水電站計算機監(jiān)控技術(shù)

前言

改革開放以來，我國的小水電事業(yè)得到了迅速發(fā)展，為我國廣大農(nóng)村，特別是邊遠(yuǎn)山區(qū)提供了清潔、廉價的能源，有力地促進了這些地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和兩個文明建設(shè)，極大地改變了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟和社會生活的落后狀況。尤其是20世紀(jì)90年代末期以來，我國小水電投資的體制發(fā)生了根本變化，實現(xiàn)了多元化，進一步促進了小水電事業(yè)的蓬勃發(fā)展，可以說是新中國成立50多年來第二個建設(shè)高峰時期，對促進我國水力資源的開發(fā)和充分利用，緩解電力能源的緊張局面，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和流域水土條件，發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟等，都起到了積極的推動作用。原全國政協(xié)副主席線正英同志曾指出：“發(fā)展小水電的關(guān)鍵是培訓(xùn)人才”。如何把已建和在建的水電站管理好、用好，使其充分發(fā)揮作用，提高利用率和保證安全經(jīng)濟運行，是我國小水電事業(yè)的一項艱巨而長期的任務(wù)。由于小水電事業(yè)的迅速發(fā)展和水電技術(shù)水平的不斷提高，對職工技能的要求也越來越高，因此急需對大批在職職工和新上崗職工進行技術(shù)培訓(xùn)。為適應(yīng)我國小水電發(fā)展新形勢的需要，大力加強對小水電運行維護和管理人員的培訓(xùn)，中國水利水電出版社組織編寫了這套《最新統(tǒng)一編寫小水電培訓(xùn)教材暨崗位必備指南》。本套教材內(nèi)容簡明扼要、圖文并茂、實用性強，并采用了我國當(dāng)前執(zhí)行的最新規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與名詞、術(shù)語，力爭反映我國21世紀(jì)初小水電行業(yè)的新技術(shù)和新水平。《小型水電站計算機監(jiān)控技術(shù)》主要針對小型機紐，參考水利和電力系統(tǒng)工人職業(yè)技能鑒定的內(nèi)容，從培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，精心編寫而成。本書是根據(jù)我國小型水電站計算機監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，結(jié)合眾多小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品，從小型水電站的運行、維護和管理人員的知識、能力、工程素質(zhì)結(jié)構(gòu)的實際需要出發(fā)，按照水電站綜合自動化的崗位職責(zé)進行編寫。

內(nèi)容概要

本書是《最新統(tǒng)一編寫小水電培訓(xùn)教材暨崗位必備指南》中的《水電站計算機監(jiān)控技術(shù)》分冊，主要針對小型機組，參考水利和電力系統(tǒng)工人職業(yè)技能鑒定的內(nèi)容，從培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，精心編寫而成。
《水電站計算機監(jiān)控技術(shù)》從工程技術(shù)的角度，全面地闡述了小型水電站計算機監(jiān)控的基礎(chǔ)理論、實用技術(shù)和工程應(yīng)用。內(nèi)容包括：構(gòu)成小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的工業(yè)控制機技術(shù)、單片機技術(shù)、可編程控制技術(shù)；小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集；小型水電站計算機監(jiān)控的原理、軟硬件結(jié)構(gòu)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)等。書中還詳細(xì)介紹了運用組態(tài)軟件建立水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的軟件組態(tài)新技術(shù)。
本書可作為小型水電站在職職工和新上崗職工的崗位技術(shù)培訓(xùn)、等級考試教材及日常工作的必備工具書，并且可作為中專及高職高專水電類相關(guān)專業(yè)的參考教材，也可供初中以上文化程度的技術(shù)工人學(xué)習(xí)、閱讀，還可供有關(guān)技術(shù)人員查閱、參考。
本書由謝云敏擔(dān)任主編。

