专利名称：闸站控制器及系统管理机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械领域，涉及控制技术，涉及计算机控制技术，尤其是涉及系统水电
站等闸站控制器及系统管理机系统。
背景技术：
水电厂由于其生产过程所具有的特点使得提高水电厂自动化水平变得非常重要。 实现"无人值班，少人值守"是水电站发展的必然趋势。闸站实现"无人值班，少人值守"可 带动整个水电厂生产管理的改革，促进电厂的技术进步，提高水电站的安全经济性能，达到 提高经济效益和社会效益的目的。 20世纪60年代，美国首先将计算机用于水电厂监控系统，由于当时的计算机体 积大、性能差、缺乏高级软件支持，所以监控系统只能承担电厂运行参数的记录和报警等。 1974年美国在哥伦比亚河梯级电站的大古力水电站(装机容量为600万kW)实现了闭环控 制。尽管该控制系统存在许多不足，直到现在还在不断的改进，但它是水电站计算机控制发 展史上的一个重要里程碑。70年代以后，随着计算机技术的不断发展，许多工业发达国家在 水电站中逐步采用计算机监控系统，并取得了显著的效益。从世界的范围来看，水电厂的计 算机监控系统还处于不断更新、变化的阶段，还没有形成典型的系统，各国的计算机监控系 统很少是完全相同的。随着计算机科学飞速的发展，硬件和软件的更新换代周期不断减少， 可以预计，这将会对水电厂计算机监控系统带来新的改革，产生更为深远的影响。
目前监控系统软件的平台多用组态方式实现。用户无需对操作系统命令深人了， 也不需要复杂的编程技巧，不论是在UNIX系统上还是在Windows系统上，都可通过组态工 具提供界面十分方便地完成对象定义、数据库测点定义、现地控制单元的各种模件定义、处 理算法定义、通信端口和协义定义以及顺控制流程生成、检测、加载等各种功能的应用定义 以和维护，避免了使用编辑程序难免产生的输入错误，实现了监控系统服务的面向对象、可 靠、开放、友好、可扩展和透明化。随着软件技术的发展，诸如Web、面向对象的Java等新技 术将越来越多地引入计算机监控系统。如在大中型电厂用高性能的UNIX工作站或服务器 作为全系统的主控机和数据服务器，而用PC机作为操作员站，由Java—次编译，多处运行， 可轻松地在操作员站、主处理器等监控系统内的节点上获得同样的人机界面，由Web信息 发布技术的支持，可在企业内部同过PC联网远程浏览到同样的界面，实现资源共享，有效 地服务生产。计算机监控系统的功能是实现电厂的集中监控、数据记录和管理及系统远方 监控及操作。随着安全生产、经济管理、电力市场等功能的扩展，监控系统已逐渐发展成为 水电厂生产综合管理系统。这些功能系统的拓展，根据具体情况，可配置成相对独立的系 统，通过高速网络与计算机监控系统进行数据交换，也可配置成计算机监控系统的子系统。 为了适应电力市场的发展，诸如趋势分析系统，状态检修系统，电力市场、经济调度决策支 持系统已处于研究开发或实验阶段。为实现这些系统功能，硬件支持上，必须选择64位的 工作站、服务器，高速交换式以太网(100Mbit/s or 1Gbit/s)等才能满足这些高级系统对 大量数据处理和交换及通信的要求。以计算机监控系统为基础的水电厂生产综合管理系统提供了水电厂从最基础的数据采集和设备控制直到面向电力市场的经济运行决策的一整 套完善服务功能，提高了电力生产管理水平，促进未来电力生产的现代管理迈上一个新台 阶。
发明内容
本发明的技术问题在于实现"无人值班，少人值守"提高水电厂自动化水平。促 进电厂的技术进步，提高水电站的安全经济性能，达到提高经济效益和社会效益的目的。
本发明的技术方案是在水利枢纽监控系统中，闸站监控也采用工业控制计算机 + ^就地监控模式，来实现测量、控制和管理。工业控制计算机是工业自动化体系中一个重 要的角色，是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心，因其具有组合化、模块化、标准 化的开放式结构特点。数据运算、数据处理、通信和人机交互能力，通过在PC机上开发软件 包来实现PLC的功能，用工控机替代传统的PLC，即PLC功能PC。 进一步的改进视频监控系统也成为其综合业务管理系统的一部分。视频监控系 统能将现场的实时图像信息准确、清晰、快速地传送到监控中心，监控人员能够实时、直接 地了解和掌握各个被监控现场的当前实际情况，并直接根据被监控现场发生的情况做出相 应的反应和处理，实时有效地管理水利闸站及其它的外围设备。传统上，视频采用模拟传输 方式，数据、控制指令与视频分开传输。本方案使用的是数字式视频监控方式，系统利用PC 机丰富的硬件和软件资源，对采集到的视频信号进行量化压縮编码处理，然后通过计算机 网络传输，可以实现远程访问和监控。 进一步的改进本发明还包括了可配置的、基于组态的现场闸站控制器。实现完全 可动态配置的可靠的数据采集、音视频采集及远程和就地控制，实现控制算法的可配置。实 现音频、视频、数据"三合一"传输，即以统一包格式在同一数字线路上传输，实现远程对闸 泵站的自动化监控、视频监视与语音通信。实现标准的数据服务和音视频服务。系统管理 机是一个数据服务器，它将为上层的应用开发提供可靠的、标准的数据、音频、视频接口 ，同 时具有网络管理功能。
