水電站智能管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水電站智能管理系統(tǒng)，其包括有總部監(jiān)控中心、及與該總部監(jiān)控中心通過VPN通訊連接且分處于各地分部的電站中控中心，該電站中控中心依次通訊連接有站控層、間隔層，其中，站控層與間隔層之間采用以太網(wǎng)通訊連接，而間隔層的各保護測控單元包括有公用LCU屏、機組LCU屏、線路保護屏、微機勵磁屏、液壓調(diào)速器、廠用屏、測溫屏、發(fā)變保護屏及交直流屏。該發(fā)明將分布在各地的水電站現(xiàn)場工作設備運行狀態(tài)直觀地展示給工作人員，以最大限度地降低設備操作工作量，減少人為失誤和降低人員編制，集中統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了自動化運營，降低了生產(chǎn)運營成本。
【專利說明】
水電站智能管理系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種水電站智能管理系統(tǒng)，屬于水電站控制技術領域。
【背景技術】
[0002]電力是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和生活不可或缺的動力能量，水力發(fā)電是電力工業(yè)的一個門類。公司各水電站的情況、設備、工藝數(shù)據(jù)集視頻監(jiān)控信息受到地域限制及通信服務普及程度不同的影響，無法全部實時反饋到公司總部，大多依靠定期向總部提交人工填寫的紙質報表或電子報表方式進行管理，效率低下和準確性低，并且浪費時間和資源，為公司對各個水電站的統(tǒng)一管理造成了諸多不便。尤其是現(xiàn)場出現(xiàn)了設備故障或是生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時，公司總部也不能及時發(fā)現(xiàn)，存在嚴重的信息滯后、事故處理周期長等嚴重影響運營的問題。
[0003]為實現(xiàn)對公司所轄的各個水電站統(tǒng)一的生產(chǎn)運營管理以及實現(xiàn)無人值守，在各個公司總部即可實現(xiàn)掌握所有水電站的生產(chǎn)運營狀況，提高公司信息化管理水平及對外展示窗口形象，降低生產(chǎn)運營成本，急需建立水電站遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有技術中的不足之處，本發(fā)明旨在提供一種水電站智能管理系統(tǒng)，其設計科學合理，將分布在各地的水電站現(xiàn)場工作設備運行狀態(tài)直觀地展示給工作人員，以最大限度地降低設備操作工作量，減少人為失誤和降低人員編制，集中統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了自動化運營，降低了生產(chǎn)運營成本。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案:一種水電站智能管理系統(tǒng)，其包括有總部監(jiān)控中心、及與該總部監(jiān)控中心通過VPN通訊連接且分處于各地分部的電站中控中心，該電站中控中心依次通訊連接有站控層、間隔層，其中，所述間隔層的各保護測控單元包括有公用LCU屏、機組LCU屏、線路保護屏、微機勵磁屏、液壓調(diào)速器、廠用屏、測溫屏、發(fā)變保護屏及交直流屏，該公用LCU屏、機組LCU屏、線路保護屏、微機勵磁屏、液壓調(diào)速器、廠用屏、測溫屏、發(fā)變保護屏及交直流屏分別與所述站控層之間采用以太網(wǎng)通訊連接。
[0006]進一步的，所述總部監(jiān)控中心上連接有網(wǎng)絡服務終端。
[0007]進一步的，所述電站中控中心上連接有數(shù)個微機系統(tǒng)，該數(shù)個微機系統(tǒng)與所述電站中控中心通過有線或無線通信連接。
