水電廠自動化開發論文

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摘要計算機監控系統是一個客戶化程度很高的自動控制系統。本文敘述了計算機監控系統的開發過程、開發內容、功能以及相關子系統的組成；介紹了監控系統的發展過程；并對監控系統開發的技術問題和應采取的技術措施進行了探討。簡述了水電廠"無人值班"或"少人值守"的技術條件。

關鍵詞水電廠自動化；開發；發展；技術問題；技術措施；技術條件

引言

隨著水電廠"無人值班"或"少人值守"工作的開展，以"廠網分開、競價上網"為基礎的電力體制改革的深入進行。對水電廠的生產運行和管理提出了新的要求，也對水電廠自動化技術提出了更高的要求。計算機監控系統的開發應用是水電廠實現"無人值班"或"少人值守"的必備條件。計算機技術、信息技術及網絡技術的飛速發展，給水電廠自動化系統無論在結構上還是在功能上，都提供了一個廣闊的發展舞臺。水電廠自動化工作也必須適應新的形勢需要，有新的發展。如今的水電廠自動化系統應該成為一個集計算機、控制、通信、網絡及電力電子為一體的綜合系統。不僅可以完成對單個電廠，還可以進一步實現對梯級流域、甚至跨流域的水電廠群的經濟運行和安全監控。本文就如何開發水電廠自動化系統及自動化系統開發方面的技術問題作一點探討。

1、自動化系統開發的組織過程

1.1、用戶參與開發過程

計算機監控系統不同于一般的機電產品，用戶參與其開發過程，對于系統發揮其監控功能十分必要。這是因為：

＃由于計算機硬件的可擴展性和軟件的靈活性，使監控系統的結構、規模、功能、性能等不可能統一，市場上沒有固定的系統可供購買。

＃用戶的要求差異性很大。電廠規模、重要性、設備狀況不同，對監控系統的要求就不同。電廠的管理模式和生產技術人員參與開發是將用戶的意圖、習慣和對自動化的理解融合到產品中去的最好方式。

＃參與開發能使用戶最快地掌握系統開發技術，有利于用戶對系統的升級、改進、完善及維護，更好地使用系統各項功能。

監控系統從設計到投運一般要經過如下過程：設計招標、合同談判、成立聯合設計開發組、用戶數據文件收集、開發商設備采購、系統集成與軟件開發、出廠驗收、現場安裝調試、工廠試驗及投運等。用戶應全過程參與，但真正參與開發是在合同談判結束和各項技術條件確定后開始的，包括用戶數據文件準備、系統集成與開發。

1.2、用戶數據文件的準備

監控系統開發的最大工作量在于系統的客戶化，而客戶化的好壞起決于用戶數據是否充分和準確，因此用戶在同廠家開發之前應組織專業技術人員進行現場數據的收集和準備工作，生產技術人員應包括運行人員、計算機和網絡技術人員、自動化技術人員。

由運行人員準備的資料有：工作站監控畫面、運行報表、歷史記錄點定義、事件記錄報表、操作鍵盤定義、語音報警語句、電話及ON-CALL傳呼定義、統計計算格式等等。

由計算機和網絡技術人員準備的資料有：計算機網絡結構、MIS系統操作系統平臺、MIS系統和自動化接口軟件、網橋、防火墻等。

由自動化技術人員準備的數據資料有：數據庫定義表、各項操作流程及防誤閉鎖條件、各LCU的I/O定義表、LCU順控及自動倒換流程、AGC、AVC控制參數和邊界條件、對外通信數據清單等。

數據文件準備工作一般約需3個月時間，對于尚未投產的新電廠，由于設備還未到位，其運行狀況不明，圖紙資料不齊全，數據文件準備工作可能需要幾年的時間。

1.3、雙方聯合設計開發組聯絡會議

聯合設計開發組一般應有雙方技術人員和商務人員參加。首次聯絡會會議的主要內容一般為：

＃用戶通報現場數據準備情況，并提交有關資料；

＃開發商通報設備采購情況，并就設備變更和系統集成方案征求用戶意見；

＃雙方對合同的理解和技術澄清；

＃確定開發的組織方式和開發的時間；

＃在隨后的開發過程中根據合同要求和實際技術難度，可能還應召開1～3次聯合設計開發組聯絡會。

1.4、系統的集成與軟件開發

＃硬件系統的集成，一方面是檢驗合同文件所規定的系統結構、硬件設備的可行性，另一方面也是為軟件開發搭建平臺，這項工作應由開發商根據簡化了的網絡結構進行。

＃用戶應成立廠開發工作組，一般為5～15人組成，并指定工作組負責人。用戶工作組成員應包括：自動化專業人員、計算機專業人員和運行經驗豐富且具備一定計算機知識的運行人員。開發商應提供應用程序開發平臺，并提供必要的培訓。

