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水電平臺(tái)水電站監(jiān)控
產(chǎn)品時(shí)間：2021-11-11
水電平臺(tái)水電站監(jiān)控的設(shè)計(jì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)軟件、硬件均采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，提供開放的 接口，可與不同供應(yīng)商的設(shè)備及軟件系統(tǒng)互聯(lián)互通。
一．項(xiàng)目要求
水電站是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿乃ρb置，它由各種水工建筑物，以及發(fā)電、變電、配電等機(jī)械、電氣設(shè)備，組成為一個(gè)有機(jī)的綜合體，互相配合，協(xié)同工作。
加強(qiáng)水電站運(yùn)行數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、曲線保存、報(bào)表的管理，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控
系統(tǒng)要求，配套先進(jìn)可靠的云平臺(tái)集中管理監(jiān)控系統(tǒng)。此次水電站云平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)要求系統(tǒng)應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化和平臺(tái)化原則滿足安全性、可靠性、創(chuàng)新性的要求，具備良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，主要達(dá)到如下幾點(diǎn)要求：
①全廠生產(chǎn)過程的運(yùn)行參數(shù)的采集、處理；
②全廠生產(chǎn)過程的安全監(jiān)視和實(shí)時(shí)報(bào)警；
③主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和主設(shè)備生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控；
④運(yùn)行日志、電能量、故障次數(shù)、操作次數(shù)的統(tǒng)計(jì)和報(bào)表；
⑤主設(shè)備參數(shù)設(shè)置及修正；
⑥系統(tǒng)故障在線診斷；
⑦與上級部門通信及信息交流。
整個(gè)水電平臺(tái)水電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)軟件、硬件均采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，提供開放的 接口，可與不同供應(yīng)商的設(shè)備及軟件系統(tǒng)互聯(lián)互通。
能源數(shù)據(jù)采集器采用嵌入式實(shí)時(shí) Linux 操作系統(tǒng)和的硬件結(jié)構(gòu)，性能穩(wěn)定可靠，保證系統(tǒng)整 體的穩(wěn)定，尤其適合在環(huán)境比較復(fù)雜、可靠性要求較高的環(huán)境中運(yùn)行。WEB 系統(tǒng)平臺(tái)采用 J2EE 業(yè)內(nèi)專業(yè)級的開發(fā)框架，滿足大數(shù)據(jù)采集、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和高并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問請求。
系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)行平臺(tái)均采用當(dāng)今通用的各種操作系統(tǒng)和開發(fā)工具，充分利用了我們在其它監(jiān)控 領(lǐng)域中成功應(yīng)用的中間件和模塊，大大減少在系統(tǒng)平臺(tái)方面的投入，具有*的性價(jià)比。
基于組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)理念，以一套通用平臺(tái)，解決能源數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)地 SCADA 監(jiān)控、云平臺(tái)數(shù) 據(jù)分析、手機(jī) App 運(yùn)維管理。四維一體的解決方案推動(dòng)電力智能化。
整個(gè)系統(tǒng)具有進(jìn)一步擴(kuò)展功能的能力，可以很好的適應(yīng)現(xiàn)代智能管控的需求。保證用戶在系統(tǒng)上 進(jìn)行有效的開發(fā)和使用，并為今后的發(fā)展提供一個(gè)良好的環(huán)境?？沙浞掷煤捅Ｗo(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源 便于當(dāng)前以及以后的擴(kuò)建；平臺(tái)服務(wù)器具備擴(kuò)展和堆疊能力，便于不同級別的中心整合與擴(kuò)建， 系統(tǒng)必須具有很強(qiáng)的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)空間擴(kuò)容能力。
實(shí)用性
以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為依托，可多用戶多畫面實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、可連接多種報(bào)警設(shè)備*用戶 的監(jiān)控要求。