[0008]進一步的，所述機組LCU屏包括有與各地分部機組的機組主控制電路相連接的PLC、及分別與該PLC相連接的數(shù)據(jù)采集單元、觸摸顯示屏、儲存器、I/O模塊、通信模塊，所述觸摸顯示屏、儲存器、I/O模塊、通信模塊分別與所述PLC雙向連接;所述數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與所述PLC的輸入端口相連接，且該數(shù)據(jù)采集單元對所述機組的各項運行參數(shù)及運作環(huán)境狀態(tài)進行實時采集;所述PLC的一輸出端口與所述機組主控制電路的輸入端相連接，其中，
[0009]所述觸摸顯示屏內(nèi)包含有手自動同期控制觸摸按鈕、手動操作控制觸摸按鈕、有功、無功調(diào)節(jié)觸摸按鈕、故障診斷顯示分屏、儀表顯示分屏和運作同步顯示分屏;所述PLC內(nèi)包含有與所述數(shù)據(jù)采集單元輸出端相連接的數(shù)據(jù)處理單元、及與該數(shù)據(jù)處理單元雙向連接的手自動同期控制模塊、手動操作控制模塊、有功、無功調(diào)節(jié)模塊、故障診斷處理模塊、儀表數(shù)據(jù)處理模塊、運作同步處理模塊，所述手自動同期控制觸摸按鈕、手動操作控制觸摸按鈕、有功、無功調(diào)節(jié)觸摸按鈕的輸出端與所述手自動同期控制模塊、手動操作控制模塊、有功、無功調(diào)節(jié)模塊的輸入端對應相連接;所述故障診斷顯示分屏、儀表顯示分屏和運作同步顯示分屏的輸入端與所述故障診斷處理模塊、儀表數(shù)據(jù)處理模塊、運作同步處理模塊的輸出端相連接。
[0010]進一步的，所述發(fā)變保護屏包括有與各地分部水力發(fā)電站的機組輸出回路和主變壓器回路電性連接的CPU控制系統(tǒng)，該CPU控制系統(tǒng)上并聯(lián)連接有用于對所述機組輸出回路和主變壓器回路提供電氣保護的復合電壓過電流保護電路、差動速斷保護電路、比例差動保護電路、零序過壓保護電路、過負荷保護電路、過電壓保護電路、低電壓保護電路、超頻保護電路及低頻保護電路。
[0011 ] 進一步的，所述液壓調(diào)速器包括有液壓調(diào)速器機械裝置及控制該液壓調(diào)速器機械裝置的調(diào)速器機械液壓柜，該調(diào)速器機械液壓柜包括有可編程控制器、對所述液壓調(diào)速器機械裝置中的導水葉進行控制的導水葉機械控制端、對所述液壓調(diào)速器機械裝置進行數(shù)據(jù)采集的PC測頻卡和位移傳感器、及導水葉手動控制按鈕、導水葉開度指示器、自動控制按鈕，其中，所述PC測頻卡、位移傳感器的輸出端分別與所述可編程控制器的任意兩輸入端口相連接;該可編程控制器的輸出端與所述導水葉機械控制端的輸入端相連接;所述導水葉手動控制按鈕、自動控制按鈕的輸出端分別與所述可編程控制器的另兩輸入端口相連接；所述開度指示器與所述可編程控制器雙向連接；
[0012]所述PC測頻卡、位移傳感器實時監(jiān)測所述液壓調(diào)速器機械裝置，并將采集頻率信號、位移信號傳送至可編程控制器，經(jīng)可編程控制器處理后由導水葉開度指示器顯示導水葉開度，操作者可通過導水葉手動控制按鈕對導水葉機械控制端進行手動控制，直至達到設定導水葉開度；
[0013]當按下自動控制按鈕，由可編程控制器自動跟頻到設定值，通過PC測頻卡輸入的采集頻率經(jīng)可編程控制器分析后，該可編程控制器對導水葉機械控制端進行實時修正，使之達到并網(wǎng)頻率值。
[0014]進一步的，所述測溫屏包括有與發(fā)電機組控制端雙向連接的控制器、及設于該發(fā)電機組關鍵部位上的溫度傳感器，該溫度傳感器依次通過A/D轉換器、比較器與所述控制器連接，該控制器分別連接有標準溫度儲存器、觸摸屏及報警器；
[0015]其中，所述控制器與所述標準溫度儲存器雙向連接;所述溫度傳感器的輸出端與A/D轉換器的輸入端連接，A/D轉換器的第一輸出端與比較器的第一輸入端連接，該比較器的第二輸入端連接至所述控制器的標準溫度輸出端口，所述比較器的輸出端與所述控制器的一輸入端連接，該控制器的一輸出端連接所述報警器的輸入端；
[0016]溫度傳感器輸出的信號經(jīng)A/D轉換器轉換成一溫度值并發(fā)送給比較器，該溫度值與控制器輸入的標準溫度相比較，如果溫度值小于等于標準溫度，比較器向控制器輸出第一電平信號，控制器向報警器輸出停止工作信號，報警器不警報；如果溫度值大于標準溫度，比較器向控制器輸出第二電平信號，控制器向報警器輸出觸發(fā)信號，報警器警報；