開發過程中用戶工作組可獨立完成的開發任務有：

＃監控畫面的編輯；

＃運行報表的編輯；

＃實時數據庫原文件的編輯；

＃歷史數據庫原文件的編輯；

＃各LCU控制流程的編輯；

＃對外通信數據模塊原文件的編輯，等等。

用戶工作組可協助開發商完成的開發任務有：

＃AGC、AVC控制流程；

＃事件及報警記錄的定義；

＃語音、電話報警和ON-CALL信息的定義；

＃主站操作流程及防誤操作閉鎖流程；

＃歷史數據的統計、計算等等。

現場用戶工作組應定期反饋開發進度，全過程監督項目的執行，直到開發工作結束，并一同參與出廠驗收。

2、太平哨發電廠監控系統開發過程介紹

太平哨發電廠計算機監控系統的開發始于1997年，開發的項目范圍為計算機主站、網絡設備、公用設備LCU。

該項目選定東北電科院自動化所為合作伙伴，項目各階段的進度如下：

合作意向簽訂：1997年初

自動化改造方案和施工期進度方案：1997年

技術條件及合同擬定：1998年

技術方案和設備選型：1998年

現場數據文件準備：1998年2～4月

用戶工作組開發：1998年5月～10月；1999年9月～12月（1998年1號機組；1999年2～4號機組）。

第一臺LCU連入新主站網絡運行：1998年10月

系統聯調：1999年11月～12月

隨著試驗的進行，各項功能逐步投入使用。至1999年底，已能實現對四臺機組遙測、遙控和遙調。

在該項目中，用戶參與開發主要分兩個階段，第一階段為數據文件準備階段，共有20余人參與，歷時3個月；第二階段為開發階段，共有15人參與，歷時6個月。

3、計算機監控系統技術問題探討

監控系統是一個客戶化程度很高的自動控制系統，系統的實用性、先進性、可靠性以及靈活性等取決于客戶（包括管理、設計開發、使用等）的要求。在此就一些技術問題進行探討。

3.1、監控系統電源

電廠控制層應設有直流和交流控制電源，監控系統的LCU及外圍自動化裝置宜采用交直流雙電源、互為備用、無擾切換的供電方式，電源裝置的電壓選擇應保證正常情況下交流供電、直流備用，以減輕直流系統的負擔。運行經驗表明，UPS在現場環境下使用壽命很短，難以維護，不宜采用（太平哨發電廠正在考慮改進直流供電電源）。

監控系統主站設備（工作站、服務器和網絡設備等）的運行環境要達到國家規定要求，采取交流＋UPS供電方式較好。

3.2、監控系統與勵磁、保護、調速器系統接口

LCU與上述自動化裝置一般采用開關量（DIO）接口和通信兩種方式。對于DIO方式，由于交換的信號一一對應，接線直觀，便于調試和故障查處。但接線較多，有些控制功能，例如有功和無功調節，必須在LCU內編制復雜的PID調節程序，如PID參數不當還可能造成調節性能不佳?，F場應用表明，這種方式對無功/電壓閉環調節尚能滿足要求，但對有功閉環調節，常常出現超調或調節不到位、或凋節時間延長等現象。

上述三種自動化裝置宜采用通信方式，LCU直接將給定值傳送至電調和勵磁裝置，實現有功、無功的一次設定；LCU通過通信鏈路獲得各個自動化裝置的內部詳細狀態和微機保護的事故追憶采樣值數據包（如果微機保護有此功能的話）。

盡管監控系統與勵磁、保護、調速器裝置存在接口聯系，但各系統間應保持相對獨立，并在通信上設置"互檢"和容錯功能，一方故障不應影響其它系統的正常運行。上述裝置中直接作為控制和調節條件的信號（例如主開關狀態、機組轉速和機組狀態等）不應相互轉送利用，而應通過高可靠的渠道直接從設備上采集。

