一種水電站智能發(fā)電監(jiān)控方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水電站智能發(fā)電監(jiān)控方法和系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，新建的大中型水電站已基本采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。采用水電站發(fā)電監(jiān)控 系統(tǒng)，能夠?qū)λ娬镜母鞣N設(shè)備信息進(jìn)行采集、處理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)，從 而保證水電站設(shè)備充分利用水能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守或少人值守。具體來(lái)說(shuō)，有 如下優(yōu)點(diǎn)：減員增效，改革水電站值班方式；優(yōu)化運(yùn)行，提高水電站發(fā)電效益；競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，爭(zhēng) 取水電站上網(wǎng)機(jī)會(huì)；簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，改變水電站設(shè)計(jì)模式。
[0003] 在水電站的運(yùn)行中，數(shù)據(jù)通信被廣泛使用，而且在水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中占有 相當(dāng)重要的位置。水電站中的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通常是分布式系統(tǒng)，分為電站主控層、通信網(wǎng) 絡(luò)層和面向控制對(duì)象的現(xiàn)地控制單元?，F(xiàn)地控制單元保存水電站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參 數(shù)的能力較弱，數(shù)據(jù)查詢(xún)能力也較弱。通常的做法是通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信，將現(xiàn)地控制單元 設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)傳輸?shù)诫娬局骺貙拥纳衔挥?jì)算機(jī)并打印出來(lái)。同時(shí)，上位機(jī)對(duì)現(xiàn) 地控制單元的控制指令、優(yōu)化運(yùn)行指令通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信傳送到現(xiàn)地控制單元中，由現(xiàn) 地控制單元執(zhí)行完成。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信具有如下優(yōu)點(diǎn)：信息共享；使現(xiàn)地控制單元具有最 佳性能；可以共享硬件設(shè)備；遠(yuǎn)距離通信。
[0004] 智能設(shè)備近年蓬勃發(fā)展。將智能設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，例如智能手機(jī)，使得生產(chǎn) 成本大大降低，生活更加便捷。
[0005] 本發(fā)明的目的，在于提供一種水電站智能發(fā)電監(jiān)控方法，以及相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，從 而提高生產(chǎn)效率，降低成本，方便管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種水電站智能發(fā)電監(jiān)控方法，其特征在于包括如下步驟，
[0007] (1)各個(gè)設(shè)備上電工作；
[0008] (2)控制設(shè)備進(jìn)入自檢；
[0009] (3)控制設(shè)備識(shí)別并登記每個(gè)現(xiàn)地控制單元，獲取各個(gè)現(xiàn)地控制單元的地址；其 中，每個(gè)現(xiàn)地控制單元具有唯一的網(wǎng)絡(luò)通信地址，該唯一的通信地址由管理人員預(yù)先設(shè)置； 或者，控制設(shè)備為每個(gè)現(xiàn)地控制單元分配唯一的通信地址；
[0010] (4)控制設(shè)備根據(jù)預(yù)先的設(shè)置向各個(gè)現(xiàn)地控制單元發(fā)送命令消息，以通過(guò)現(xiàn)地控 制單元控制相應(yīng)的控制對(duì)象的運(yùn)行；
[0011] (5)管理人員直接操作控制設(shè)備，或者，管理人員通過(guò)外部通信設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)控制設(shè) 備，以修改控制設(shè)備上的水電站各個(gè)控制對(duì)象的運(yùn)行參數(shù)；控制設(shè)備根據(jù)管理人員的修改， 向相應(yīng)的現(xiàn)地控制單元發(fā)送修改消息，以改變控制對(duì)象的運(yùn)行；
[0012] (6)控制設(shè)備通過(guò)各個(gè)現(xiàn)地控制單元監(jiān)控相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行是否正常；