[0017]所述A/D轉換器的第二輸出端與控制器中的溫度態(tài)勢生成器輸入端連接，該溫度態(tài)勢生成器的輸出端與觸摸屏的一輸入端連接;該觸摸屏的輸出端與所述控制器的另一輸入端連接。
[0018]進一步的，所述溫度傳感器包括有與所述發(fā)電機組上的發(fā)電機組鐵芯相對應的第一溫度傳感器、與所述發(fā)電機組上的發(fā)電機組線圈相對應的第二溫度傳感器、與所述發(fā)電機組上的動力軸瓦相對應的第三溫度傳感器;所述比較器包括有分別與所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器對應相連接的第一比較器、第二比較器、第三比較器。
[0019]進一步的，所述控制器還連接有數(shù)據(jù)輸入輸出端口，該數(shù)據(jù)輸入輸出端口與控制器雙向連接，控制器通過該數(shù)據(jù)輸入輸出端口可與外部設備或處理機相連接，并與其進行相互數(shù)據(jù)傳輸。
[0020]進一步的，所述控制器為集成有所述溫度態(tài)勢生成器的PLC單片機。
[0021 ]本發(fā)明的有益效果:設計科學合理，將分布在各地的水電站現(xiàn)場工作設備運行狀態(tài)直觀地展示給工作人員，以最大限度地降低設備操作工作量，減少人為失誤和降低人員編制，集中統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了自動化運營，降低了生產(chǎn)運營成本。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的結構示意簡圖；
[0023]圖2是圖1中機組IXU屏的結構示意簡圖；
[0024]圖3是圖2中PLC的內(nèi)部功能模塊示意簡圖；
[0025]圖4是圖1中發(fā)變保護屏的結構示意簡圖；
[0026]圖5是圖1中液壓調(diào)速器的結構示意簡圖；
[0027]圖6是圖1中測溫屏的結構示意簡圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合具體實施例及附圖來進一步詳細說明本發(fā)明。
[0029]一種如圖1所述水電站智能管理系統(tǒng)，其包括有總部監(jiān)控中心9、及與該總部監(jiān)控中心9通過VPN通訊連接且分處于各地分部的電站中控中心1，該電站中控中心1依次通訊連接有站控層11、間隔層，其中，該間隔層的各保護測控單元包括有公用LCU屏12、機組LCU屏13、線路保護屏14、微機勵磁屏15、液壓調(diào)速器16、廠用屏17、測溫屏18、發(fā)變保護屏19及交直流屏20，該公用LCU屏12、機組LCU屏13、線路保護屏14、微機勵磁屏15、液壓調(diào)速器16、廠用屏17、測溫屏18、發(fā)變保護屏19及交直流屏20分別與站控層11之間采用以太網(wǎng)通訊連接。
[0030]該發(fā)明設計科學合理，將分布在各地的水電站現(xiàn)場工作設備運行狀態(tài)直觀地展示給工作人員，以最大限度地降低設備操作工作量，減少人為失誤和降低人員編制，集中統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了自動化運營，降低了生產(chǎn)運營成本。通過VPN、以太網(wǎng)等通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)對水電站的統(tǒng)一監(jiān)控及智能控制管理，在總部監(jiān)控中心9上連接有網(wǎng)絡服務終端8，便于操作者或監(jiān)控者遠程對話。
[0031]通過站控層11、間隔層之間的梯級調(diào)度系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)遠程監(jiān)控，并采用分散式的微機監(jiān)控系統(tǒng)，具備完善的通信功能，做到系統(tǒng)資源、數(shù)據(jù)共享、運行高效、實時，功能全面，且通信協(xié)議滿足調(diào)度系統(tǒng)的自動化要求。
