1、水利部珠江水利委员会科学研究所水利部珠江水利委员会科学研究所第一章第一章 概概 述述 n远程监控系统的基本结构远程监控系统的基本结构 n远程监控系统设计原则及功能远程监控系统设计原则及功能 水利部珠江水利委员会科学研究所远远程程监监控控系系统统的的基基本本结结构构 投影仪投影仪公共网络公共网络局域网局域网管理工作机管理工作机远程监控机远程监控机数传电台数传电台数传电台数传电台数传电台数传电台模拟屏模拟屏服务器服务器局域网局域网监控机监控机管理工作机管理工作机闭路监视器闭路监视器PLC数据采集器数据采集器 现场控制网络现场控制网络镜头镜头 水位、水位、水质、压力、温度、闸门水质、压力、温度、闸门
2、 大坝变形、渗流、应力大坝变形、渗流、应力 雨量雨量 电参数、阀门、机组、泵电参数、阀门、机组、泵水利部珠江水利委员会科学研究所n远程监控系统设计原则远程监控系统设计原则 全面规划、分项目、分阶段结合工程建设逐全面规划、分项目、分阶段结合工程建设逐步实施；步实施；采用技术先进、稳定性好、抗干扰能力强的采用技术先进、稳定性好、抗干扰能力强的自动化监测系统的仪器与设备；自动化监测系统的仪器与设备；具有使用灵活，维护方便，功能及扩充性强具有使用灵活，维护方便，功能及扩充性强的特点；的特点；分清项目的主次。分清项目的主次。水利部珠江水利委员会科学研究所n远程监控系统基本功能远程监控系统基本功能 数据采
3、集功能数据采集功能 数据通信功能数据通信功能数据管理功能数据管理功能 系统自检功能系统自检功能 系统显示功能系统显示功能 优秀的监控管理系统软件优秀的监控管理系统软件防雷、抗干扰功能防雷、抗干扰功能监测数据外部接口监测数据外部接口 水利部珠江水利委员会科学研究所第二章第二章 水文自动测报系统水文自动测报系统 （水情、雨情、水质）（水情、雨情、水质）n水情自动测报系统水情自动测报系统 n水质监测系统水质监测系统 水利部珠江水利委员会科学研究所水情自动测报系统水情自动测报系统 数据采集数据采集：目前一般只自动采集降雨量和：目前一般只自动采集降雨量和水位值两个参数，系统多采用超短波通讯水位值两个参数
4、，系统多采用超短波通讯技术；常规技术；常规使用翻斗式雨量计和浮子式水使用翻斗式雨量计和浮子式水位计。位计。水利部珠江水利委员会科学研究所超短波通讯水情自动测报系统一般由遥测超短波通讯水情自动测报系统一般由遥测站、中继站和中心站组成。下图为遥测站站、中继站和中心站组成。下图为遥测站的结构图的结构图。太阳能电池板太阳能电池板蓄电池蓄电池测量装置测量装置电源电源定时器定时器上电控制上电控制装置装置接口电路接口电路CMOS单片机单片机编码单元编码单元调制解调器调制解调器发射机发射机天线天线水利部珠江水利委员会科学研究所水情测报系统流程水情测报系统流程遥测站自动实时采集、暂存和发送水情数据；遥测站自动实
5、时采集、暂存和发送水情数据；中心站能及时对洪水过程进行预报，做出防洪方案中心站能及时对洪水过程进行预报，做出防洪方案中继站以信息再生或模拟方式转发遥测数据；中继站以信息再生或模拟方式转发遥测数据；中心站实时接收遥测数据，并进行存储、打印及数据处理中心站实时接收遥测数据，并进行存储、打印及数据处理系统可与用户其他监控、管理计算机及上级计算机管理系系统可与用户其他监控、管理计算机及上级计算机管理系统交换信息。统交换信息。水利部珠江水利委员会科学研究所水质监测系统水质监测系统 n设置水质监测站，自动采集电导率、温度、设置水质监测站，自动采集电导率、温度、浊度、浊度、PH值、值、ORP值、溶解氧、氨氮
6、等重要值、溶解氧、氨氮等重要水质参数；水质参数；n对未实现自动采集的重要水质参数，人工检对未实现自动采集的重要水质参数，人工检测后输入；测后输入；n建立水质数据库；建立水质数据库；n建立预测分析模型、水质评价等模型。建立预测分析模型、水质评价等模型。水利部珠江水利委员会科学研究所第三章第三章 闸群泵站计算机监控系统闸群泵站计算机监控系统 n闸门计算机监控系统闸门计算机监控系统 n泵站计算机监控系统泵站计算机监控系统 水利部珠江水利委员会科学研究所闸门监控系统结构简图闸门监控系统结构简图闸控室主控机闸控室主控机打印机打印机上级网上级网现地监控单元现地监控单元闸闸门门闸闸门门闸闸门门闸闸门门闸闸门
