信息技術在大黑汀水電站管理中的應用

【摘要】大黑汀水電站隸屬于水利部海委引灤工程管理局大黑汀水庫管理處，為引灤樞紐工程的一部分，位于河北省遷西縣城北5km的灤河干流上，由大黑汀渠首電站和大黑汀壩后式河床電站組成，總裝機容量為23400kW。隨著近年來機組更新改造及增效擴容項目的完成，大黑汀水電站以改變電站運行管理手段提高機組運行效率為目標，綜合運用了計算機監控系統和視頻監控系統相結合的信息技術，實現了向“無人值班、少人值守”的高效管理模式的轉變，使電站運行管理效率得到大大提升。

【關鍵詞】大黑汀水電站；信息技術；應用

一、計算機監控系統

1、系統概述

大黑汀水電站計算機監控系統為分層分布開放式結構，分為主控制級和現地控制級兩層，采用百兆光纖以太網連接，主要實現了以下3方面的功能：

1.1實現對電站的就地和遠方監控。

1.2實現電站計算機監控系統與相關電力系統間電力數據網和常規遠動通道的之間遠程數據的通信。

1.3實現電站計算機監控系統與保護裝置、微機自動裝置、勵磁裝置、調速器裝置、現地各系統控制PLC等之間的通信。

2、系統結構及硬件配置

2.1結構及特點

大黑汀水電站共有發電機組5臺，其中渠首電站4臺，河床電站1臺。計算機監控系統能對全站主要機電設備進行控制，對所有機電設備的運行情況進行全面的數據監視，并能通過通訊服務器與遠方電力數據網進行數據通信。

渠首電站監控系統主要包括操作員工作站、工程師工作站兼培訓工作站、通信工作站、發電機組現地控制單元（LCU）、公用設備控制單元（LCU）、UPS電源、GPS、模擬屏、打印機和網絡設備等。

河床電站監控系統主要包括發電機組現地控制單元（LCU）、公用設備控制單元（LCU）、UPS電源、GPS、網絡設備及監視終端等。

河床電站通過監控終端可上送信息至渠首電站中控室，可通過渠首電站控制系統監視和操作河床電站。河床電站監視終端用于信息的顯示和提供人機接口。

2.2計算機監控系統結構見附圖：

2.3現地控制單元（LCU）

大黑汀水電站計算機監控系統由5套LCU組成（渠首電站4套、河床電站1套），LCU由彩色液晶觸摸屏、輸入/輸出接口及可編程控制器/智能I/O模塊、同期裝置、電度表、變送器及相應軟件等組成。 現地LCU采用交、直流雙供電自動切換方式。

2.4 UPS電源

兩套冗余的UPS電源供計算機監控系統為上位機供電。一套用于渠首電站；另外一套用于河床電站。

2.5 防雷模塊

監控系統所有屏柜、裝置的交流進線處均需設置二次防雷模塊，防雷模塊采用魏德米勒的二級防雷模塊。

系統軟件

監控軟件為全開放式系統結構，系統集成軟件為 C/S架構，在實際運行過程中系統的實時性和穩定性均達到預期效果。通過控制中心工作站上的集成系統軟件中的集中監控畫面對設備進行監視控制，被控制部分的關鍵系統能自動快速響應。

培訓仿真軟件，為培訓人員應提供通過交互式屏幕顯示，建立操作和維護電站各種情況的軟件。仿真電站實際運行軟件和仿真開機或停機過程中事故處理軟件。并提供仿真操作系統所需要的基本軟件。

整套系統采用先進的防病毒技術，方便、全面、友好的病毒警報和報表系統管理機制，能夠有效的查殺各種多態病毒和未知病毒集中和方便地進行病毒定義碼和掃描引擎的更新。

二、視頻監控系統

1.大黑汀水電站視頻監控系統以全光IP網絡，MPEG4/H.264壓縮技術、千兆網絡交換、NVR、流媒體等技術為核心，實現對大黑汀水電站重點建筑物、機電設備環境及運行情況的遠程視頻監視。

2. 大黑汀水電站視頻監控系統圖

3.大黑汀水電站視頻監控系統采用了海康威視公司的主流監控設備及iVMS-4200網絡視頻監控軟件系統。該軟件特別針對于大黑汀水電站這類小型系統還可以將多個組件安裝在同一PC上，進行高度集成；同時能夠實現超級管理員，管理員和操作員三級用戶權限管理和多達50個用戶的賬戶管理，并充分滿足各個系統的權限管理。

三、應用效果

在實際運行過程中，大黑汀水電站計算機監控系統與視頻監控系統運行穩定可靠。運行管理人員可以遠程獲取機組及附屬設施的計算機監控實施數據，再結合各個遠端的視頻監控點的實時高清影像，可使遠端的管理人員更加真實的對電站設備設施進行運行管理。同時，實現了工作人員在遠離惡劣現場環境下（如雷雨、冰雹、風暴等）對電站設備及附屬設施現場進行不間斷巡視監控；實現了“無人或少人值守”的目的，起到了減員增效的作用，亦對大黑汀水庫管理處東渠首小水電的“無人值守”方案設計起到了借鑒作用。

四、結束語

本文只針對大黑汀水電站在信息技術應用上（主要是計算機監控及視頻監控技術應用）作了相關介紹，不妥之處敬請讀者批評指正，希望此文能夠在技術方面為其它水電站在相應的技術應用上起到一定的借鑒作用。

參考文獻：

[1]《視頻監控系統在大黑汀水電站的應用》——石明忠 《無線互聯科技》2016年第17期。

[2]《 大黑汀水電站增效擴容改造工程——計算機監控系統》2013年。