[0032]具體地，公用LCU屏12、機組LCU屏13、線路保護屏14、微機勵磁屏15、液壓調(diào)速器16、廠用屏17、測溫屏18、發(fā)變保護屏19及交直流屏20中均包括有數(shù)據(jù)采集模塊比如傳感器、攝像儀等、及各機組智能控制模塊、觸摸屏，用于對各機組的智能監(jiān)控及智能遠程控制。而電站中控中心1將各機組的保護測控單元提供以太網(wǎng)等通訊工具進行統(tǒng)一中控監(jiān)控及智能控制，自動化程度極高，且真正實現(xiàn)了遠程自動化控制作業(yè)。
[0033]電站中控中心10包括一臺操作工作站兼數(shù)據(jù)庫服務器，在操作工作站內(nèi)具有基本的配套軟件等，用于對整個水電站的監(jiān)控及遠程控制，至少需具有數(shù)據(jù)采集與處理、安全運行監(jiān)視、實時控制和調(diào)整、監(jiān)視記錄及報告、事件順序記錄、事故追憶和相關量記錄、正常操作指導和事故處理操作指導、數(shù)據(jù)通信、屏幕顯示及視頻監(jiān)控等功能。在電站中控中心10上設置有遠程通信端口 22，用于更遠程通信比如VPN或網(wǎng)絡通訊等。
[0034]在電站中控中心1上連接有數(shù)個微機系統(tǒng)21，該數(shù)個微機系統(tǒng)21與電站中控中心10通過有線或無線通信連接，比如無線WIF1、藍牙、微波或網(wǎng)線等均可，用于不同監(jiān)控機組或區(qū)域的分組，采用多臺微機系統(tǒng)21進行針對性監(jiān)控及智能控制，提高整個系統(tǒng)運行的準確性。
[0035]如圖2、3所示，機組LCU屏13包括有與各地分部機組的機組主控制電路130相連接的PLC131、及分別與該PLC131相連接的數(shù)據(jù)采集單元132、觸摸顯示屏133、儲存器134、1/0模塊135、通信模塊136，所述觸摸顯示屏133、儲存器134、1/0模塊135、通信模塊136分別與PLC131雙向連接;數(shù)據(jù)采集單元132的輸出端與PLC131的輸入端口相連接，且該數(shù)據(jù)采集單元132對機組的各項運行參數(shù)及運作環(huán)境狀態(tài)進行實時采集;PLC131的一輸出端口與機組主控制電路130的輸入端相連接，其中，
[0036]觸摸顯示屏133內(nèi)包含有手自動同期控制觸摸按鈕1331、手動操作控制觸摸按鈕1332、有功、無功調(diào)節(jié)觸摸按鈕1333、故障診斷顯示分屏1334、儀表顯示分屏1335和運作同步顯示分屏1336;PLC131內(nèi)包含有與所述數(shù)據(jù)采集單元132輸出端相連接的數(shù)據(jù)處理單元1310、及與該數(shù)據(jù)處理單元1310雙向連接的手自動同期控制模塊1311、手動操作控制模塊1312、有功、無功調(diào)節(jié)模塊1313、故障診斷處理模塊1314、儀表數(shù)據(jù)處理模塊1315、運作同步處理模塊1316，手自動同期控制觸摸按鈕1331、手動操作控制觸摸按鈕1332、有功、無功調(diào)節(jié)觸摸按鈕1333的輸出端與手自動同期控制模塊1311、手動操作控制模塊1312、有功、無功調(diào)節(jié)模塊1313的輸入端對應相連接;故障診斷顯示分屏1334、儀表顯示分屏1335和運作同步顯示分屏1336的輸入端與故障診斷處理模塊1314、儀表數(shù)據(jù)處理模塊1315、運作同步處理模塊1316的輸出端相連接。
[0037]該機組LCU屏13結構簡單，針對水電站中的水輪發(fā)電機組及其附屬設備、發(fā)電機配電設備等關鍵區(qū)域進行監(jiān)控，并實現(xiàn)智能啟停、調(diào)節(jié)、診斷等功能，以保證整個水電站的安全作業(yè)生產(chǎn)。
