I，不直接控制单与电力生产控制联系密切的区域，包括电能量计量系统.故障录波装置系统，水调自动化系统等:(3)安全区II，包括报表系统、web系统、生产管理系统等:(4)安全区IV。与因特网等外部网络相连接的系统，比如说办公管理信息系统。其中，安全I区、安全I区之间应该设置硬件防火墙，而安全I/I区与安全1I/IV区之间设置物理隔离装置，比如说电力专用正、反向隔离装置。
3水电厂远程监控系统的维护措施
3.1引进维护水电厂远程监控系统所需要的设备
为了完成水电厂远程监控系统的维护工作，水电厂必须要适当增加所需的设备来完成设备的改造工作。一般情况下水电厂只需引进数据中心服务器和租用电信宽带即可。
3.2利用较为先进的技术
3.2.1利用实时数据库技术来提高远程监控系统的数据存储量。要想完成远程监控系统的维护工作，水电厂必须要利用实时数据库技术来对水电厂内的相关数据进行连续系统的检测，以此来确保关键数据的完整性，在提高水电厂远程监控系统运行效率的同时，实现水电厂的安全生产。
3.2.2利用状态监测数据远程运输技术来提高远程监控系统的运行效率。为了利用远程监控系统高效准确地完成水电厂的连续监控工作，工作人员应该利用BaseToBase和数据双重压缩技术这两个状态监测数据远程传输技术，以此来完成远程监控系统的改造工作，并为工作人员提供充足精确的数据。
3.2.3利用中间件技术来提高远程监控系统的处理能力。在远程监控系统中应用中间件技术能够获取设备的运行数据，并对这些数据进行预处理。对此，工作人员要将中间件、客户端和服务器联系起来，以此来完成相关数据的交换.消除信息交流障碍。
3.2.4利用自动识别技术来确保远程监控系统的正常运行。为了提高远程监控系统对联网机组出现的异常状态的识别速度，水电厂工作人员应该在远程监控系统中应用自动识别技术来识别机组中的故障，帮助水电厂工作人员快速找到合适的解决方案，以此来降低因机组出现故障而出现的经济损失。
4结语
目前，我国水电厂远程监控系统在很大程度上决定着水电厂的运行效率，为了实现水电厂的安全和持续生产，水电厂必须要选择合适的远程监控系统模式，并引进改造远程监控系统所需的设备和技术来完成远程监控系统的维护工作。
参考文献
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论文作者:庞莉琼1,2,汤帅健1,2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/12
标签：水电厂论文; 监控系统论文; 系统论文; 设备论文; 数据论文; 计算机论文; 机组论文; 《基层建设》2019年第30期论文;