具体实施例方式
下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案和优点 实施例1的技术方案本发明的技术问题在于实现"无人值班，少人值守"提高水 电厂自动化水平。促进电厂的技术进步，提高水电站的安全经济性能，达到提高经济效益和 社会效益的目的。 本发明的技术方案是在水利枢纽监控系统中，闸站监控也采用工业控制计算机 + ^就地监控模式，来实现测量、控制和管理。工业控制计算机是工业自动化体系中一个重 要的角色，是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心，因其具有组合化、模块化、标准 化的开放式结构特点。数据运算、数据处理、通信和人机交互能力，通过在PC机上开发软件 包来实现PLC的功能，用工控机替代传统的PLC，即PLC功能PC。 实施例2的技术方案进一步的改进视频监控系统也成为其综合业务管理系统 的一部分。视频监控系统能将现场的实时图像信息准确、清晰、快速地传送到监控中心，监 控人员能够实时、直接地了解和掌握各个被监控现场的当前实际情况，并直接根据被监控现场发生的情况做出相应的反应和处理，实时有效地管理水利闸站及其它的外围设备。传 统上，视频采用模拟传输方式，数据、控制指令与视频分开传输。本方案使用的是数字式视 频监控方式，系统利用PC机丰富的硬件和软件资源，对采集到的视频信号进行量化压縮编 码处理，然后通过计算机网络传输，可以实现远程访问和监控。 实施例3的技术方案进一步的改进本发明还包括了可配置的、基于组态的现场 闸站控制器。实现完全可动态配置的可靠的数据采集、音视频采集及远程和就地控制，实现 控制算法的可配置。实现音频、视频、数据"三合一"传输，即以统一包格式在同一数字线路 上传输，实现远程对闸泵站的自动化监控、视频监视与语音通信。实现标准的数据服务和音 视频服务。系统管理机是一个数据服务器，它将为上层的应用开发提供可靠的、标准的数 据、音频、视频接口，同时具有网络管理功能。
实施例2的技术方案进一步的改进。 上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的 人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本 发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最 大范围。
权利要求
闸站控制器及系统管理机系统，其特征在于工业控制计算机+PLC就地监控模式，来实现测量、控制和管理，所述工业控制计算机具有组合化、模块化、标准化的数据运算、数据处理、通信和人机交互能力，通过在PC机上开发软件包来实现PLC的功能，用工控机替代传统的PLC，即PLC功能PC。
2. 根据权利要求1所述的闸站控制器及系统管理机系统，其特征在于还包括视频监 控系统，所述视频监控系统使用的是数字式视频监控方式，系统采用PC机的硬件和软件资 源，对采集到的视频信号进行量化压縮编码处理，然后通过计算机网络传输，可以实现远程 访问和监控。
3. 根据权利要求1或2所述的闸站控制器及系统管理机系统，其特征在于还包括了 可配置的、基于组态的现场闸站控制器；实现完全可动态配置的可靠的数据采集、音视频采 集及远程和就地控制，实现控制算法的可配置；实现音频、视频、数据"三合一"传输，即以统 一包格式在同一数字线路上传输，实现远程对闸泵站的自动化监控、视频监视与语音通信; 实现标准的数据服务和音视频服务；系统管理机是一个数据服务器，它将为上层的应用开 发提供可靠的、标准的数据、音频、视频接口，同时具有网络管理功能。
全文摘要
本发明公开了一种闸站控制器及系统管理机系统，其特征在于；工业控制计算机+PLC就地监控模式，来实现测量、控制和管理，所述工业控制计算机具有组合化、模块化、标准化的数据运算、数据处理、通信和人机交互能力，通过在PC机上开发软件包来实现PLC的功能，用工控机替代传统的PLC，即PLC功能PC。
文档编号H04N7/18GK101739001SQ20091020192
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月10日 优先权日2009年12月10日
发明者余晔 申请人:余晔