[0038]由數(shù)據(jù)采集單元132對水電站中的水輪發(fā)電機組及其附屬設備或發(fā)電機配電設備等機組進行實時數(shù)據(jù)采集，比如機組運作各參數(shù)數(shù)據(jù)，可采用傳感器、儀表、攝像頭等進行直接采集。數(shù)據(jù)采集單元132將所采集的數(shù)據(jù)輸入至數(shù)據(jù)處理單元1310進行處理分析、歸類，再由各功能模塊進行調(diào)取使用，比如，故障診斷處理模塊1314，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)與事先儲存在PLC131內(nèi)的數(shù)據(jù)進行比對，可診斷出整個機組的運行是否出現(xiàn)故障，并最終在觸摸顯示屏133中的故障診斷顯示分屏1334中顯示出來；同樣的，儀表數(shù)據(jù)處理模塊1315、運作同步處理模塊1316可根據(jù)各采集數(shù)據(jù)進行處理后在儀表顯示分屏1335和運作同步顯示分屏1336中顯示出來，為了保證該儀表數(shù)據(jù)處理模塊1315、運作同步處理模塊1316對各采集數(shù)據(jù)的正確處理，在儀表數(shù)據(jù)處理模塊1315、運作同步處理模塊1316內(nèi)均具有編碼處理模塊。特殊地，運作同步處理模塊1316可采用處理監(jiān)控畫面作為運作同步，也可采用模擬機組運作狀態(tài)，將各采集數(shù)據(jù)轉化為模擬量，再在模擬機組上進行實時動態(tài)監(jiān)控顯示。手自動同期控制模塊1311、手動操作控制模塊1312、有功、無功調(diào)節(jié)模塊1313用于對機組的手自動同期控制、開停機智能控制、有功、無功調(diào)節(jié)等。
[0039]最后，數(shù)據(jù)處理單元1310分別與儲存器14、I/O模塊135、通信模塊136均雙向連接，該數(shù)據(jù)處理單元的一輸出端口與機組主控制電路10相連接。通過儲存器134對各采集數(shù)據(jù)及處理信息、操作控制信、診斷過程等進行有效地儲存，可通過I/O模塊135進行近程，通過通信模塊136進行遠程數(shù)據(jù)傳輸，或者進行智能近程、遠程控制，比如本例中通過以太網(wǎng)與站控層11通訊連接。
[0040]如圖4所示，發(fā)變保護屏19包括有與各地分部水力發(fā)電站的機組輸出回路191和主變壓器回路192電性連接的CPU控制系統(tǒng)190，該CPU控制系統(tǒng)190上并聯(lián)連接有用于對機組輸出回路191和主變壓器回路192提供電氣保護的復合電壓過電流保護電路195、差動速斷保護電路196、比例差動保護電路197、零序過壓保護電路198、過負荷保護電路199、過電壓保護電路200、低電壓保護電路201、超頻保護電路202及低頻保護電路203。
[0041]該CPU控制系統(tǒng)190上接有遠程通信模塊(未圖示)，用于與站控層11通訊連接。通過CPU控制系統(tǒng)智能調(diào)配復合電壓過電流保護電路195、差動速斷保護電路196、比例差動保護電路197、零序過壓保護電路198、過負荷保護電路199、過電壓保護電路200、低電壓保護電路201、超頻保護電路202及低頻保護電路203等，針對整個電站機組輸出回路和主變壓器回路提供完整的電氣保護，消除安全隱患，實用便捷。
[0042]具體地，復合電壓過電流保護電路195、差動速斷保護電路196、比例差動保護電路197、零序過壓保護電路198、過負荷保護電路199、過電壓保護電路200、低電壓保護電路201、超頻保護電路202及低頻保護電路203，以上單個電路結構本身均屬于現(xiàn)有技術保護電路，在此各保護電路的功能及原理不進行一一闡述，本結構主要是通過CPU控制系統(tǒng)190整合各保護電路，以實現(xiàn)對整個水力發(fā)電站的機組輸出回路和主變壓器回路提供完整的電氣保護，非常實用，且功能整合，易于統(tǒng)一管理及線路布局。
[0043]最后，CPU控制系統(tǒng)190上具有串行通信端口193，用于與外部設備或智能控制設備進行遠程通信用，以實現(xiàn)后期的遠程控制及通話;在CPU控制系統(tǒng)190上連接有儲存器194，用于儲存整個水力發(fā)電站的運行數(shù)據(jù)及整個保護屏的運作日志等數(shù)據(jù)，以便后續(xù)做到可查及維護。
