水电站自动化监控保护及通信系统设计的研究

关键词：水电站管理工作水资源管理

我国水资源十分丰富, 水电站的建设, 能够有效利用水资源, 从而改善用水问题。由于水电站管理十分复杂, 传统管理工作开展已经无法满足管理需求。针对此种现象, 因此需要加速实现自动化监控保护与自动化系统设计的实现, 从而保障水电站平稳运行。自动化监控保护与通信系统设计需要依托高速发展的计算机信息技术, 各项系统的完善, 能够实现远程管理、远程监控与远程及控制等功能, 提升其经济效益。

一、水电站自动化监控保护与通信系统阐述

(一) 水电站自动化监控保护

水电站自动化监控保护其主要工作内容为对水电站内部的线路与设备起到一定保护作用, 例如在设备温度过高时, 第一时间采取断电处理, 避免温度过高造成设备损坏。此外当机组速度过快时, 也会采取一定保护措施, 避免速度过快造成机组损坏等。自动化监控保护系统的建设, 能够有效保护水电站的电气设备。水电站中的电气设备主要包括发电机、变压器与各种线路等, 电气设备十分复杂, 并且不同设备对保护装置的要求不同, 因此需要采用微机型的继电保护装置, 对电气设备进行保护。

(二) 水电站通信系统

水电站通信系统主要包括内容为系统通信、水电站内部通信、水电站与外部之间的通信等。针对不同水电站, 通信方式为有线通信与无线通信, 有线通信主要指的是需要借助光缆的信息传递作用, 实现通信作用。而无线通信则主要是由卫星通信与移动通信等进行信息传递, 从而实现通信功能。现阶段我国信息技术与通信技术在不断发展, 更多无线通信方式逐渐被开发, 为水电站通信系统发展提供基础。

二、水电站自动化监控保护与通信通信系统的设计原则

(一) 实用性与可靠性原则

在进行水电站自动化监控保护与通信系统的设计过程中, 首先需要考虑的原则是实用性与可靠性原则。相关系统的建立与完善若缺乏实用性与可靠性原则, 实际作用不强, 无法投入使用。因此设计过程中, 需要依据水电站的实际情况与需求, 完善系统设计, 确保系统完善能够促进水电站各项工作开展。

(二) 先进性与扩展性原则

水电站自动化监控与通信系统的实现, 首先需要遵循实用性原则, 在满足这一条件基础上, 还需要结合水电站实际情况, 在资金允许情况下, 选用较为先进的设备与技术。在现有基础上, 不断优化与改善水电站结构, 对线路布置方式与控制技术等进行合理分配, 在优化工作开展同时充分发挥水电站各项作用, 因此需要具备一定先进性。此外系统在完善中需要具备一定扩展性原则, 随着社会信息技术进步, 更新相关设备之后依旧能够与原有系统无缝融合, 共同发挥其作用。

(三) 经济性原则

在保障上述两个原则后, 系统完善还需要具备一定经济性原则, 即以系统完善为主要目标, 并在此基础上, 尽量减少资金支持。系统设计过程中, 需要选用性价比较高的设备与实施方案, 从多个方面不断控制与优化成本。此外不仅需要保证前期设计成本的控制, 还需要控制后期运行成本, 从根本上降低成本与资金使用, 使其具备一定经济性原则。

三、系统设计要点分析

(一) 自动化监控安全方面设计要点

水电站在进行自动化监控保护与通信系统设计研究过程中, 应当充分保障其安全性。首先为避免不法分子对监控系统进行违规操作与利用, 因此在设置该系统时, 需要对身份信息进行核实。在系统正式使用之前, 需要进行信息录入工作。相关人员在使用监控系统时, 首先需要验证其身份, 只有通过信息验证的员工, 才能够操作系统。在系统中对管理员权限进行设置, 只有通过验证并具有管理权限的员工, 才能够对不同监控点进行授权, 并且经过授权后的分控点才能够操作各个监控, 使用此种方式, 能够在最大程度上避免不法分子利用监控系统进行违法在操作。其次是监控系统电源方面的安全设计, 在前期设计中, 需要充分考虑这一要点, 并在监控系统的主控制台处为所有监控设备提供电源。电源控制同时需要身份验证, 通过身份验证的员工才能够操作监控电源。采用此种方式, 能够从根本上避免个人原因导致断电现象产生。此外, 针对所有监控系统, 需要为其安装紧急使用电源, 出现意外断电情况下, 系统依旧能够保证正常运转, 不会耽误正常工作。最后针对数字录像的安全性设计。在系统设计中, 使用到的数字智能控制主机应当具有断电重新启动、使用权限设置等功能, 并且在数据丢失后, 能够自动恢复, 在遇到紧急情况时能够实现自动报警等功能。使用功能完善的智能数字设备后, 一旦出现监控录像丢失现象, 能够在第一时间提示管理员, 并指导管理员如何对设备进行调整。此外该项系统还能够进行感知报警, 当监控设备的画面中出现物体移动时, 系统会自动发出警报, 通知管理员。管理员在得到通知的第一时间进行查看, 观察是否有生物非法入侵, 对系统造成破坏。

(二) 通信系统安全设计要点分析

在进行水电站通信系统安全设计分析过程中, 首先对水电站内部通信网络安全进行阐述。以太网具有一定综合性能, 并且其运用范围十分广泛, 被广泛运用在工业控制等多种领域中。由于以太网具有较多优势, 因此水电站自动化监控系统保护主要采用以太网为基础, 从而构建整个通信网络。水电站内部的整个网络通信系统需要采用分层分布的体系, 在水电站内部主要使用100M的以太网, 在间隔层则应当使用10M以太网。所有网络均需要采用交换机, 在传输介质选择上, 应当尽量选择光纤, 能够在最大程度上保障通信稳定。

现阶段地层的保护装置与测控装置等装置, 这些装置均具备以太网接口, 因此这部分设备能够直接连接地层的以太网, 其余的智能装置将通过转换器等接入以太网中。根据现有设备的所属区域, 从而将其连接到交换机中, 继而将所有地层交换机接入到水电站内部使用的交换机中, 从而实现正常运转。

此外水电站自动化监控将利用专门设置的通信服务器, 从而将水电站的自动化系统与外部网络相连接, 从而实现信息收集的作用。还能够使用标准通信规定采用多种方式进行传输, 并用过各种控制命令, 实现相关操作。水电站系统通信服务器在软件使用上能够兼容多种国家对通信的约束, 并且还能够在短时间内实现特定要求。可采用标准的10M以内的以太网与外部通信, 能够有效适应一段时间内的水电站通信技术发展, 推动其水电站各项工作开展。

四、总结

完善水电站自动化监控保护与通信系统的设计与研究, 在一定程度上能够有效实现水电站内部间的信息传递, 并且在发展中, 通过不同通信接口, 还能够实现水电站与外部间的信息交流与共享, 从而有效推动水电站运转与发展。为从根本上保证水电站的安全运行, 应当加大管理力度, 合理设计各项系统, 充分发挥水电站的优势作用。

摘要：水电站自动化监控保护及通信系统的建设与实现, 能够对水电系统进行全方面监控, 并起到一定保护作用。由于水电站建设优势众多, 不仅能够缓解区域用水问题, 还能够在一定程度上抵御自然灾害。因此需要采取必要措施, 加强其建设。文章在研究自动化监控保护与通信系统设计中, 分为三个部分阐述, 首先阐述了监控与通信系统的基本概况, 继而分析其原则, 最后对设计要点进行全面分析。

关键词：水电站,自动化监控,通信系统,设计