（福建福清核电有限公司 福建省福清市 350318）
摘要：在现今电厂辅助系统设计当中，辅助系统集中控制可以说是一种主流的设计方向。在本文中，将就核电水处理系统集中监控方案进行一定的研究与分析。
关键词：核电水处理系统；集中监控方案
1 引言
在电厂运行当中，其自动化水平不仅在系统的控制方式上具有体现，对于辅助系统的自动控制也是其中的一项重点内容。就目前来说，很多电站辅助系统都根据受控对象以独立的方式进行配置，相互存在着分散、孤立的特征，具有较多的占用运行人员，控制效率较低。对于该种情况，目前新建电厂在具体设计工作开展当中更多的对辅助系统集中监控网络进行应用，以此实现辅助系统的高效、集中管理。
2 集中监控网络结构
2.1 技术要求
根据核电水处理系统特点，在实际集中监控网络设置当中，需要做好以下方面内容的控制：首先，要以冗余配置方式处理集中监控网络，保证在其中任何一路网络在存在连接故障时，要通过备用回路的应用进行自动连接，并保证在此过程当中数据不会出现变化或者丢失情况；其次，集中监控系统需要能够对实时控制方面的需求进行满足，在不同物理位置间，子控制系统需要通过光缆作为网络传输介质，在集中监控网络因存在特殊情况无法正常运行时，子控制系统能够以独立的方式工作，保证设备同系统具有较好的安全性；最后，集中监控网络要具备诊断功能以及较好的可靠性。当网络上其中的一个子系统发生故障问题时，不会对整个系统的正常运行产生影响。且集中监控为一个具有完全独立特征的网络，在工作当中需要其同上层网络进行连接时，即需要通过防火墙以及网关的应用做好隔离处理。
2.2 网络类型
监控网络方面，其主要类型有两种，即工业网络以及专用控制网络。其中，工业网络为标准化网络，在软硬件方面具有通用的特点，具有较好的时效性，支持冗余通讯。为开放协议以及通用网络，在通用性方面具有较好的表现，在不同的系统以及设备当中，能够较好的实现互联目标，且具有较高的传输效率。专用控制网络方面，其为PLC网络，具有专门的软硬件支持，具有较好的实时性。能够支持冗余通讯。但其在通用性方面表现较差，对于不同的PLC网络，难以对互连目标进行实现，传输效率较低。
对于这两种网络类型来说，其各自都具有一定的优缺点。其中，工业网络则因其开放协议、较多支持产品、通讯速率高以及公开网络特点的存在而得到了较多的应用。对于水处理系统来说，工业网络是一种较好的选择，其实际介质传输方面，传输距离远、耐腐蚀、较强抗电磁干扰能力、具有电隔离作用以及通讯带宽大等特征，对此，该网络对100M TCP/IP冗余光纤以太网结构形式进行了应用。
2.3 拓扑结构
对于网络拓扑结构来说，即是网络互连关系上的几何构形以及地理分布。其中，常见的集中拓扑结构主要有：第一，总线型拓扑。在该拓扑方式当中，其介质为单根传输线，在网络当中，所有的接点都将通过对应软硬件接口的应用同总线进行连接。在实际应用当中结构简单、易于扩充，电缆长度短以及易于维护布线的优点。缺点即当总线发生故障时，将对系统产生严重的影响，在隔离以及故障诊断方面存在一定的不便；第二，星型拓扑。在该拓扑方式当中，其中所有接点都需要同网络的主交换机进行连接。在该网络当中，每个接点在发生故障时，仅仅会对一个接点产生影响，而不会影响到整个网络，该种特性的存在，则使得在故障检测以及隔离方面具有较为便利的特征，在网络重新配置以及系统扩展方面都具有十分方便。其存在的缺点，即网络对中心站点的冗余度以及可靠性都具有着较高的要求，在其发生故障问题后，整个网络都不会工作，且在实际应用当中对电缆量具有着较高的需求；第三，环形拓扑。在该网络当中，所有接点都将形成一个封闭的环。在工程实际应用当中，通常对冗余以太网环进行使用，在实际应用当中具有着较高的可靠性。缺点方面，即系统在实际扩展方面存在着不方便的情况，在具有较多网络接点时，信息在传输效率方面存在不足，在延长网络响应时间的情况下具有较高的成本；第四，混合型拓扑。该方式即对上述几种拓扑方式进行两种或以上的混合使用，在科学配置的情况下，能够对多种结构的优势进行有效的融合。
根据上述几种拓扑结构进行研究后可以了解到，这几种拓扑结构都具有着各自的优点与缺点，无法对集中监控系统的运行要求进行完全的满足。对此，在实际监控网络建设当中，即确定以环形同冗余星型的混合式拓扑结构进行应用，即先将系统当中的就地操作员站同PLC形成子网，保证不同子网都具有冗余特征的网络交换机，之后，将该部分分支交换机同冗余主交换机以环形方式通过管理站的应用进行连接，并将所有的节点连接成环。即整个网络整体为冗余星型网络，但其中不同冗余分支交换机同主交换机为环网结构，以此对两种结构的优势进行了充分的发挥，在子系统间对电隔离目标进行实现，在对环网当中接点进行减少的基础上有效提升了网络的扩展性、稳定性以及可靠性。
3 实施重点问题
3.1 画面软件统一
在该系统当中，不同水处理系统来自不同的供应商，为了能够对顺利联网目标进行实现，且在最终控制画面方面具有较好的一致性，即需要向不同供应商做好统一技术规范的提出，其主要内容有：第一，为子系统上位机、集中监控室服务器、主备用PLC根据配置名称做好IP地址的分配；第二，对监控软件的版本进行统一，对子系统的集群名称、报警服务器名称、TAG前缀以及报表服务器名称进行明确的规定，保证不同子系统在画面名以及系统数据库标签名方面具有较好的独立性。
3.2 设备选型
为了保证集中监控系统设备在实际应用当中不会很快落后，在实际设备选型工作当中，在选设备选择方面即需要保证其是现今市场当中具有开放标准、广泛应用且具有先进性能的产品。同时，在水处理系统选型方面也需要保证具有良好的统一性，以此便于后续维护以及检修工作的开展。
3.3 后期扩展
对水处理系统来说，其通常为分期建设，在集中监控系统建设中，即需要为后期做好足够数量接口的预留，具体包括有数据库设计、监控软件设计、交换机接口数量设计等方面，并保证在后期建设当中能够做好该网络的科学扩展。
4 结束语
在上文中，我们对核电水处理系统集中监控方案进行了一定的研究。通过该方案的应用，能够在对运行人员数量进行减少的基础上实现系统自动化、管理水平的有效提升，具有较好的应用价值。
参考文献
[1]赵阳.火电厂辅助系统集中控制解决方案[J].黑龙江科技信息.2010(24)
[2]魏广鸿.火电厂辅网集中控制研究[J].电气传动自动化.2009(01)
[3]卢净,赵文炳.三门核电~#1机组蒸汽发生器堵板技术特点[J].华电技术.2015(05)
论文作者:李爱俊,张少伦
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签：网络论文; 系统论文; 拓扑论文; 冗余论文; 较好论文; 接点论文; 水处理论文; 《电力设备》2017年第36期论文;