一種水電站遠程監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法

本實用新型屬于水電站管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水電站遠程監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國有許許多多的小水電站，小水電站采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)可以大幅減少水電站人員的工作量，從而降低誤操作率，確保設(shè)備的工作可靠性；水電站各個設(shè)備的運行狀況和參數(shù)也能通過該系統(tǒng)正確反映出來，并且設(shè)備故障的報警信號也能及時發(fā)出。所以水電站運用監(jiān)控系統(tǒng)后，設(shè)備運行的可靠性得到保證，也加快水電站控制調(diào)節(jié)過程，提高電能質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益。但目前在小型水電站中的實施的很少。其主要原因是實現(xiàn)計算機監(jiān)控系統(tǒng)的成本太高。本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)低成本的小水電站的監(jiān)控系統(tǒng)的問題。

隨著我國信息化和自動化水平的進步，越來越多的水電站將運用計算機監(jiān)控技術(shù)，許多新技術(shù)的運用大大降低了水電站監(jiān)控系統(tǒng)的維護難度，并提高了它的操作難易度，同時也減少了運營成本。如今，計算機監(jiān)控系統(tǒng)已在國內(nèi)大中型水電站中普及，但在小型水電站中的普及率卻很少。雖說前者在水電系統(tǒng)中占重要地位，發(fā)揮著強大作用，其發(fā)電總數(shù)也等于或多于許多小型水電站，但后者在水電系統(tǒng)中仍有一席之地，特別是我國農(nóng)村分布很多的小型水電站。

計算機監(jiān)控系統(tǒng)的運用讓水電站能以最科學(xué)的算法實現(xiàn)機組的啟停、功率的調(diào)配，不僅降低機組空載時的水資源損耗，而且增加了電站的經(jīng)濟效益。目前計算機監(jiān)控系統(tǒng)已在國內(nèi)許多大中型水電站中應(yīng)用，但在小型水電站中的應(yīng)用很少。主要原因是目前使用的計算機監(jiān)控系統(tǒng)的成本太高，不利于在小水電站推廣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型公開了一種水電站遠程監(jiān)測系統(tǒng)。

本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

設(shè)計了一種水電站遠程監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機監(jiān)控層，上位機監(jiān)控層連接有現(xiàn)地控制層；

現(xiàn)地控制層包括觸摸屏，觸摸屏連接有微機勵磁調(diào)節(jié)器、PLC機、微機綜合保護器和溫度巡檢儀；現(xiàn)地控制層連接到水電站設(shè)備；

現(xiàn)地控制層采集運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)和故障報警信息，并將采集到的信息上傳至上位機監(jiān)控層；所述上位機監(jiān)控層包括上位機，上位機存儲、處理、顯示現(xiàn)地控制層采集的信息，并對水電站設(shè)備進行控制。

進一步的改進，所述上位機連接有打印機。

進一步的改進，所述觸摸屏為威綸MT8071iE觸摸屏，觸摸屏具有1個RS232接口和2個RS485接口，其中COM2口和COM3口共用一個DB-9接口；觸摸屏通過MODBUS RTU通信協(xié)議進行通信；觸摸屏還設(shè)有以太網(wǎng)接口，觸摸屏通過網(wǎng)線與交換機連接，交換機再用網(wǎng)線連接到上位機。

進一步的改進，所述水電站設(shè)備包括電廠發(fā)電設(shè)備、開關(guān)站、公用設(shè)備和閘門：

所述電廠發(fā)電設(shè)備包括水輪機、發(fā)電機、勵磁裝置、調(diào)相機、微機綜合保護器、輔機、變壓器；

所述開關(guān)站包括母線、斷路器、接地刀閘、隔離開關(guān)；

所述公用設(shè)備包括廠用電系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、油系統(tǒng)、水系統(tǒng)；

所述閘門包括進水口閘門、泄洪閘門。

進一步的改進，一個上位機監(jiān)控層連接有四個現(xiàn)地控制層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