3.3、監控系統與現地自動控制回路和裝置的功能協調

機組或公共輔助設備，例如冷卻水系統、壓油泵、深井泵、空壓機等，一般設有現地自動控制裝置。處理現地自動化與監控系統的關系時，應遵循現地自動化為主的原則，監控系統則通過開關量、模擬量的采集（無需通信）承擔監視、后備控制的任務，一旦發生異常，則發出信號，并通過獨立的信號采集進行緊急控制。

直流電源裝置也應視為現地自動裝置，監控系統只對直流系統和電源裝置的工作狀態進行監視，不參與控制。無需建立網絡或串行通信聯系。

3.4、事件記錄與故障錄波的考慮

事件記錄與故障錄波裝置都是運行和事故分析的手段。事件記錄一般集成在計算機監控系統中，但由于采樣速度、內存等限制往往不能提供足以用來分析事故的波形；故障錄波一般用在開關站，作為線路故障數據的采集和分析工具。

機組不必配置故障錄波器，因為配置故障錄波器會導致信號的重復采集，使二次回路和電纜布置復雜化，而且不可能收集太全的信號（有些設備的關鍵量、中間計算數據點無法提供接口）。將事故記錄與故障錄波功能分別由監控系統和具有快速交流采樣功能的微機保護裝置、微機勵磁調節器、微機調速器等分擔較為合理。這就要求微機保護裝置、微機勵磁調節器、微機調速器具有判別故障、存儲、對時等功能。

3.5、信號返回屏的考慮

信號返回屏是電廠實現集中監視和控制的重要人機交流界面，由于顯示直觀、清晰可靠，畫面和各儀表、元件位置固定，對運行值班十分方便，尤其是事故情況下，運行人員對全廠的狀況一目廠然，其作用是計算機屏幕不可替代的（采用大屏幕電視或投影替代也是不可取的）。信號返回屏宜考慮采用一些指針儀表，以反映系統的動態過程（例如系統振蕩）。

3.6、工業電視、消防報警、保安、故障錄波器及MIS的接入

鑒于監控系統在電廠運行控制中的突出地位，其接入系統越少越好，信息交換量不大時，為了保證各個系統的安全運行，能采用I/O接入的決不采用通信連接。

對工業電視，由于圖像信號數據量大，占用網絡資源多，不應通過監控網傳送，而應自成網絡，在控制室設置工業電視專用CRT。但如果工業電視要實現圖像自動聯控切換功能，仍應以通信方式接入監控系統，通信鏈路上僅從監控系統單向傳送用于圖像自動聯控切換的信息。而工業電視與電廠管理信息系統（MIS）應聯網，以便授權用戶進行圖像訪問。

消防報警對運行監視十分重要，其數據量不大，因此接入監控系統比較合理。消防報警火情信號和保安監視信號可轉送給工業電視系統，進行圖像自動聯控切換。

故障錄波器為大容量數據采集和記錄分析設備，數據的實時作用不強，離線分析的成分較多，應各自自成系統，并建立各自的中心分析站。從運行管理模式看，電廠實現"無人值班"或"少人值守"后，控制室運行人員很少，而這兩個系統的數據分析工作十分費時，專業性很強，不適合運行值班人員操作；如果兩系統與MIS系統聯網，監控系統僅通過I/O對其故障和動作等情況進行監視。專業技術人員通過MIS即可訪問兩系統，完成數據分析和遠程管理功能。

為實現生產發電與電廠管理相結合，MIS應與監控系統聯網。由于MIS用戶多，MIS上數據多種多樣，為安全起見，兩網之間除采取防火墻等隔離措施外，還應采用單向數據流（從監控系統流向MIS），控制室設置專用MIS終端。

4、自動化系統的發展

水電廠自動化系統由I/O設備(傳感器和執行器)、控制硬件、控制軟件、人機接口及與信息系統的連接等組成。而水電廠的自動化是從80年代初單個功能裝置研制開始的，計算機監控系統的發展過程以及典型系統的應用如表1所示：

表1計算機監控系統發展過程表

4.1、功能分布式的星型分層監控系統

以單功能微機裝置集成系統，每個微機裝置具有特定的功能，但每個微機裝置都具有不同功能，如有的微機裝置專門采集開關量，有的微機裝置專采集模擬量，有的微機裝置專門進行控制操作。該系統在分布的方式上進行了一些有益的嘗試，但從模式上看不算是很成熟的系統。