7、门闸闸门门闸闸门门闸闸门门现地监控单元现地监控单元现地监控单元现地监控单元现地监控单元现地监控单元水利部珠江水利委员会科学研究所uu 自动监测上、下游水位及各扇门的开度和运行自动监测上、下游水位及各扇门的开度和运行状态信息状态信息uu 可实现近地控制、远程控制可实现近地控制、远程控制uu 根据设定模型自动控制启闭闸门根据设定模型自动控制启闭闸门uu 故障告警、越限告警功能及告警自动记录功能故障告警、越限告警功能及告警自动记录功能uu 显示打印统计报表显示打印统计报表uu 动态图形显示闸门启闭过程和各类操作动态图形显示闸门启闭过程和各类操作uu 建立当地实时数据库、历史数据库建立当地实时数据库、
8、历史数据库闸门监控系统主要功能闸门监控系统主要功能水利部珠江水利委员会科学研究所u 泵站主机的监测与控制泵站主机的监测与控制uu泵站辅机的监测与控制泵站辅机的监测与控制(油、气、水等公用系统油、气、水等公用系统)uu 泵站供电系统的监测与控制泵站供电系统的监测与控制(主变、母线、站变主变、母线、站变等等)uu 电气保护电气保护uu 主要运行参数有：主要运行参数有：I、V、P、Q、cos，f，I励励，V励；励；压力、流量、压力、流量、H上上、L下下、叶片角、温度；开关、叶片角、温度；开关、刀闸闭合信号；故障预告、事故信号及信息刀闸闭合信号；故障预告、事故信号及信息uu 主要控制有：主机开、停，叶
9、片调节，励磁调主要控制有：主机开、停，叶片调节，励磁调节；进出口流道闸阀；辅机操作、油、气、变压器；节；进出口流道闸阀；辅机操作、油、气、变压器；公用设备（供电系统）公用设备（供电系统）泵站监控系统主要内容泵站监控系统主要内容水利部珠江水利委员会科学研究所泵站监控系统示例（单机）泵站监控系统示例（单机）打印机打印机大屏幕大屏幕投影仪投影仪工作站工作站服务器服务器HUB前置机前置机打印机打印机现地监控单元现地监控单元现地监控单元现地监控单元现地监控单元现地监控单元现地监控单元现地监控单元图图5 单机配置系统结构示意图单机配置系统结构示意图水利部珠江水利委员会科学研究所第四章第四章 水库大坝安全监
10、测系统水库大坝安全监测系统 n安全监测的对象安全监测的对象 n系统及仪器的选择系统及仪器的选择 水利部珠江水利委员会科学研究所u变形监测变形监测：水平位移水平位移、垂直位移垂直位移、挠度挠度、倾斜倾斜 uu渗流监测渗流监测：测压管、渗压计测压管、渗压计 、渗流量、渗流量 uu 应力监测应力监测：混凝土应力混凝土应力、钢筋应力钢筋应力、岩石岩石应力应力、土压力土压力 水库大坝安全监测的对象水库大坝安全监测的对象水利部珠江水利委员会科学研究所u自动化监测自动化监测：测点选择、报警系统、准测点选择、报警系统、准确度确度、人工比测人工比测 uu监测仪器的选择监测仪器的选择 uu 仪器鉴定仪器鉴定 水库
11、大坝系统及仪器的选择水库大坝系统及仪器的选择 水利部珠江水利委员会科学研究所第五章第五章 水电站自动化监控系统水电站自动化监控系统 n分层控制分层控制 n系统结构及功能系统结构及功能 n系统主要性能指标系统主要性能指标 水利部珠江水利委员会科学研究所自自动动化化复复杂杂程程度度电厂电厂控制层控制层机组控制层机组控制层功能组控制层功能组控制层驱动层驱动层装置范围装置范围生产过程生产过程图图7 水电厂控制层的划分水电厂控制层的划分水电厂的分层控制结构水电厂的分层控制结构 水利部珠江水利委员会科学研究所u数据的采集和处理数据的采集和处理 uu开关量监视记录和事件顺序记录开关量监视记录和事件顺序记录(
12、Sequence of Events，SOE)uu 事故追忆和故障录波事故追忆和故障录波 uu 正常的控制和操作正常的控制和操作 uu 紧急控制和恢复控制紧急控制和恢复控制 uu 自动发电控制自动发电控制(Automatic Generation Control)u自动电压控制自动电压控制(Automatic Voltage Control)uu人机接口人机接口 uu 通信通信 uu 自诊断自诊断 uu 仿真培训仿真培训 uu自动处理水电厂事故自动处理水电厂事故 水电厂的系统功能水电厂的系统功能 水利部珠江水利委员会科学研究所u 实用性（即响应速度实用性（即响应速度)uu 可靠性可利用率可靠性可利用率uu 可维修性可维修性 uu 系统安全性系统安全性 uu 可适应性或可扩性可适应性或可扩性 uu 简单性和经济性简单性和经济性 uu 使用寿命使用寿命 水电厂的系统主要性能指标水电厂的系统主要性能指标
