一种火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统的制作方法

本实用新型涉及发电技术领域，特别是涉及一种火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统。

背景技术：

随着国家信息化和工业化深度融合方针的贯彻，在节能、降耗、减排政策的驱动下，发电企业对新型数字化电厂、智慧电厂的建设着实成为发展趋势。智慧电厂的本质是信息化与智能化技术在发电领域的高度发展与深度融合，主要体现在大数据、物联网、可视化、先进测量与智能控制等技术的系统化应用，其技术核心是信息融合与智能发电技术。

另外，火力发电的日益饱和煤炭产业的复苏，导致火力发电经营日益严峻，目前较为主流的火力发电厂水源地设备操作系统主要包括自动化水平较低的火电机组和自动化水平正常的火电机组两种，在自动化水平较低的火电机组，水源地设备操作方式大都由运行值班人员在机房操作，24小时人员坚守，设备启停前后由人员去就地检查设备情况。在自动化水平正常的火电机组，水源地设备操作方式是在各水源地值班室均配置有操作员PC，由运行值班人员在值班室用操作员PC接收到PLC机柜中各设备的运行状态数据，并利用操作员PC对设备进行操作，24小时人员坚守，设备启停前后由人员去就地检查设备情况或用操作员PC视频监控查看，并且为保证操作员PC的正常运行，一般还配置有冗余的操作员PC。但是这两种火力发电厂水源地设备操作系统各水源地均需要投入较多的人力，人力资源浪费严重，并且通过在各水源地值班室配置操作员PC的方式，需要配备大量的操作员PC，成本高。

综上所述，如何有效地解决现有的火力发电厂水源地设备操作系统各水源地均需要投入较多的人力，人力资源浪费严重，成本高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统，该火力发电厂水源地设备的监控系统较大地解放了人力，实现就地设备无人值守、远方集中控制，避免了人力资源浪费，降低了成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统，包括：

设置于各水源地，采集各设备的运行状态数据，并根据控制指令对各所述设备进行相应控制的PLC机柜；设置于监控中心，接收各所述PLC机柜上传的所述运行状态数据，根据所述运行状态数据向各所述PLC机柜发送所述控制指令的总操作PC。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

连接各所述PLC机柜和所述总操作PC的通信线路；其中，所述通信线路包括由联通对联通网络和电信对电信网络构成的主通信线路，还包括由联通对电信网络和电信对联通网络构成的辅通信线路。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述PLC机柜为内置有冗余通讯模件的PLC机柜。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

部署有水源地VPN设备，对所述运行状态数据进行加密的水源地总交换机；其中，所述水源地总交换机与所述PLC机柜相连。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

设置于所述监控中心且部署有总站VPN设备，对密文形式的所述运行状态数据进行解密，并将各所述PLC机柜与所述总操作PC调制于同一网段的核心服务器。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

设置于各所述水源地的高清红外监控摄像头和设置于所述监控中心的总监控PC；其中，所述高清红外监控摄像头和所述总监控PC均与所述水源地总交换机相连。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

设置于各所述水源地的水源地监控PC和水源地操作员PC；其中，所述高清红外监控摄像头和所述水源地总交换机均与所述水源地监控PC相连，所述PLC机柜和所述水源地总交换机均与所述水源地操作员PC相连。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述高清红外监控摄像头包括对各所述设备的运行状态图像信息进行采集的枪机摄像头，还包括对各所述水源地的蓄水池的水位图像信息进行采集的球机摄像头；其中，所述枪机摄像头和所述球机摄像头均与所述水源地总交换机相连。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

围设于各所述水源地，对各所述水源地中的各所述设备和植被进行保护的高压电子围栏和报警器；其中，所述高压电子围栏和所述水源地总交换机均与所述报警器相连。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