4.2、以設備單元分布的星型分層監控系統

為了檢修維護的方便，以發電機組為單元，將數據采集與控制集成到一臺微機或PLC裝置中，構成了現地控制單元LCU。LCU無法直接接入以太網，而計算機非常昂貴，不能使每臺LCU都配備CPU（中央處理器）接入以太網，只能將微機作為前置機。這時的系統采用專門的計算機，在應用網絡上已跨出了一大步，但相應的國際標準還不完善，尚不能形成理想的開放系統環境。

4.3、基于開放系統的分布式監控系統

隨著計算機技術和網絡技術的發展，計算機應用軟件越來越復雜和龐大，軟件開發的投入也越來越大，如何使這些巨大的資源不僅在這一家公司制造的計算機上運行，而且也能在另一家公司制造的計算機上運行，這就形成了一系列的開放系統標準：TCP/IP、POSIX、SQL、ODBC、JDBC、OPC等?；陂_放系統的分布式計算機監控系統具有通用性和可移植性，監控系統的軟件可以安裝在任何具有開放系統特點的計算機上。開放系統為水電廠計算機監控系統的發展提供了強大的歷史舞臺。

4.4、基于對象技術的分布式監控系統

計算機硬件技術發展迅速，給軟件開發提供了廣闊的平臺。軟件技術發展到現在除了遵循開放系統標準以外，還應遵循面向對象技術的標準，如：SUN公司的JavaRMI、Microsoft公司的COM/DCOM。水電廠計算機監控系統由于面向對象的復雜性和多樣性，基于面向對象的技術應用將水電廠運行設備如發電機組、主變、開關等抽象為對象。從系統設計、編程語言選擇到用戶界面等一系列過程都依據面向對象的理念、原則和技術，這樣工作的結果將給用戶帶來使用和維護上的極大方便。

5、水電廠自動化系統的技術措施

水電廠自動化系統必須具備完備的硬件結構，開放的軟件平臺和強大的應用系統。

5.1、系統結構

目前監控系統的結構基本上以面向網絡為基礎，系統級設備大多采用Ethernet或FDDI等通用網絡設備連接高性能的微機、工作站和服務器，在被控設備現場則較多地采用PLC或智能現地控制單元，再通過現場總線與基礎層的智能I/O設備、智能儀表、遠程I/O等相聯接，構成現地控制子系統，與廠級系統結合形成整個控制系統。

隨著安全生產、經濟管理及電力市場等功能的擴展，對計算機系統的能力也提出了更高的要求，在系統級設備中64位的工作站、服務器的選用已是絕大多數系統的必然選擇，Intel公司的64位TitaniumCPU和微軟公司64位Windows操作系統也即將推出，它將帶給基于PC和Windows平臺的監控系統用戶以巨大的尋址空間和遠遠勝于32位PC的強大運算處理能力。高速交換式以太網（100Mbit/sorlGbit/s）技術的發展克服了以往低速以太網在實時應用上的不足，其更具開放性的標準，眾多生產廠商的支持，使其無論是在設備的選購，產品的更換、產品的價格、硬軟件的可移植性等諸多方面都比FDDI等其它網絡產品有著明顯的甚至是無法替代的優勢。

對于現地控制單元，智能控制器加上現場總線技術應是一個好的發展趨勢，根據IEC標準及現場總線基金會的定義：現場總線是連接智能設備和自動化系統的數字式雙向傳輸、多分枝結構的通信網絡。它具有如下技術特點：

＃系統開放性；

?；タ刹僮餍耘c可用性；

＃現場設備的智能化與功能自治性；

＃系統結構的高度分散性；

＃對現場環境的適應性。

機組容量變大、控制信息量增多，控制任務功能增加，控制負荷加重、網絡通信故障都會造成現地控制單元控制能力的降低。針對水電廠被控制對象分散的特點，采用現場總線將分散在現場的智能儀表、智能I/O、智能執行機構、智能變送器、智能控制器連接成一體。正好體現了分散控制的特點，提高了系統的自治性和可靠性，節省了大量信號電纜和控制電纜。所以說，使用現場總線網絡較適應分布式、開放式的發展趨勢。當然，現場總線控制系統主要是要有分散在被控對象現場的智能傳感器、智能儀表、智能執行機構的支持，而目前在水電廠中這些還是大量的舊式裝備。只能逐步過渡，最后取代舊式的數字/模擬混合裝備和技術，形成全新的全數字式系統。