[0044]如圖5所示，液壓調(diào)速器16包括有液壓調(diào)速器機械裝置及控制該液壓調(diào)速器機械裝置的調(diào)速器機械液壓柜，該調(diào)速器機械液壓柜包括有可編程控制器160、對液壓調(diào)速器機械裝置中的導水葉進行控制的導水葉機械控制端162、對液壓調(diào)速器機械裝置進行數(shù)據(jù)采集的PC測頻卡163和位移傳感器164、及導水葉手動控制按鈕166、導水葉開度指示器167、自動控制按鈕168，其中，PC測頻卡163、位移傳感器164的輸出端分別與可編程控制器160的任意兩輸入端口相連接;該可編程控制器160的輸出端與導水葉機械控制端162的輸入端相連接;導水葉手動控制按鈕166、自動控制按鈕168的輸出端分別與可編程控制器160的另兩輸入端口相連接;開度指示器167與可編程控制器160雙向連接；
[0045]PC測頻卡163、位移傳感器164實時監(jiān)測液壓調(diào)速器機械裝置，并將采集頻率信號、位移信號傳送至可編程控制器160，經(jīng)可編程控制器160處理后由導水葉開度指示器167顯示導水葉開度，操作者可通過導水葉手動控制按鈕166對導水葉機械控制端162進行手動控制，直至達到設定導水葉開度；
[0046]當按下自動控制按鈕168，由可編程控制器160自動跟頻到設定值，通過PC測頻卡163輸入的采集頻率經(jīng)可編程控制器160分析后，該可編程控制器160對導水葉機械控制端162進行實時修正，使之達到并網(wǎng)頻率值。
[0047]調(diào)速器機械液壓柜還包括有緊急停機按鈕161及觸摸屏165，該緊急停機按鈕161的輸出端與可編程控制器160的一輸入端口相連接，無論是在自動工況還是在手動工況下運行，當機組過速或出現(xiàn)嚴重的電氣和機械故障，必須緊急停機時，按下該緊急停機按鈕161，可編程控制器160自動控制整機停機。而觸摸屏165與可編程控制器160雙向連接，用于顯示整個裝置運作狀態(tài)及進行人機對話。
[0048]如圖6所示，測溫屏18包括有與發(fā)電機組控制端181雙向連接的控制器185、及設于該發(fā)電機組關鍵部位上的溫度傳感器，該溫度傳感器依次通過A/D轉換器183、比較器184與控制器185連接，該控制器185分別連接有標準溫度儲存器186、觸摸屏187及報警器188;
[0049]其中，控制器185與標準溫度儲存器186雙向連接;溫度傳感器的輸出端與A/D轉換器183的輸入端連接，A/D轉換器183的第一輸出端與比較器184的第一輸入端連接，該比較器184的第二輸入端連接至控制器185的標準溫度輸出端口，比較器184的輸出端與控制器185的一輸入端連接，該控制器185的一輸出端連接報警器188的輸入端；
[0050]溫度傳感器輸出的信號經(jīng)A/D轉換器183轉換成一溫度值并發(fā)送給比較器184，該溫度值與控制器185輸入的標準溫度相比較，如果溫度值小于等于標準溫度，比較器184向控制器185輸出第一電平信號，控制器185向報警器188輸出停止工作信號，報警器188不警報;如果溫度值大于標準溫度，比較器184向控制器185輸出第二電平信號，控制器185向報警器188輸出觸發(fā)信號，報警器188警報；
[0051]A/D轉換器183的第二輸出端與控制器185中的溫度態(tài)勢生成器1800輸入端連接，該溫度態(tài)勢生成器1800的輸出端與觸摸屏187的一輸入端連接;該觸摸屏187的輸出端與控制器185的另一輸入端連接。
[0052]控制器185為集成有溫度態(tài)勢生成器1800的PLC單片機。通過該控制器185、溫度傳感器、A/D轉換器183、比較器184、標準溫度儲存器186、觸摸屏187及報警器188進行有機整合，針對水電站的發(fā)電機組各關鍵部位進行實時溫度監(jiān)測，并針對該溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)進行超溫報警、故障停機、交換數(shù)據(jù)等應用，以保證發(fā)電機組的安全作業(yè)生產(chǎn)。