書籍目錄

前言
第一章  水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)概論
  第一節(jié)  水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組成與任務(wù)
  第二節(jié)  水電站計算機監(jiān)控的方式
  第三節(jié)  小型水電站計算機監(jiān)控的特點與意義
  第四節(jié)  國內(nèi)外小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展
  復(fù)習(xí)思考題
第二章  工業(yè)控制機
  第一節(jié)  工業(yè)控制機的特點與組成
  第二節(jié)  工業(yè)控制機的種類與選擇
  第三節(jié)  工業(yè)控制機的總線
  第四節(jié)  工業(yè)PC機
  第五節(jié)  工業(yè)控制機的通信技術(shù)
  復(fù)習(xí)思考題
第三章  單片機技術(shù)
  第一節(jié)  單片機硬件結(jié)構(gòu)
  第二節(jié)  MCS-51指令系統(tǒng)
  第三節(jié)  單片機程序設(shè)計
  第四節(jié)  微控制器的硬件系統(tǒng)設(shè)計
  復(fù)習(xí)思考題
第四章  可編程控制技術(shù)
  第一節(jié)  可編程控制器概述
  第二節(jié)  可編程控制器的工作原理
  第三節(jié)  可編程控制器的指令系統(tǒng)
  第四節(jié)  可編程控制器的應(yīng)用編程
  復(fù)習(xí)思考題
第五章  計算機監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集
  第一節(jié)  計算機監(jiān)控系統(tǒng)過程通道概述
  第二節(jié)  水電站的非電量及電量的檢測
  第三節(jié)  模擬量輸入輸出通道
  第四節(jié)  數(shù)字量輸入輸出通道
  第五節(jié)  數(shù)據(jù)采集及處理
  第六節(jié)  微機智能化檢測
  第七節(jié)  小型水電站的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實例
  復(fù)習(xí)思考題
第六章  小型水電站計算機監(jiān)控的硬件結(jié)構(gòu)
  第一節(jié)  小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)概述
  第二節(jié)  小型水電站計算機監(jiān)控的內(nèi)容
  第三節(jié)  小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的模式
  第四節(jié)  小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)硬件的可靠性設(shè)計
  復(fù)習(xí)思考題
第七章  小型水電站計算機監(jiān)控原理
  第一節(jié)  小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的功能
  第二節(jié)  小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的性能指標(biāo)及硬軟件要求
  第三節(jié)  機組現(xiàn)地單元計算機監(jiān)控原理
  第四節(jié)  開關(guān)站和輔助設(shè)備的計算機監(jiān)控原理
  第五節(jié)  小型水電站低壓水輪發(fā)電機組自動控制技術(shù)
  復(fù)習(xí)思考題
第八章  水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
  第一節(jié)  通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識
  第二節(jié)  工業(yè)局域網(wǎng)基礎(chǔ)
  第三節(jié)  水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的通信與協(xié)議
  第四節(jié)  可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通信
  第五節(jié)  水電站與電網(wǎng)調(diào)度的通信
  復(fù)習(xí)思考題
第九章  水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
  第一節(jié)  工業(yè)控制機的軟件特點及類型
  第二節(jié)  工業(yè)控制機的軟件組成
  第三節(jié)  水電站計算機監(jiān)控軟件
  第四節(jié)  軟件的可靠性設(shè)計
  復(fù)習(xí)思考題
第十章  水電站視頻監(jiān)控技術(shù)
  第一節(jié)  視頻監(jiān)控技術(shù)概述
  第二節(jié)  小型水電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
  第三節(jié)  水電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運行與維護
  復(fù)習(xí)思考題
第十一章  小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用實例