5.2、軟件系統平臺

5.2.1、支持軟件平臺和應用軟件包向通用化、規范化發展

為適應開放化、標準化、網絡化、高速化和易用化的發展技術，計算機監控系統中的軟件支持平臺和應用軟件包應更趨向于通用化、開放化和規范化。從電力行業高可靠性的要求出發，在大中型水電廠監控系統中的UNIX操作系統等得到廣泛的應用，中小型水電廠因較多采用PC構架的計算機，所以較多地采用Windows操作系統。數據庫方面由于商用數據庫在電力生產控制的實時性上還難以充分滿足要求，專有的實時數據庫＋商用的歷史數據庫形式，這是目前較為普遍的結合方式。由于部分數據庫的專用性帶來了數據變換的不便，在現今電力行業推進信息化和數字化建設的大背景下它的不適應性就凸現出來，較好的辦法是遵循統一的標準接口規范，使大家可在統一的"數字總線"上便捷地進行數據交換。

5.2.2、Web、Java等新技術的應用

Web及面向對象的Java等新技術將越來越多地引入計算機監控系統。筆者了解到南瑞自控新近開發的NC-2000監控系統，全面采用了面向對象的開發技術，人機界面采用跨平臺的Java來實現，它不僅給用戶提供了更加方便地進行可編程二次開發的功能豐富多彩的界面，而且由于Web、Java等技術的采用，前臺操作員站的應用支撐軟件大大減少，可以實現真正意義上的"瘦客戶機"。如在大中型電廠用高性能的UNIX工作站或服務器作為全系統的主控機和數據服務器，而用PC機作為操作員站，由Java一次編譯，多處運行的特性，不僅可輕松地在操作員站和主處理器等監控系統內的節點獲得同樣的人機界面，加上Internet/Intranet和Web技術的支持，更可在廠領導辦公室、總工辦公室和生產等部門任何聯網的地方直接瀏覽到同樣的界面，甚至于在任何地點經電話接入后的微機也可以瀏覽到同樣的界面（為保證安全需增加必要的安全措施）。

5.2.3、功能強大的組態工具

用戶無需對操作系統命令深入了解，也不需要復雜的編程技巧，不論是在UNIX系統上還是在Windows系統上，都可通過組態界面十分方便地完成：

＃數據庫測點定義；

＃對象定義；

?，F地控制單元的各種模件定義；

＃處理算法定義；

＃通信端口；

＃通信協義的定義。

順序控制流程生成、檢測、加載等各種功能的應用定義以及維護，很多功能只需點擊鼠標進行選擇，既快捷方便，又避免了使用編輯程序產生的輸入錯誤，真正體現主系統服務的面向對象、可靠、開放、友好、可擴展和透明化。

5.3、強大的應用系統

計算機技術發展到今天，其性能越來越高，其應用也就越來越廣泛。隨著無人值班工作向縱深發展，也向計算機監控系統無論是系統結構上，還是功能上都提出了更高的要求，現就幾個方面說明如下：

5.3.1、歷史數據庫系統

歷史數據庫系統實際上是監控系統的一個組成部分，只是將原來監控系統中需要歷史保存的數據、事件和相關信息進行分門別類的存放在商用數據庫中，供需要時進行查詢、打印或備份。歷史數據庫系統以單獨的計算機來實現，具有美觀的人機界面，方便的操作方式和豐富多彩的顯示形式。這樣的配置既減輕了監控系統的負擔，減化了監控系統的軟件復雜性，增加了監控系統的實時性，還能通過標準數據庫接口SQL、ODBC、JDBC等與其他系統互連，如MIS系統。

5.3.2、電能量監測系統

水電廠中每臺發電機、每條線路甚至每臺主變都安裝了電度量表，傳統的電度量采集一般采用由電度量表輸出電度量脈沖到計算機監控系統的方式來實現的，由于監控系統的設備環節比較多，在監控系統中必須設定電度量初值，一旦有設備退出工作或工作不正常，電度量測量就有誤差或以前的測量值丟失，需要重新設定其初值，這種方法實際上無法保證電度量監測的結果正確性，而且維護的工作量也很大。

