1、水电站综合自动化系统(监控系统)

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1、水电站自动化系统——监控系统2011年3月16日主要内容1水电站监控系统的体系结构12P7000后台监控软件3水电站远程(WEB)监控4水电站视频监控一、水电站监控系统的体系结构1、系统整体结构简介2、系统特点3、典型网络结构1、系统整体结构简介水电厂计算机监控系统目前均按对象设计，采用分层分布、开放式网络系统结构，具有典型的三层结构：主控层、通信层、现地层。如下图所示主控层通信层现地层①主控层主控层又称上位机管理层或站控层，采用以太网等通信结构，根据需要可设置操作员站、工程师站、数据服务器、通信

2、工作站、打印机、卫星时钟等，形成电气系统的监控、管理中心。主控层按设备划分为计算机设备（工作站），通讯网络接口设备、打印设备，不见断电源设备，卫星同步对时设备，中文语音报警设备等。计算机设备（工作站）数目随电厂情况而定，都选用高档工控机,实现站内监视，控制操作。网络打印机可选用激光、喷墨或针式打印机。通信工作站上还可配置马赛克返回屏控制软件，实时刷新返回屏信号及数据。主控层采用开放的Windows2003Professional（专业版）或server（服务器）操作系统,数据库采用分布式数据库结构

3、,根据节点的不同功能配置相应的数据库,应用软件采用模块化、对象化、结构化设计，具有一定的完整性和独立性,软件另有维护诊断工具,可对人机界面进行维护以满足不同用户对显示画面、打印图表的不同格式的要求。GPS时钟打印机操作员工作站服务器常见的主控层设备②通信层通信层又称通信管理层或通信网络层，采用通信管理机、交换机等实现规约转换和装置通信。由于现场保护测控装置等智能设备数量多，一般机组、主变、线路、厂用电、公用子系统和其他智能设备可分别组网，保证了系统的实时性和稳定性。各子系统可分别设置通信管理机，根

4、据需要可为双机冗余设计。各通信管理机接于上位机层以太网，同时可以经以太网/CAN/RS-485/232通信口直接与相应机组LCU的电气控制器PLC相联，实现数据交换。通讯网络结构采用以太网、CAN、RS-485总线，可配置成双网冗余结构方式，网络介质可为同轴电缆线，屏蔽双绞线，光纤等。交换机光电转换串口服务器EDCS-7960通讯管理机公用接口装置常见的通信层设备③现地层现地层又称现地控制单元，现地控制单元(LCU)具备保护、测量及控制等所有功能,并遵循保护相对独立和动作可靠性的原则,现地控制单元

5、不依赖于通讯网络和上位机管理层,能独立完成监控和保护的功能,符合部分标准要求。现地控制单元由控制器、测控单元、保护单元及自动准同期装置等其它装置组成，具备数据采集和处理、安全监视、控制与调节、同期并网、测量、顺序控制、数据通信、自诊断等功能。现地层通过以太网等通信层接入主控层。发电机保护装置自动准同期装置交流采样装置现地控制单元的核心EDCS-8130EDCS-81D0EDCS-81A0可编程逻辑控制器（Premium系列）人机界面常见的现地层设备2、系统特点系统的设计规范和基本条件遵循IEEE和

6、IEC等有关国际标准，符合国家标准和部颁标准。采用分层分布式结构，运用自动控制技术、现场总线及网络技术，所有单元直接连在网络上，层次清晰，可靠性高，扩展性强。现地控制单元采用可编程计算机控制器(PLC)，功能强大，抗干扰性能强，使得整个系统可靠性及稳定性得到大大提高，组态灵活且维修方便。各装置相对独立，任一装置故障不影响其他装置运行。遵循标准系统扩展性强。整个系统通过网络连接，各单元根据需要可灵活配置。主站常采用Windows多任务操作系统，人机交互界面友好，全中文显示，可详细显示侧控保护信息.可

7、进行参数设置、实时数据显示、信道及系统状态监视，可本地遥控操作，使用方便，易于掌握；系统功能齐全，包括数据采集、控制、微机远动等功能，可以与管理信息系统(MIS)接口。系统中重要部分可双冗余配置，在线自检、自诊断和恢复能力强，确保完善的系统。3、典型网络结构计算机监控系统的典型结构模式主要有：①单计算机分层分布式结构；②双计算机系统分层分布式结构；③多计算机系统分层分布式结构根据用户需要和投资情况，每类典型结构都可以再衍生出多种通信网络结构和通信方式应用于实际水电厂项目中。①单计算机分层分布式结构

8、单计算机分层分布式典型结构模式如上图所示，监控系统的主控层为水电厂管理层的上位机，即一台工业控制机；监控系统的现地层为面向控制对象的现地控制单元(LCU)。上位机与现地控制单元(LCU)之间采用单网的以太网或RS-485通信模式，构成一个分层分布式结构的自动化监控系统。一台主控站工业控制计算机负责全厂自动化运行及管理，即完成全厂历史数据存档、归类、检索和管理；在线及离线计算功能；各图表、曲线的生成；事故、故障信号的分析处理；运行报表生成与打印；也可作为运行人员与计算机监控系统的人机