采用低廉的威綸觸摸屏，結(jié)合廠家免費提供的軟件，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和上位機的通信，從而實現(xiàn)計算機的遠程監(jiān)控。本實用新型使發(fā)電站監(jiān)控成本大幅降低，非常適合在小水電站推廣。

附圖說明

圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為水電站監(jiān)控軟件功能圖。

具體實施方式

實施例1

本系統(tǒng)包括上位機監(jiān)控層1和現(xiàn)地控制層2。上位機監(jiān)控層1是監(jiān)控的核心，它包括一套計算機及打印機和監(jiān)控軟件。

就地控制層2負(fù)責(zé)采集運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)和故障報警信息等，并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送到上位機，一套監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)需求監(jiān)控四現(xiàn)地控制層，即四臺發(fā)電機組。

水電站監(jiān)控的通信技術(shù)采用威綸MT8071iE觸摸屏，它可以與微機勵磁調(diào)節(jié)器、西門子PLC S7-200、PLB-6微機綜合保護器、S50溫度巡檢儀進行信息交換。現(xiàn)地控制單元的控制對象主要包括以下幾個部分：(1)電廠發(fā)電設(shè)備：包括水輪機、發(fā)電機、勵磁裝置、調(diào)相機、微機綜合保護器、輔機、變壓器等；(2)開關(guān)站：包括母線、斷路器、接地刀閘、隔離開關(guān)等；(3)公用設(shè)備：包括廠用電系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、油系統(tǒng)、水系統(tǒng)等[i]；(4)閘門：包括進水口閘門、泄洪閘門等。

主監(jiān)控中心與其它各個站之間，以及人機界面之間通過以太網(wǎng)通訊。威綸MT8071iE觸摸屏具有1個RS232接口和2個RS485接口，其中COM2口和COM3口共用一個DB-9(針)接口，通過MODBUS RTU通信協(xié)議與上述設(shè)備進行通信。另外威綸MT8071iE觸摸屏還帶以太網(wǎng)接口，該網(wǎng)絡(luò)接口通過網(wǎng)線與交換機連接，交換機再用網(wǎng)線連接到上位機的網(wǎng)絡(luò)接口，實現(xiàn)與上位機的通信。

在上位機的PC中可采用威綸提供的免費組態(tài)軟件來開發(fā)小水電站監(jiān)控軟件，提高了軟件編制效率。上位機可完成以下任務(wù)：現(xiàn)場機組及各個智能設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)以及故障報警信息的釆集、處理，實時顯示電站設(shè)備運行狀態(tài)和參數(shù)及故障報警；對電站設(shè)備進行簡單的控制；實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)和故障報警信息的順序記錄與存儲，歷史紀(jì)錄報表的處理與打印。水電站監(jiān)控軟件功能圖見圖2.

工作過程：

就地控制層采集運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)和故障報警信息等，并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送到上位機，上位機將采集到的現(xiàn)場機組及各個智能設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)以及故障報警信息進行處理，實時顯示電站設(shè)備運行狀態(tài)和參數(shù)及故障報警；對電站設(shè)備進行簡單的控制；實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)和故障報警信息的順序記錄與存儲，歷史紀(jì)錄報表的處理與打印。

系統(tǒng)上電后，監(jiān)視系統(tǒng)開始運行，最先看到主界面，點擊主界面上各機組的監(jiān)視圖按鈕，就能看到對應(yīng)機組的實時數(shù)據(jù)及狀態(tài)監(jiān)測畫面。本水電站監(jiān)控系統(tǒng)除了能對實時數(shù)據(jù)及狀態(tài)進行監(jiān)測外，還要對水電站各設(shè)備的歷史運行數(shù)據(jù)和故障報警內(nèi)容進行記錄，并且能隨時進行查看，以供運行人員事后分析。

以上實施例僅用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以下實例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。