设置于所述监控中心的麦克风及设置于各所述水源地的扬声器；其中，各所述扬声器均与所述麦克风相连。

应用本实用新型实施例所提供的火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统，包括设置于各水源地，采集各设备的运行状态数据，并根据控制指令对各设备进行相应控制的PLC机柜；设置于监控中心，接收各PLC机柜上传的运行状态数据，根据运行状态数据向各PLC机柜发送控制指令的总操作PC；其中，各PLC机柜均与总操作PC相连。通过在监控中心设置总操作PC，将各水源地的PLC机柜与监控中心的总操作PC相连，使得各水源地的PLC机柜与总操作PC建立通信连接，各PLC机柜中各设备的运行状态数据可以汇总到总操作PC中，只需要在监控中心的总操作PC安排值班人员，就可以达到对各水源地的各设备进行监视和控制，相较于现有的在各水源地均安排值班人员对各自水源地的设备进行监视和控制，较大地解放了人力，实现就地设备无人值守、远方集中控制，避免了人力资源浪费，同时较大地减少了操作员PC的数量，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中火力发电厂水源地设备的监视和控制系统的一种结构框图；

图2为本实用新型实施例中一种火力发电厂水源地设备的监视和控制系统的另一种结构框图。

附图中标记如下：

1-PLC机柜、2-总操作PC、3-通信线路、31-主通信线路、32-辅通信线路、4-水源地总交换机、5-核心服务器、6-高清红外监控摄像头、7-总监控PC、8-水源地监控PC、9-水源地操作员PC、10-高压电子围栏、11-通信基站、12-PLC交换机、13-二期化学交换机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，图1为本实用新型实施例中一种火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统的结构框图，该火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统可以包括：

设置于各水源地，采集各设备的运行状态数据，并根据控制指令对各设备进行相应控制的PLC机柜1；

设置于监控中心，接收各PLC机柜1上传的运行状态数据，根据运行状态数据向各PLC机柜1发送控制指令的总操作PC2；其中，各PLC机柜1均与总操作PC2相连。

本实用新型实施例所提供的火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统可以包括设置于各水源地的PLC机柜1，用于采集各水源地的水泵、阀门、液位计等设备的运行状态数据，并可以根据接收到的控制指令对各设备进行相应控制。还可以包括设置于监控中心的总操作PC2，并且各PLC机柜1均与总操作PC2相连。各水源地的PLC机柜1可以将采集完成的各设备的运行状态数据通过有线传输方式上传给总操作PC2，也可以通过无线传输方式上传给总操作PC2，总操作PC2接收各PLC机柜1上传的各设备的运行状态数据，并可以根据接收到的运行状态数据向各PLC机柜1发送控制指令。只需要在监控中心安排运行值班人员就可以实现对各水源地的设备进行远程监控，并且减少了操作员PC的数量，较大地节省了成本。

应用本实用新型实施例所提供的火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统，包括设置于各水源地，采集各设备的运行状态数据，并根据控制指令对各设备进行相应控制的PLC机柜；设置于监控中心，接收各PLC机柜上传的运行状态数据，根据运行状态数据向各PLC机柜发送控制指令的总操作PC；各PLC机柜均与总操作PC相连。通过在监控中心设置总操作PC，将各水源地的PLC机柜与监控中心的总操作PC相连，使得各水源地的PLC机柜与总操作PC建立通信连接，各PLC机柜中各设备的运行状态数据可以汇总到总操作PC中，只需要在监控中心的总操作PC安排值班人员，就可以达到对各水源地的各设备进行监视和控制，相较于现有的在各水源地均安排值班人员对各自水源地的设备进行监视和控制，较大地解放了人力，实现就地设备无人值守、远方集中控制，避免了人力资源浪费，同时较大地减少了操作员PC的数量，降低了成本。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图2所示，该火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括：

连接各所述PLC机柜1和所述总操作PC2的通信线路3；其中，通信线路3包括由联通对联通网络和电信对电信网络构成的主通信线路31，还包括由联通对电信网络和电信对联通网络构成的辅通信线路32。

如图2所示，本实用新型实施例所提供的用于连接每个PLC机柜1和总操作PC2的通信线路3既可以包括由联通对联通网络和电信对电信网络构成的主通信线路31，还可以包括由联通对电信网络和电信对联通网络构成的辅通信线路32，并且主通信线路31和辅通信线路32均与通信基站11相连。当主通信线路31的任一路处于异常状态下，可以自动剔除故障主通信线路31，自动选用另一条正常的主通信线路31进行数据传输。当双路主通信线路31均故障时，切至辅通信线路32，四冗余网络配置方式可避免任一运营商网络故障或任一网络交换机故障带来的影响，同时方便后期检修维护。