  第一節(jié)  小型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
  第二節(jié)  主控級的硬件和軟件
  第三節(jié)  單元控制級的硬件和軟件
  復(fù)習(xí)思考題
第十二章  水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的軟件組態(tài)
  第一節(jié)  水電站計算機監(jiān)控組態(tài)軟件的特點
  第二節(jié)  組態(tài)王組態(tài)軟件
  第三節(jié)  建立監(jiān)控工程方法
  第四節(jié)  水電站監(jiān)控系統(tǒng)的軟件組態(tài)
  復(fù)習(xí)思考題
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   1.良好的經(jīng)濟性與技術(shù)的實用性 小水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)強調(diào)以經(jīng)濟實用為原則，自動化裝置應(yīng)要有良好的經(jīng)濟性，包括投資的經(jīng)濟性和維護的經(jīng)濟性。由于小水電站在系統(tǒng)中并非主導(dǎo)地位，系統(tǒng)對它的可靠性和穩(wěn)定性要求也相對較低，因此自動化功能和配置可以簡化，只要能實現(xiàn)基本的控制、操作和保護等功能，滿足農(nóng)村區(qū)域電網(wǎng)的運行要求即可。但隨著電子工業(yè)的成熟和發(fā)展，小水電站陳舊的監(jiān)控裝置故障率高，維護工作量大，已經(jīng)不適應(yīng)生產(chǎn)的需要，應(yīng)該向可靠性高、維護簡單的計算機技術(shù)發(fā)展。 在歐美的一些國家，裝機容量較小的無人值守的農(nóng)村小水電站，采用“開機手動，停機自動”的自動化模式的。當(dāng)遇事故時水輪發(fā)電機組將自動停機，并向遠(yuǎn)方的值班人員發(fā)出信號，通知值班人員前往處理。 一切從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，根據(jù)小水電站不同裝機容量或等級采用不同的自動化模式，這是近幾年小水電站自動化得到發(fā)展的原因之一。 2.操作簡單化 小水電站地處偏僻的農(nóng)村，由于客觀原因，水電站運行人員的技術(shù)水平一般比較低，難以接受操作和維護都相對比較復(fù)雜的自動化系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代初，小水電站自動化處于剛起步階段，水電站雖然安裝了計算機監(jiān)控系統(tǒng)，但運行人員仍在原控制臺監(jiān)控，計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本上處于閑置狀態(tài)。究其原因是水電站中熟悉微機的運行人員不多，無法操作復(fù)雜的自動化系統(tǒng)。所以，針對廣大農(nóng)村小水電站工作人員的運行水平，應(yīng)該采用一種操作簡單、性能可靠的自動控制保護系統(tǒng)，只需經(jīng)過簡單的短期培訓(xùn)就能完全掌握。而滿足基本控制功能的簡單的小水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，也可進一步提高發(fā)電生產(chǎn)過程的可靠性。另外新材料、新技術(shù)可大膽地應(yīng)用于小水電站中。與大中型水電站相比，小水電站在電網(wǎng)中的重要性相對比較低，可允許嘗試性地采用新材料、新技術(shù)，如使用液壓裝置代替調(diào)速器等。 3.功能的完整及可靠性 過去小水電的自動化控制系統(tǒng)為了省投資，將功能減到最低限度，使信號、保護、自動功能都不完整，因而可靠性低、故障率高、電能質(zhì)量差，已不能滿足現(xiàn)代農(nóng)村經(jīng)濟的要求。因此小水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)不僅要簡化設(shè)備，而且功能要完整，且各類自動化參數(shù)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。隨著計算機技術(shù)的成熟，可以實現(xiàn)小水電的綜合自動化，實現(xiàn)集中監(jiān)控，由少人值班過渡到無人值班，從而提高勞動生產(chǎn)率。 三、水電站計算機監(jiān)控的意義 水電站計算機監(jiān)控的意義就是通過對水電站的水輪發(fā)電機組及其輔助設(shè)備、水電站附屬設(shè)備的信息進行采集、處理，實現(xiàn)自動監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)、保護，從而保證水電站充分利用水能安全，并按電力系統(tǒng)要求優(yōu)化運行與穩(wěn)定運行，保證電能的質(zhì)量。同時，減少運行與維護成本，改善運行條件，實現(xiàn)無人值班（少人值守）的目的。 1.以選型的方式代替常規(guī)電氣設(shè)計，簡化設(shè)計、安裝和調(diào)試工作 常規(guī)繼電接觸器控制方案的電氣設(shè)計非常繁瑣，在設(shè)備訂貨時，除要向廠家提供原理圖、布置圖，還應(yīng)進行各種繼電器的選型、配套。而將自動控制系統(tǒng)設(shè)備集成后，設(shè)計單位只要提供一次主接線和保護配置及自動化要求即可。

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