[0013]其中，
[0014] 控制設(shè)備周期性地向各個(gè)現(xiàn)地控制單元發(fā)送查詢(xún)消息；各個(gè)現(xiàn)地控制單元接收到 查詢(xún)消息后，如果相應(yīng)的設(shè)備工作正常，則返回確認(rèn)消息，如果相應(yīng)的設(shè)備發(fā)生故障，則返 回告警消息；
[0015]或者，
[0016] 各個(gè)現(xiàn)地控制單元周期性地主動(dòng)向控制設(shè)備發(fā)送確認(rèn)消息，以報(bào)告相應(yīng)的設(shè)備工 作正常；當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，相應(yīng)的現(xiàn)地控制單元向控制設(shè)備發(fā)送告警消息；
[0017] (7)控制設(shè)備檢測(cè)是否有新的設(shè)備及相應(yīng)的現(xiàn)地控制單元加入；如果是，則識(shí)別 并登記該新的設(shè)備及相應(yīng)的現(xiàn)地控制單元，獲取該新的設(shè)備的現(xiàn)地控制單元的地址，或者， 控制設(shè)備為該新的設(shè)備的現(xiàn)地控制單元分配唯一的通信地址；
[0018] (8)當(dāng)控制設(shè)備檢測(cè)到系統(tǒng)中任何設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，控制設(shè)備在自身的顯示裝置 上報(bào)警，同時(shí)，控制設(shè)備通過(guò)外部通信設(shè)備將故障情況發(fā)送至管理人員的用戶(hù)終端。
[0019] 優(yōu)選地，在步驟（4)中，控制對(duì)象包括水輪發(fā)電機(jī)組、開(kāi)關(guān)站和/或溢洪閘門(mén)。
[0020] 優(yōu)選地，在步驟（5)中，修改控制對(duì)象的運(yùn)行包括關(guān)閉或重新開(kāi)啟水輪發(fā)電機(jī)組。
[0021] 優(yōu)選地，查詢(xún)消息、確認(rèn)消息和告警消息是由結(jié)構(gòu)體轉(zhuǎn)換而來(lái)；相應(yīng)的設(shè)備收到查 詢(xún)消息、確認(rèn)消息或告警消息后，將其轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)體，并讀取其中的內(nèi)容；
[0022] 優(yōu)選地，查詢(xún)消息的結(jié)構(gòu)體是：
[0023]
[0024] 確認(rèn)消息的結(jié)構(gòu)體是：
[0025]
[0028] 其中故障類(lèi)型例如包括機(jī)組過(guò)速、技術(shù)供水中斷、導(dǎo)葉剪斷銷(xiāo)剪斷、軸承溫度過(guò) 高、軸承油位過(guò)高或過(guò)低和/或定子溫度過(guò)高。
[0029] 優(yōu)選地，在步驟（8)中用戶(hù)終端是智能手機(jī)中的應(yīng)用。
[0030] 優(yōu)選地，控制設(shè)備通過(guò)外部通信設(shè)備將故障情況發(fā)送至管理人員的用戶(hù)終端前， 控制設(shè)備獲取故障的具體信息，根據(jù)故障的特點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的專(zhuān)家系統(tǒng)中查詢(xún)，獲取故 障可能發(fā)生的原因及相應(yīng)的解決方案；控制設(shè)備通過(guò)外部通信設(shè)備將故障情況發(fā)送至管理 人員的用戶(hù)終端后，控制設(shè)備將故障可能發(fā)生的原因及相應(yīng)的解決方案通知管理人員。
[0031] 本發(fā)明還提供一種水電站智能發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，包括電站主控層、通信網(wǎng)絡(luò)層和面 向控制對(duì)象的現(xiàn)地控制單元，其特征在于：
[0032] 水電站主控層包括控制設(shè)備、內(nèi)部通信設(shè)備、外部通信設(shè)備和數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0033] 其中控制設(shè)備包括主用控制設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)備用控制設(shè)備，在主用控制設(shè)備發(fā) 生故障的情況下，備用控制設(shè)備能夠正常工作，承擔(dān)發(fā)生故障的主用控制設(shè)備的工作任務(wù)， 從而保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行；
[0034] 水電站的控制對(duì)象是水輪發(fā)電機(jī)組、開(kāi)關(guān)站、公用設(shè)備和溢洪閘門(mén)；為每個(gè)控制對(duì) 象設(shè)置單獨(dú)的控制單元，稱(chēng)為現(xiàn)地控制單元；控制設(shè)備通過(guò)內(nèi)部通信設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)層與 現(xiàn)地控制單元進(jìn)行通信，并對(duì)現(xiàn)地控制單元進(jìn)行控制；
[0035] 現(xiàn)地控制單元支持802. 11b、802. 3、IPv6通信協(xié)議；
