水电站计算机监控系统智能报警研究与应用

摘要：本文结合水电站计算机监控系统，分析可以反映水轮发电机组和辅助设备实际运行故障、状态的具体数据，进一步研究水电站计算机监控系统智能报警运行实践状况，结合设计原则，阐述报警功能的应用事项。

关键词：水电站;计算机;监控系统;智能报警;应用

引言：

于水电站来讲，计算机监控系统具有优良的监视作用，可以有效控制水电站内相关设备。计算机监控系统设计诸多分系统和部件，包含开关量、故障、事故信号系统。其中模拟量信号需要有人24小时不停班监视，结合设备运行趋势展开分析，但在处置故障时，全依赖于运维人员专业化水准，但不能针对相关数据进行在线预测，进而极有可能埋下事故隐患。然而，在采用智能报警系统后，便可以由系统代替人工监视，减少因人为因素而诱发的风险，应用分析技术与设备高效分析设备运行状态，找出故障原因，缩减故障时间，可以增强水电站相关设备运行的时效性与可靠性。

1.水电站计算机监控系统智能报警设计原则

在水电站设计计算机监控智能报警系统时，需要遵循一定原则，主要体现在下面这四点：①在信息管理大区部署智能报警系统，使用安全隔离装置，获取控制区域内的系统数据，并且收集非控制区内故障录波、电能量采集以及在线监测等数据，将所有数据储存于信息管理大区之中。②在获取及处理智能报警系统数据时，并不会威胁目前现有系统的性能和运行状况。通过应用开放式以及标准化技术接口，进一步扩展功能，逐步配置软件模块，结合功能应用状况，重新增加软件或设备，以保障原有系统稳定运行，满足系统日益发展的要求。③通过使用智能报警系统，能进一步整合与分析水电站机电设备状态，监视机电设备运行情况，如遇故障问题，便可及时解决，并提前预知极有可能出现的故障，提供故障处置预案。④计算机智能报警系统收集了计算机监控系统中的大量数据，系统取代计算机监控系统完成监视工作，可以减少工作人员作业负担，降低工作人员强度。但需要对比、分析及优化报警信息，如果设备出现问题，急需有人力资源进行优化、干涉，智能报警系统便会立即做出报警提示，这个报警信息是单独显示出来的，并不会和其他信息同框，所以极具提示性价值，能夠为相关人员工作提供警示[1]。

2.水电站计算机监控智能报警系统结构

智能报警系统的部署位置较为独特，存在于信息管理大区之中。通过分布式网络结构发挥具体作用，该系统拥有独立数据库，可以随时随刻接收计算机监控系统发来的信息，并且储存基础状态数据。计算服务器参照运行趋势，进行逻辑分析，制定故障分析策略，了解设备运行时的具体数据，将这些数据和历史数据反复对比。结合机器所创建的智能报警系统进行预估，工程师站需要定期升级及维护系统，而报警工作站要及时处理、分析结果，并将故障问题以及依托结果制定的策略反馈给运运行维护人员。有关该报警系统的结构图，如图1所示。

3.水电站计算机监控智能报警系统功能

3.1分析与预警运行趋势

收集历史数据，对历史数据进行分析，了解相同工况下同一设备的具体运行数据，了解数据大致走向，针对相同工况下同一类数据趋势进行对比，并分析不同工况下同一设备的运行状态，将所有数据数值放在一起对比，最终掌握不同工况不同类设备的具体运行情况。创建健康图谱，结合智能数据定制，依据实际状况，由人工力量进行调整。在设备日前运行时，如若数据远远超出平均值，或者与平均之间保持巨大差距，就会做出预警提示，显示设备极有可能出现异常状况，由专业的运维人员展开检查，并提前预测设备优劣状况。由于该系统可自由组态，应用分析工具了解运行趋势，自由选择设备特定运行趋势，结合有关特征数据，创建数据分析方法和条件系统。参照既有的分析方法，进一步分析趋势，如果结果符合预警条件，就会立即做出预警提示，在分析设备参量过程中如果单位时间变化幅度异常，以及设备运行时间异常，或者设备启动间隔时间超长，就要特殊处理比如，针对排水系统便可以结合下表1所示的运行趋势作出分析。

3.2分析故障与辅助决策

在分析系统故障时，要结合具体数据得出故障原因，并确保该数据具有辅助性价值，能够为后期决策带来辅助作用。结合设备运行维护人员具体经验，联系运维人员工作状况，分析系统故障，并了解决策组态在设备出现故障时，系统可视化能进一步查找故障原因，并结合具体的故障报警信息，联系知识库，分析运行工况，制定故障报警计划。结合报警原因，分析可可信度，辅助具体运维人员精准定位故障，找到故障出现的原因[2]。参照故障原因和相关知识库，结合故障情况，制定解决故障的措施。如果情况非常紧急，还会相应地推送故障应急预案，帮助运维人员迅速处理异常事件。比如，在发生plc故障时，如果确认该故障可信度达标，便需要严格记录plc故障代码，选择申请停机，又或者有效调速控制器，使用这种控制方法切换手动，再次重新启动plc。再如，如果功率变送器出现故障，且确定该故障可信度为百分之一百，就可以申请停机，复核功率变送器定位参数，并且更换故障功率变送器。如若导叶传感器器出现故障，同样需要选择申请停机，针对相关的电气回路接线展开检查、校验及更换，隔离模块如果未及时更换，传感器不了解本体故障，则需要进一步进行导叶率定[3]。最后，如果发现频率出现了总故障，仍要申请停机，检查测频回路接线，应用频率发生器检验测频通道，明确测频信号，转换模块故障或是高速计数模块故障，及时更换故障模块，并再次检验测频通道。

结束语：

综上所述，在当代人工智能技术机器技术以及大数据技术频频发展后，为当代水电站计算机监控系统智能报警系统的应用提供了新的可能性。本文在分析水电站现有计算机监控系统过程后，为创建智能报警系统带来了一定便利，简化繁杂的监视任务，实现无人监视效果，避免人员劳动强度与日增加，为智慧水电的发展保驾护航。

参考文献：

[1]张天耀.大朝山水电站计算机监控系统升级改造[J].云南水力发电，2021，37（07）：252-256.

[2]张东峰，崔敏，何宏江，刘准.智能报警在巨型水电站监控系统中的设计与实现[J].水电与新能源，2021，35（06）：57-61+64.

作者简介：周喻，男，汉族 河南三门峡，1988年12月1日，本科，助理工程师，研究方向：水利水电。

写作方向：1.水电站计算机监控 2.轴流转桨式水轮发电机运行或故障分析相关方向。