平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)安全性在管理中是關(guān)鍵問題之一，安全性分為數(shù)據(jù)安全和信息安全，在上述三方面 有如下要求： 數(shù)據(jù)安全：對數(shù)據(jù)進(jìn)行多級別、分布式的存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)不容易受到破壞。數(shù)據(jù)的 AES 加密機(jī)制，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的安全，不會(huì)被截獲、篡改和利用； 信息安全：所有配置信息、管理信息、日志信息均存放在中心數(shù)據(jù)庫，實(shí)行信息集中管理； 分級授權(quán)：對下屬管理員的應(yīng)用功能、訪問范圍進(jìn)行授權(quán)。由下屬管理員對所屬機(jī)構(gòu)操作員的應(yīng)用功能、訪問范圍進(jìn)行授權(quán)和管理。
| 序 號(hào) | 類別 | 監(jiān)測設(shè)備 | 作用 | 說明 |
| 1
| 機(jī)組LCU | PLC | 機(jī)組的順序控制 | |
| 機(jī)組數(shù)據(jù)采集 | ||||
| 事件順序記錄（SOE） | ||||
| 輸出控制功能 | ||||
| 水機(jī)保護(hù)功能 | ||||
| 交流采樣系統(tǒng) | 交流數(shù)據(jù)采集 為機(jī)組出力提供可靠數(shù)據(jù) | |||
| 同期單元 | 完成機(jī)組同期并網(wǎng)功能，具備快速調(diào)節(jié)、快速并網(wǎng)、硬件閉鎖。包含手、自動(dòng)同期功能
| |||
| 雙供電裝置 | 為PLC、自動(dòng)化元件提供可靠工作電源、冗余配置，寬限輸入，隔離輸出
| |||
| 現(xiàn)地監(jiān)控單元 | 就地顯示 控制操作 | |||
| 通訊管理機(jī) | 勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速器系統(tǒng)、溫度采集、轉(zhuǎn)速測控、保護(hù)裝置、交流采樣、同期裝置等設(shè)備接入 | |||
| 2 | 開關(guān)站及公用LCU | PLC | 輔機(jī)控制 | |
| 數(shù)據(jù)采集 | ||||
| 事件順序記錄（SOE） | ||||
| 輸出控制功能 | ||||
| 交流采樣系統(tǒng) | 開關(guān)站交流數(shù)據(jù)采集 | |||
| 同期單元 | 完成機(jī)組同期并網(wǎng)功能，具備快速調(diào)節(jié)、快速并網(wǎng)、硬件閉鎖。包含手、自動(dòng)同期功能
| |||
| 雙供電裝置 | 為PLC、自動(dòng)化元件提供可靠工作電源、冗余配置
| |||
| 現(xiàn)地監(jiān)控單元 | 本地監(jiān)控/操作 | |||
| 通訊管理機(jī) | 直流系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、溫度采集、保護(hù)裝置、交流采樣、多點(diǎn)同期裝置等設(shè)備接入 | |||
| 3 | 開關(guān)站及公用LCU | PLC | 閘門控制 | |
| 數(shù)據(jù)采集 | ||||
| 事件順序記錄（SOE） | ||||
| 輸出控制功能 | ||||
| 交流采樣系統(tǒng) | 400V交流進(jìn)線數(shù)據(jù)采集 | |||
| 雙供電裝置 | 為PLC、自動(dòng)化設(shè)備提供可靠工作電源、冗余配置 | |||
| 現(xiàn)地監(jiān)控單元 | 本地監(jiān)控/操作 | |||
| 通訊管理機(jī) | 柴油發(fā)電機(jī)、水位測量儀、UPS電源等設(shè)備接入 |
表 1 - 監(jiān)測點(diǎn)列表
| 序號(hào) | 采集數(shù)據(jù)名稱 | 類別 |
| 1 | 大壩水位 | 模擬量 |
| 2 | 水輪機(jī)軸瓦溫度 | 模擬量 |
| 3 | 水輪機(jī)水壓 | 模擬量 |
| 4 | 噴針開度 | 模擬量 |
| 5 | 導(dǎo)葉開度 | 模擬量 |
| 6 | 機(jī)有功功率 | 模擬量 |
| 7 | 機(jī)無功功率 | 模擬量 |
| 8 | 機(jī)功率因數(shù) | 模擬量 |
| 9 | 機(jī)組頻率 | 模擬量 |
| 10 | 機(jī)組機(jī)端電壓Uab | 模擬量 |
| 11 | 機(jī)組機(jī)端電壓Ubc | 模擬量 |
| 12 | 機(jī)組機(jī)端電壓Uca | 模擬量 |
| 13 | 機(jī)組機(jī)組電流Ia | 模擬量 |
| 14 | 機(jī)組機(jī)組電流Ib | 模擬量 |
| 15 | 機(jī)組機(jī)組電流Ic | 模擬量 |
| 16 | 機(jī)組系統(tǒng)電壓Uab | 模擬量 |
| 17 | 機(jī)組系統(tǒng)電壓Ubc | 模擬量 |
| 18 | 機(jī)組系統(tǒng)電壓Uca | 模擬量 |
| 19 | 機(jī)組開機(jī) | 開關(guān)量 |
| 20 | 機(jī)組停機(jī) | 開關(guān)量 |
| 21 | 機(jī)組復(fù)位 | 開關(guān)量 |
| 22 | 機(jī)組急停 | 開關(guān)量 |
| 23 | 機(jī)組自動(dòng) | 開關(guān)量 |