[0036] 每個(gè)現(xiàn)地控制單元具有唯一的網(wǎng)絡(luò)通信地址，該唯一的通信地址由管理人員預(yù)先 設(shè)置；或者，由控制設(shè)備為每個(gè)現(xiàn)地控制單元分配唯一的通信地址；
[0037] 控制設(shè)備通過(guò)內(nèi)部通信設(shè)備與現(xiàn)地控制單元的通信，控制設(shè)備通過(guò)外部通信設(shè)備 與管理人員通信；
[0038] 數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)專(zhuān)家系統(tǒng)；專(zhuān)家系統(tǒng)中存儲(chǔ)了多種可能發(fā)生的故障的描述及代 碼；當(dāng)控制對(duì)象發(fā)生故障時(shí)，控制設(shè)備獲取故障的具體信息，根據(jù)故障的具體信息在專(zhuān)家系 統(tǒng)中查詢(xún)，獲取故障可能發(fā)生的原因及相應(yīng)的解決方案，并通知管理人員。
【附圖說(shuō)明】
[0039] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖2為根據(jù)本發(fā)明的水電站智能發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖3為根據(jù)本發(fā)明的水電站智能發(fā)電監(jiān)控方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí) 施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保 護(hù)的范圍。
[0043] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N水電站智能發(fā)電監(jiān)控方法和系統(tǒng)。
[0044] 水電站中的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通常是分布式系統(tǒng)，包括電站主控層、通信網(wǎng)絡(luò)層和 面向控制對(duì)象的現(xiàn)地控制單元。
[0045] 水電站主控層包括控制設(shè)備、內(nèi)部通信設(shè)備、外部通信設(shè)備和數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0046] 控制設(shè)備包括主用控制設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)備用控制設(shè)備，在主用控制設(shè)備發(fā)生故 障的情況下，備用控制設(shè)備能夠正常工作，承擔(dān)發(fā)生故障的主用控制設(shè)備的工作任務(wù)，從而 保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0047] 水電站的控制對(duì)象是水輪發(fā)電機(jī)組、開(kāi)關(guān)站、公用設(shè)備和溢洪閘門(mén)等。為每個(gè)控制 對(duì)象設(shè)置單獨(dú)的控制單元，稱(chēng)為現(xiàn)地控制單元?？刂圃O(shè)備通過(guò)內(nèi)部通信設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)層 與現(xiàn)地控制單元進(jìn)行通信，并對(duì)現(xiàn)地控制單元進(jìn)行控制。
[0048] 現(xiàn)地控制單元支持公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，如802. 11b、802. 3、IPv6等。任何設(shè)備，只 要支持的通訊協(xié)議與電站主控層的計(jì)算機(jī)設(shè)備支持的通訊協(xié)議有交集，并且公開(kāi)其對(duì)應(yīng)的 指令代碼對(duì)照表，就可以通過(guò)應(yīng)用時(shí)的配置與電站主控層的計(jì)算機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)匹配和交互操 作，而無(wú)需在其出廠(chǎng)前就預(yù)設(shè)配置。
[0049] 每個(gè)現(xiàn)地控制單元具有唯一的網(wǎng)絡(luò)通信地址，該唯一的通信地址由管理人員預(yù)先 設(shè)置；或者，由控制設(shè)備為每個(gè)現(xiàn)地控制單元分配唯一的通信地址。
[0050] 控制設(shè)備通過(guò)內(nèi)部通信設(shè)備與現(xiàn)地控制單元的通信，控制設(shè)備通過(guò)外部通信設(shè)備 與管理人員通信。
[0051] 數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)專(zhuān)家系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)中存儲(chǔ)了多種可能發(fā)生的故障的描述及代 碼。當(dāng)控制對(duì)象發(fā)生故障時(shí)，控制設(shè)備獲取故障的具體信息，根據(jù)故障的具體信息在專(zhuān)家系 統(tǒng)中查詢(xún)，獲取故障可能發(fā)生的原因及相應(yīng)的解決方案，并通知管理人員。
[0052] 水電站系統(tǒng)的智能發(fā)電監(jiān)控方法如下：
[0053] (1)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備上電工作；
[0054] (2)控