因各PLC机柜1到总操作PC2的上行网络所需传输PLC组态画面、视频监控，数据较多，为合理优化网络数据传输，可以将上行网络数据传输设置为占总带宽的80％，总操作PC2到各PLC机柜1的下行网络占20％，并且联通电信两路网络带宽均匀配置。需要说明的是，对上行网络和下行网络的配置程序是现有的，本实用新型实施例对此不作保护。

在本实用新型的一种具体实施方式中，PLC机柜1为内置有冗余通讯模件的PLC机柜1。

利用监控中心的总操作PC2远方控制各水源地的设备，在各水源地PLC机柜1中设置冗余通讯模件，实现总操作PC2可以通过冗余通讯模件访问各水源地PLC机柜1，确保网络安全的同时，增加IP容错率，并且总操作PC2可以设置有双网卡，以实现总操作PC2通过Windows远程桌面对各水源地PLC机柜1控制，从而控制各水源地设备。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图2所示，该火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括：

部署有水源地VPN设备，对运行状态数据进行加密的水源地总交换机4；其中，水源地总交换机4与PLC机柜相连。

基于上述实施例，如图2所示，本实用新型实施例所提供的火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括设置于各水源地的水源地总交换机4，水源地总交换机4与PLC机柜1相连。通过水源地总交换机4中部署的水源地VPN设备对PLC机柜1上传的各设备的运行状态数据进行加密，可以防止运行状态数据在上传的过程中被劫取或恶意修改，从而保证总操作PC2接收到的各设备的运行状态数据的准确性。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图2所示，该火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括：

设置于监控中心且部署有总站VPN设备，对密文形式的所述运行状态数据进行解密，并将各所述PLC机柜1与所述总操作PC2调制于同一网段的核心服务器5。

如图2所示，本实用新型实施例所提供的火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括设置于所述监控中心且部署有总站VPN设备的核心服务器5，通过该核心服务器5配置各水源地网络、PLC机柜1的IP地址、总操作PC2的IP地址，以实现总操作PC2对各PLC机柜1的数据访问，并通过部署的总站VPN设备对密文形式的运行状态数据进行解密。利用核心服务器5将各水源地IP段与总操作PC2的IP匹配，总操作PC2通过Windows远程桌面实现对各水源地的PLC机柜1的控制。另外，利用核心服务器5将各水源地IP段与总操作PC2的IP匹配，在其上安装PLC上位组态画面INTOUCH，在驱动软件设置多用户，实现集控远程控制。两种远控方式独立冗余配置，安全可靠。需要说明的是，核心服务器5对各水源地IP段与总操作PC2的IP段的配置程序是现有的，本实用新型实施例对此不作保护。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图2所示，该火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括：

设置于各水源地的高清红外监控摄像头6和设置于监控中心的总监控PC7；其中，高清红外监控摄像头6和总监控PC7均与水源地总交换机4相连。

如图2所示，本实用新型所提供的火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括设置于各水源地的高清红外监控摄像头6，各高清红外监控摄像头6和总监控PC7均与水源地总交换机4相连。如果高压电子围栏10作为第一道防范，那么高清红外监控摄像头6可以作为第二道防范，高清红外监控摄像头6可以实时采集各水源地的设备的图像信息和各水源地的环境图像信息，并通过水源地总交换机4上传给总监控PC7，总监控PC7可以将接收到的图像信息进行显示，如可以分割多画面显示。监控中心的值班人员可以通过查看总监控PC7的界面显示，及时采取相应的应对措施。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图2所示，该火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括：

设置于各水源地的水源地监控PC8和水源地操作员PC9；其中，高清红外监控摄像头6和水源地总交换机4均与水源地监控PC8相连，PLC机柜1和水源地总交换机4均与水源地操作员PC9相连。