目前，市場上有一種智能電度量表，它具有智能通信接口。這種電度量表能完整地保存電度量數據，并隨時可以通過通信接口取得電度量數據。因此，以這種電度量表為基礎，通過電度量表的通信接口，回聚在一起，配備歷史數據管理功能的計算機就可以形成電度量監測系統，該系統既可以相對獨立，也可以與監控系統互相通信，實現信息共享，為水電廠運行管理提供可靠依據。

5.3.3、效率檢測系統

水輪機效率的實時監測對電站的經濟運行有著重要的作用。水輪機的在線監測既可用于水電廠機組在安裝竣工或大修結束后的現場驗收試驗，以便檢查設計、制造、安裝和檢修質量是否滿足要求，又能通過對機組運行性能進行長期連續監測，提供在不同的水流和工況條件下水輪機性能的實時數據，為確定電廠經濟運行中的開機臺數和負荷優化分配以及機組的狀態檢修等提供參考。因此，水輪機效率在線檢測一直是實現電廠經濟技術指標考核和經濟運行的一個重大科技攻關課題。但是多年來，一方面由于流量的在線檢測技術還未能得到廣泛的推廣應用，另外，由于種種原因的限制，也使效率測試難以在電廠發揮其應有的作用。因此盡管隨著計算機、通信、信息及測控等一系列新技術的迅速發展和在電廠的廣泛應用，給效率在線檢測項目的開發提供了成熟的技術基礎。當前，以廠網分開為基礎的電力體制改革方案已經出臺，電力市場競價上網亦將成為必然的發展趨勢。因此，在保證安全運行，滿足電力系統要求的基礎上，不斷提高水資源利用率和設備可用率，減少運行和維護費用，已成為每個電廠迫切需要開展的工作。

5.3.4、運行人員培訓仿真系統

計算機監控系統面對著實際的運行設備，肯定不能在上面隨意操作，否則會出現誤操作行為，造成事故，任何水電廠都不希望出現這種情況。那么一些操作不熟煉或新來的運行人員，如何讓他們盡快熟悉環境，提高操作水平，進入角色。除了可以進行培訓、實習、考試等形式熟悉業務外，應該有一個讓運行人員實際動手操作的培訓仿真系統。培訓仿真系統可作為對監控系統的補充，任何重要的控制操作或復雜的操作，應該在培訓仿真系統上驗證一次，保證操作的完整性和正確性，確保水電廠運行的安全。

5.3.5、狀態檢修系統

這是水電廠熱門的課題，設備狀態檢修和設備運行壽命評估，既是設備檢修工作發展的必然趨勢，也是一項技術性很強的系統工程。狀態檢測主要利用現代化先進的檢測設備和分析技術對水電廠主設備的某些關鍵部位的參量，如：機組的振動和擺度，發電機絕緣，定子局部放電，變壓器絕緣等數據進行在線實時采集和監視，經過集合了現場積累的運行、檢修、試驗資料和專家經驗的智能（專家）系統綜合分析，從而對設備可能存在的機械、水力、電氣等問題作出一個貼近實際的評估。要作出一個較準確的評估目前尚有很大的難度，國內外都已做了大量的嘗試性工作，取得了一定的經驗。在實施中，它也作為一個相對獨立的系統，但目前國內大多數水電廠都有了較完善的計算機監控系統，集聚了大量監測設備，從節省投資與實際應用的角度來看，狀態檢修系統與監控系統之間有大量的數據需要共享，在考慮狀態檢修系統時應與已建成的監控系統作統籌考慮，使兩者有機地結合起來，既可省去一些重復部件的投資，又可以使運行管理人員在執行實時生產控制時，隨時監視到生產設備的健康狀態，讓健康狀態良好的設備充分發揮潛力，讓處于亞健康狀態的設備減荷承擔適當的工作負荷，而讓健康狀態有問題或趨于出問題的設備及時得到維修。

5.3.6、生產管理系統

目前，雖然許多電廠都有了功能較完善的計算機監控系統，但因種種原因還有部分現場設備的監測信號無法輸入到監控系統中完成自動監視。所以設備的巡檢工作是必不可少的。為了加強巡檢工作的管理和提高巡檢工作的質量，可通過生產管理信息子系統，在當班巡檢人員出發前開列出巡檢路線，查看設備運行情況，記錄設備運行參數，巡檢工作完成后,輸入相關設備運行參數等信息傳輸至生產管理信息系統，進行分析對比，并記入歷史數據庫備查。

