水電廠計算機監控系統通訊方式分析

在社會經濟高速發展帶動下，科技水平也隨之在不斷提升，計算機監控系統在各個領域也得到了進一步的應用推廣，而作為一種科學整合了計算機網絡、自動化控制，以及數字電子等技術的一種綜合性繼承系統。這種系統在各行業的發展中有著不可忽視的應用地位，而為了將其優勢充分發揮出來，還應做出進一步探究。本文就針對其通訊方式作出了深入分析。

【關鍵詞】水電廠 計算機監控系統 通訊方式

對于計算機監控系統在水電廠的應用來講，其通常都是通過對現場各設備的相關進行獨自采集，然后再將這些數據由通訊方式傳輸給監控的計算機做出全面分析與妥善處理，在此基礎上，計算機系統再向現場各設備發出相應的控制命令。由此可見，水電廠計算機監控系統要想實現穩定運行，其計算機與現場各設備之間就必須要達到實時、可靠的通訊，因此，必須要加強對該系統通訊方式的深入研究。

1 水電廠計算機監控系統通訊方式

1.1 簡單串口通訊

通常情況下，RS485或者是RS232、RS422都是通訊方式常用的物理層。相對來講，其中RS485的應用推廣范圍相對較廣，對于這通訊手段物理層來講，其不僅對差分接收器、平衡驅動進行組合運用，抗噪聲干擾性能也相對較強，最大限度可以實現32各節點的支持。同時，在通信距離、速度層面來講，最大限度可以達到1219米、10Mbps。傳輸行為通常是通過雙絞線的使用來實現的，且所采用的通訊線纜間隔、設備設施也擁有著價格經濟的優點。

簡單串口通訊方式的數據鏈路層的通訊協議相對比較簡單，且通常對于MODBUS-RTU標準協議都具有較高的兼容性，再加上這類標準協議往往都屬于一主多從的類型，且所有的通訊行為的發起、完成都要經過主設備，但是由于其差錯控制機制，以及錯誤重傳等機制還有待進一步完善，所以在實際應用中，其傳輸效率一直都難以得到顯著提升。但是由于這種通訊方式擁有著較為簡單的結構，且性價比也往往都是最佳的，所以在通訊質量要求相對較低的現場設備監控系統中應用的還是比較廣泛的。

1.2 現場總線通訊

（1）對于CAN現場總線來講，其總線結構運用的通常都是多主競爭模式的，具有實現多主站運行、廣播通信分散等特征，在實時需求方面有著較高要求，且小型的計算機網絡運行中應用的比較廣泛。但是不論是在怎樣情況下，CAN現場總線的任意節點都可向剩余節點，實現無主次之分的發送信息，因此，其可以實現與多個節點之間的自由通信行為，主要采用的通信介質有雙絞線、光纖等，相應的線型結構往往都呈現于網絡拓樸。

（2）對于以太網來講，其可以說是當前所有局域網中，通用性最強的一種協議標準。在各互聯網設備之間，其信息包合理推送能夠以10到100Mbps的速率全面完成，而在水電廠計算機監控系統中的具體應用中，由于雙絞線電纜以太網成本相對較低，且具有很強的可靠性，所以得到了較為廣泛的應用。而對于總線結構來講，以太網也運用了多主競爭的模式，但是在總線存取沖突使用破壞性解決手段來講，若呈現重負荷狀態則極易帶來較為嚴重的數據信息損失。因此，要想實現以太網在水電廠計算機控制系統中的科學有效運用，將其積極作用充分發揮出來，還需要相關技術人員給予更深入的分析研究。

（3）對于PROFIBUS-DP總線來講，其在水電廠計算機監控系統運行中應用較為廣泛的是DP類產品，其總線設計的多個主站互相之間傳遞的總線控制權令牌，其中主站、從站之間實施的往往都是主從傳統，不論是對于單主還是多主系統來講，其都可以提供有力支持，其總線的主要網絡拓撲結構通常都是線型或者是樹型，也有對這兩種拓撲形式進行科學混合運用的，這樣不僅能可以實現更科學靈活的組網行為，組建出的通訊網絡規模也相對較大。另外，其通信介質主要采用的通常都是同軸電纜、雙絞線，在總線位置基礎上可以更有效的傳送相關數據，與此同時，也能夠在總線供電給現場設備中實現有效運用。

2 水電廠計算機監控系統未來發展探析

就目前來看，在水電廠日常工作中應用最廣泛的還是現場總線控制系統，作為一種較為新穎的分布式控制結構，以往水電廠采用的分層分布式系統網都是三級結構的。而不論哪個廠商，其生產的監控系統都擁有自身獨特的配套標準，且在一般情況下，往往都很難充分實現互連操作，產生的系統成本也通常都較高。而對于現場總線控制系統來講，其主要涉及到兩層，也就是工作站、現場總線智能儀表，通過應用這一模式，不僅可以盡可能的優化降低其運行成本，也能夠進一步增強該系統在實際運行中的可靠性。而在實現國際標準的統一之后，便可以真正獲取到開放式的互連系統結構。

在新時代高速發展帶動下，以及社會經濟、科技發展水平的不斷提升，自動化應用技術也取得了較為顯著的應用效果，對水電廠計算機監控系統的應用也提出了新的要求，需要相關技術人員給予更全面、深入的研發。

一方面，主要實現的革新發展目標就是其運行管理工作的落實要實行無人值班的模式，進一步深化自動化技術的應用發展研究，不斷探索、研發出更新穎先進的監控系統，不斷增強系統運行的可靠性，拓展出新穎多樣化的分析功能，加強跨平臺技術的應用普及，真正做到與其他系統共享相應信息，逐步實現水電廠建設的數字化發展；另一方面，在設備管理、診斷檢測技術的研究發展來講，應見將狀態檢修視為主要標志，對此，在近幾年，我國很多水電廠都已經在嘗試狀態檢修技術的推廣，在充分重視絕緣局部放電監測、振動擺渡監測等內容的同時，還應強化遠程監測方面的深入分析研究。

3 結語

綜上所述，針對我國水電廠日常工作現狀來看，其計算機監控系統可采用的通訊方式往往都是豐富多樣的，且都存在各自的優勢與不足，并一起構成了相對完善的監控通訊系統，而面對不斷增加的工作需求來講，要想為監控的可靠性提供有力保障，推動水電廠的健康、快速發展，就必須要選用更恰當的通訊方式，實現更穩定、安全的通訊。

參考文獻

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[2]張應亮.水電廠計算機監控系統通訊方式分析[J].湖南水利水電，2010（03）：89-90，95.

[3]李勝川.渾江梯級水電廠計算機監控系統的設計與實現[D].大連理工大學，2002.

作者簡介

張宇（1976-），男，福建省福州市人。現為沙縣城關水電有限公司職工。

作者單位

福建省沙縣城關水電有限公司 福建省三明市 365500