一种水电站远程监测系统的制作方法

本发明属于水电站管理技术领域，尤其涉及一种水电站远程监测系统。

背景技术：

我国有许许多多的小水电站，小水电站采用计算机监控系统实现可以大幅减少水电站人员的工作量，从而降低误操作率，确保设备的工作可靠性；水电站各个设备的运行状况和参数也能通过该系统正确反映出来，并且设备故障的报警信号也能及时发出。所以水电站运用监控系统后，设备运行的可靠性得到保证，也加快水电站控制调节过程，提高电能质量，提高经济效益。但目前在小型水电站中的实施的很少。其主要原因是实现计算机监控系统的成本太高。本发明要解决的技术问题是如何实现低成本的小水电站的监控系统的问题。

随着我国信息化和自动化水平的进步，越来越多的水电站将运用计算机监控技术，许多新技术的运用大大降低了水电站监控系统的维护难度，并提高了它的操作难易度，同时也减少了运营成本。如今，计算机监控系统已在国内大中型水电站中普及，但在小型水电站中的普及率却很少。虽说前者在水电系统中占重要地位，发挥着强大作用，其发电总数也等于或多于许多小型水电站，但后者在水电系统中仍有一席之地，特别是我国农村分布很多的小型水电站。

计算机监控系统的运用让水电站能以最科学的算法实现机组的启停、功率的调配，不仅降低机组空载时的水资源损耗，而且增加了电站的经济效益。目前计算机监控系统已在国内许多大中型水电站中应用，但在小型水电站中的应用很少。主要原因是目前使用的计算机监控系统的成本太高，不利于在小水电站推广。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足，本发明公开了一种水电站远程监测系统。

本发明是通过如下技术方案实现的：

设计了一种水电站远程监测系统，包括上位机监控层，上位机监控层连接有现地控制层；

现地控制层包括触摸屏，触摸屏连接有微机励磁调节器、PLC机、微机综合保护器和温度巡检仪；现地控制层连接到水电站设备；

现地控制层采集运行数据、状态和故障报警信息，并将采集到的信息上传至上位机监控层；所述上位机监控层包括上位机，上位机存储、处理、显示现地控制层采集的信息，并对水电站设备进行控制。

进一步的改进，所述上位机连接有打印机。

进一步的改进，所述触摸屏为威纶MT8071iE触摸屏，触摸屏具有1个RS232接口和2个RS485接口，其中COM2口和COM3口共用一个DB-9接口；触摸屏通过MODBUS RTU通信协议进行通信；触摸屏还设有以太网接口，触摸屏通过网线与交换机连接，交换机再用网线连接到上位机。

进一步的改进，所述水电站设备包括电厂发电设备、开关站、公用设备和闸门：

所述电厂发电设备包括水轮机、发电机、励磁装置、调相机、微机综合保护器、辅机、变压器；

所述开关站包括母线、断路器、接地刀闸、隔离开关；

所述公用设备包括厂用电系统、直流系统、油系统、水系统；

所述闸门包括进水口闸门、泄洪闸门。

进一步的改进，一个上位机监控层连接有四个现地控制层。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

采用低廉的威纶触摸屏，结合厂家免费提供的软件，实现现场数据和上位机的通信，从而实现计算机的远程监控。本发明使发电站监控成本大幅降低，非常适合在小水电站推广。

附图说明

图1为系统结构框图；

图2为水电站监控软件功能图。

具体实施方式

实施例1

本系统包括上位机监控层1和现地控制层2。上位机监控层1是监控的核心，它包括一套计算机及打印机和监控软件。

就地控制层2负责采集运行数据、状态和故障报警信息等，并通过以太网将数据送到上位机，一套监控系统可以根据需求监控四现地控制层，即四台发电机组。

水电站监控的通信技术采用威纶MT8071iE触摸屏，它可以与微机励磁调节器、西门子PLC S7-200、PLB-6微机综合保护器、S50温度巡检仪进行信息交换。现地控制单元的控制对象主要包括以下几个部分：(1)电厂发电设备：包括水轮机、发电机、励磁装置、调相机、微机综合保护器、辅机、变压器等；(2)开关站：包括母线、断路器、接地刀闸、隔离开关等；(3)公用设备：包括厂用电系统、直流系统、油系统、水系统等[i]；(4)闸门：包括进水口闸门、泄洪闸门等。

主监控中心与其它各个站之间，以及人机界面之间通过以太网通讯。威纶MT8071iE触摸屏具有1个RS232接口和2个RS485接口，其中COM2口和COM3口共用一个DB-9(针)接口，通过MODBUS RTU通信协议与上述设备进行通信。另外威纶MT8071iE触摸屏还带以太网接口，该网络接口通过网线与交换机连接，交换机再用网线连接到上位机的网络接口，实现与上位机的通信。

在上位机的PC中可采用威纶提供的免费组态软件来开发小水电站监控软件，提高了软件编制效率。上位机可完成以下任务：现场机组及各个智能设备的实时运行数据和运行状态以及故障报警信息的釆集、处理，实时显示电站设备运行状态和参数及故障报警；对电站设备进行简单的控制；实现实时数据和故障报警信息的顺序记录与存储，历史纪录报表的处理与打印。水电站监控软件功能图见图2.

工作过程：

就地控制层采集运行数据、状态和故障报警信息等，并通过以太网将数据送到上位机，上位机将采集到的现场机组及各个智能设备的实时运行数据和运行状态以及故障报警信息进行处理，实时显示电站设备运行状态和参数及故障报警；对电站设备进行简单的控制；实现实时数据和故障报警信息的顺序记录与存储，历史纪录报表的处理与打印。

系统上电后，监视系统开始运行，最先看到主界面，点击主界面上各机组的监视图按钮，就能看到对应机组的实时数据及状态监测画面。本水电站监控系统除了能对实时数据及状态进行监测外，还要对水电站各设备的历史运行数据和故障报警内容进行记录，并且能随时进行查看，以供运行人员事后分析。

以上实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围，凡是依据本发明的技术实质对以下实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。