按照技術規程要求，電廠在執行設備操作或維護時必須辦理相應的一次、二次工作票。這些工作也可以借助生產管理信息子系統來完成。各相關部門計算機連入該系統的網絡后，就不必拿著工作票來回去簽票、消票了。它完全成了數字化傳輸，省時省力，并可隨時對簽票、消票的詳情進行實時和歷史的查詢。

生產管理信息系統完成的工作還包括：運行值長日志，智能操作票（可由生產管理信息子系統根據監控系統的實時數據，進行分析，并經過安全閉鎖條件檢查），設備缺陷管理，運行臺帳等。

5.3.7、智能電話報警服務系統

根據監控系統產生的報警信號，按照告警信號的優先級別和被通知者的處理優先級，提供實時智能報警通知，把生產現場發生的事件經過智能化的處理，通過內部通信系統、電話、尋呼、移動通信等多種通信手段，以最快的速度把報警信息傳遞給相關的人員，以便他們及時作出對事件的響應。它不僅是一個智能的可通過各種通訊工具報警的系統，而且還是一個功能強大的交互式語音信息服務中心，無論何時何地通過電話撥入系統可以了解到他所關心的生產設備的運行數據。系統還提供豐富靈活的組態界面，讓維護人員或操作人員通過組態界面方便地進行各種用戶要求的定義，實現各種復雜的功能。

上面提及的系統都是同現有計算機監控系統密切相關的系統，根據具體情況，可配置成相對獨立的系統，通過高速網絡與計算機監控系統進行數據交換。也可配置成計算機監控系統的子系統。它提供了水電廠從最基礎的數據采集和設備控制直到面向電力市場的經濟運行決策的一整套完善服務功能，支持發電廠生產的現代管理更上一個新臺階。

6、水電廠"無人值班"或"少人值守"的技術條件

無人值班相對于有人值班而言就是要讓自動化系統來完成值班人員日常的工作，包括定時巡視運行設備，記錄各設備有關參數和相關事件，按操作票形式進行設備的正常操作，發生事故或故障時，進行反事故處理，采取有效措施，防止事故擴大等工作。實現比有人值班更迅速、更可靠、更安全的運行方式。雖然自動化系統具有一定的反事故處理能力，在局部范圍內起到防止事故擴大的特點，但是事故或故障的出現原因是非常復雜的，少數可以通過一定的處理恢復，但大多數是無法迅速恢復，并需要檢修維護人員及時前往現場認真分析處理。因此水電廠"無人值班"或"少人值守"必須具備以下幾個條件：

6.1、具有計算機監控系統

計算機監控系統是實現"無人值班"或"少人值守"的一個非常重要的系統。它具有采用水電廠的機組、輔機、油水風系統、主變、開關站、公用設備、廠用電系統以及各種閘門等的電氣量、開入量、溫度量、壓力、液位、流量等輸入信號，完成各種生產流程，如開停機、分合開關等順序控制，機組有功功率和無功功率的調節，AGC、AVC，以及其他設備的操作控制。同時監控系統還具有豐富的人機界面，防誤操作的措施和一定的反事故處理能力。

6.2、具有遠程控制、調節功能

監控系統不僅具有現地的各種監視、操作和控制功能，而且要具有能與遠方控制系統通信能力，上送有關信息，接收遠方控制系統的命令來實現遠程控制和調節。

6.3、具有ON-CALL功能

現場運行的設備一旦出現事故或故障時，就需要維護人員立即前往現場，了解事故或故障現象，分析事故或故障原因，及時排除事故或故障。如何使維護人員甚至領導能及時、準確、詳細的掌握事故或故障信息，這就是無人值班水電廠計算機監控系統必須具備的功能：ON-CALL功能，可以通過電話、呼機或手機呼叫信息或手機短信息。

總之，水電廠通過開發自動化系統，能夠提高設備的整體健康水平，保證設備的安全穩定運行，為"無人值班"或"少人值守"奠定基礎。

[參考文獻]

1、《水電自動化與大壩觀測》2002年