| 24 | 機(jī)組遠(yuǎn)控 | 開關(guān)量 |
| 25 | 機(jī)組保護(hù)動(dòng)作 | 開關(guān)量 |
| 26 | 機(jī)組出口合位 | 開關(guān)量 |
| 27 | 機(jī)組滅磁合位 | 開關(guān)量 |
| 28 | 機(jī)組主變QF合位 | 開關(guān)量 |
| 29 | 機(jī)組主變QF儲(chǔ)能 | 開關(guān)量 |
| 30 | 機(jī)組調(diào)速器增速 | 開關(guān)量 |
| 31 | 機(jī)組調(diào)速器減速 | 開關(guān)量 |
| 32 | 機(jī)組調(diào)速器低油壓 | 開關(guān)量 |
| 33 | 機(jī)組調(diào)速器故障 | 開關(guān)量 |
| 34 | 機(jī)組調(diào)速器急停 | 開關(guān)量 |
| 35 | 機(jī)組調(diào)速器復(fù)位 | 開關(guān)量 |
| 36 | 機(jī)組閘門全開 | 開關(guān)量 |
| 37 | 機(jī)組閘門全關(guān) | 開關(guān)量 |
| 38 | 機(jī)組旁通閥全開 | 開關(guān)量 |
| 39 | 機(jī)組旁通閥全關(guān) | 開關(guān)量 |
| 40 | 機(jī)組開主閥 | 開關(guān)量 |
| 41 | 機(jī)組關(guān)主閥 | 開關(guān)量 |
| 42 | 機(jī)組剎車投入 | 開關(guān)量 |
| 43 | 機(jī)組剎車退出 | 開關(guān)量 |
| 44 | 機(jī)組勵(lì)磁開機(jī) | 開關(guān)量 |
| 45 | 機(jī)組勵(lì)磁停機(jī) | 開關(guān)量 |
| 46 | 機(jī)組勵(lì)磁增磁 | 開關(guān)量 |
| 47 | 機(jī)組勵(lì)磁減磁 | 開關(guān)量 |
| 48 | 機(jī)組折向器投入 | 開關(guān)量 |
| 49 | 機(jī)組折向器退出 | 開關(guān)量 |
| 50 | 機(jī)組主變斷路器合閘 | 開關(guān)量 |
| 51 | 機(jī)組主變斷路器分閘 | 開關(guān)量 |
| 52 | 機(jī)組主變斷路器儲(chǔ)能 | 開關(guān)量 |
| 53 | 機(jī)組有功增 | 開關(guān)量 |
| 54 | 機(jī)組有功減 | 開關(guān)量 |
| 55 | 無功增 | 開關(guān)量 |
| 56 | 機(jī)組無功減 | 開關(guān)量 |
| 57 | 機(jī)組開環(huán)調(diào)節(jié) | 開關(guān)量 |
| 58 | 機(jī)組閉環(huán)調(diào)節(jié) | 開關(guān)量 |
| 59 | 機(jī)組水位調(diào)節(jié) | 開關(guān)量 |
| 60 | 機(jī)組快融熔斷 | 開關(guān)量 |
| 61 | 機(jī)組220V電壓異常 | 開關(guān)量 |
4.水電平臺(tái)水電站監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)拓?fù)鋱D
5.系統(tǒng)架構(gòu)
根據(jù)數(shù)據(jù)的流向，設(shè)計(jì)系統(tǒng)分為五層架構(gòu)：
6.數(shù)據(jù)采集和處理
能夠?qū)Ω鞅O(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算和分析， 可對異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生報(bào)警信息，并能向 SCADA 或其他系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)。
對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行管理和分析，為優(yōu)化工藝提供數(shù)據(jù)支撐。
相關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)布、瀏覽，報(bào)表和畫面等信息展示。
可進(jìn)行系統(tǒng)配置、人員權(quán)限管理、數(shù)據(jù)備份。
云服務(wù)器或者私有服務(wù)器
7.2數(shù)據(jù)采集器（QT系列通訊管理機(jī)）
1）內(nèi)置組態(tài)軟件，工程人員可以快速與各種終端設(shè)備完成數(shù)據(jù)采集與通迅
2）內(nèi)置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)可以達(dá)到毫秒級刷新
3）內(nèi)置 SQLite 數(shù)據(jù)庫，支持?jǐn)?shù)據(jù)本地存儲(chǔ)
4）支持豐富的協(xié)議，包括：IEC101、103、104、modbus、DL/T645 規(guī)約以及
各類 PLC 設(shè)備的通信規(guī)約
5）支持采集器的遠(yuǎn)程管理，包括上載配置、下載配置等，方便運(yùn)維人員遠(yuǎn)程
操作
6）支持?jǐn)?shù)據(jù)的加密、斷點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳
7）支持對通訊數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)視功能
·設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控
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