基于上述实施例，如图2所示，本实用新型实施例所提供的火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括设置于各水源地的水源地监控PC8和水源地操作员PC9，高清红外监控摄像头6和水源地总交换机4均与水源地监控PC8相连，PLC机柜1和水源地总交换机4均与水源地操作员PC9相连。通过设置水源地监控PC8和水源地操作员PC9，在监控中心设备出现故障时，可以分派值班人员到各水源地进行就地化监视和控制操作。并且由于水源地监控PC8直接与高清红外监控摄像头6相连，可以设置水源地监控PC8以比较高的帧数显示图像信息，通过降帧处理后，将帧数较低的图像信息上传给监控中心的总监控PC7，从而降低图像信息上传过程中所需带宽。需要说明的是，降帧处理所应用的程序是现有的，本实用新型实施例对此不作保护。

具体的，还可以在各水源地设置PLC交换机12，起到扩展作用，并保证正常通讯，使得水源地监控PC8、水源地操作PC及PLC机柜1均先直接与PLC交换机12相连，PLC交换机12再与水源地总交换机4相连，起到了缓解水源地总交换机4的压力的作用。并且可以设置于核心服务器5直接相连的二期化学交换机13，用于接收核心服务器5中的各设备的运行状态数据，通过二期化学交换机13将运行状态数据发送给总操作PC2，并且总操作PC2可以将控制指令先发送给二期化学交换机13，再通过二期化学交换机13发送给核心服务器5，能够提高对运行状态数据和控制指令的传输效率。并且可以设置多个二期化学交换机13和与之相连的总监控PC7及总操作PC2，起到冗余作用。

在本实用新型的一种具体实施方式中，高清红外监控摄像头6包括对各设备的运行状态图像信息进行采集的枪机摄像头，还包括对各水源地的蓄水池的水位图像信息进行采集的球机摄像头；其中，枪机摄像头和球机摄像头均与水源地总交换机4相连。

基于上述实施例，高清红外监控摄像头6包括枪机摄像头和球机摄像头，并且枪机摄像头和球机摄像头均与水源地总交换机4相连。由于各水源的设备的安装位置一般是固定的，可以设置枪机摄像头采集各设备的运行状态图像信息，并且枪机摄像头可以适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区。针对水源地的蓄水池这种面积相对大的被监控对象，可以设置球机摄像头对其进行监控，可以增大监控范围。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图2所示，该火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括：

围设于各水源地，对各水源地中的各设备和植被进行保护的高压电子围栏10和报警器；其中，高压电子围栏10和水源地总交换机4均与报警器相连。

如图2所示，本实用新型实施例所提供的火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括围设与各水源地的高压电子围栏10和报警器，高压电子围栏10可以由电子围栏脉冲主机、控制中心、围栏前端、防雷器和线路四个部分，提供高压电子围栏10上的高压脉冲、探测入侵行为。高压电子围栏10是一种主动入侵防越围栏，可以对入侵企图做出反击，击退、延迟入侵时间，并且不威胁人的性命。

通过设置报警器，并设置高压电子围栏10和水源地总交换机4均与报警器相连，当高压电子围栏10检测到存在外来人员或大型动物的入侵时，报警器可以发出报警信息，通过水源地总交换机4上传给监控中心的总监控PC7，总监控PC7显示报警信息，从而可以提示值班人员及时采取相应的应对措施。报警器具体可以为声光报警器，通过声光报警可以对外来人员或大型动物起到警示作用。

在本实用新型的一种具体实施方式中，该火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括：

设置于监控中心的麦克风及设置于各水源地的扬声器；其中，各扬声器均与麦克风相连。

本实用新型所提供的火力发电厂分散式水源地设备的集中监视和控制系统还可以包括设置于监控中心的麦克风和设置于各水源地的扬声器，并且各扬声器均与麦克风相连。当存在外来人员或大型动物入侵各水源地时，监控中心的值班人员可以通过麦克风录入警示语，并通过各水源地的扬声器对警示语进行播放以对入侵人员或大型动物进行警告。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的一种火力发电厂水源地设备的监控系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。