[0053]溫度傳感器包括有與發(fā)電機組上的發(fā)電機組鐵芯2相對應的第一溫度傳感器1、與發(fā)電機組上的發(fā)電機組線圈4相對應的第二溫度傳感器3、與發(fā)電機組上的動力軸瓦6相對應的第三溫度傳感器5;比較器184包括有分別與所述第一溫度傳感器1、第二溫度傳感器3、第三溫度傳感器5對應相連接的第一比較器、第二比較器、第三比較器。使用時，A/D轉換器183也可以分別設置第一 A/D轉換器、第二 A/D轉換器和第三A/D轉換器，即第一溫度傳感器I通過第一 A/D轉換器與第一比較器相連接，第二溫度傳感器3通過第二 A/D轉換器與第二比較器相連接，第三溫度傳感器5通過第三A/D轉換器與第三比較器相連接，通過單獨設置，使得針對發(fā)電機組的鐵芯、線圈及動力軸瓦三個關鍵部位的溫度分別通過第一比較器、第二比較器、第三比較器與相應的標準溫度相比較，得出不同的比較結果，最后，可通過報警器188相應設置成三個，即針對不同關鍵部位的故障選取不同的報警器進行報警，進而可通過報警器188直接找出相應的故障部位進行維修，方便快捷。
[0054]控制器185還連接有數(shù)據(jù)輸入輸出端口189，該數(shù)據(jù)輸入輸出端口 189與控制器185雙向連接，控制器185通過該數(shù)據(jù)輸入輸出端口 189可與外部設備或處理機相連接，并與其進行相互數(shù)據(jù)傳輸。
[0055]使用時，除了進行故障報警及排查外，還可:
[0056]A/D轉換器183將相應的溫度信號轉換為數(shù)字信號發(fā)送至溫度態(tài)勢生成器1800中，溫度態(tài)勢生成器1800通過一定時間段的連續(xù)溫度信號生成諸如曲線、柱狀等態(tài)勢圖，然后在觸摸屏187中進行顯示，方便操作人員監(jiān)查；
[0057]操作人員可直接通過觸摸屏187對發(fā)電機組控制端200進行操作控制；同時，還可通過觸摸屏187對標準溫度儲存器186中的標準溫度進行調(diào)整，以適應不同季節(jié)、不同環(huán)境下的使用；
[0058]最后，整個測溫屏還可與外部設備或處理機進行直接數(shù)據(jù)連接傳輸，進行其它的功能模塊延伸或機機交互作業(yè)。
[0059]最后，液壓調(diào)速器的可編程控制器160、測溫屏的控制器180上均接有遠程通信模塊(未圖示)，用于與站控層11通訊連接。
[0060]以上對本發(fā)明實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在【具體實施方式】以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。
【主權項】
1.一種水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:包括有總部監(jiān)控中心(9)、及與該總部監(jiān)控中心(9)通過VPN通訊連接且分處于各地分部的電站中控中心(10)，該電站中控中心(10)依次通訊連接有站控層(11)、間隔層，其中，所述間隔層的各保護測控單元包括有公用LCU屏(12)、機組LCU屏(13)、線路保護屏(14)、微機勵磁屏(15)、液壓調(diào)速器(16)、廠用屏(17)、測溫屏(18)、發(fā)變保護屏(19)及交直流屏(20)，該公用LCU屏(12)、機組LCU屏(13)、線路保護屏(14)、微機勵磁屏(15)、液壓調(diào)速器(16)、廠用屏(17)、測溫屏(18)、發(fā)變保護屏(19)及交直流屏(20)分別與所述站控層(11)之間采用以太網(wǎng)通訊連接。2.根據(jù)權利要求1所述的水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述總部監(jiān)控中心(9)上連接有網(wǎng)絡服務終端(8)。3.根據(jù)權利要求1所述的水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電站中控中心(10)上連接有數(shù)個微機系統(tǒng)(21)，該數(shù)個微機系統(tǒng)(21)與所述電站中控中心(10)通過有線或無線通信連接。4.根據(jù)權利要求1或3所述的水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述機組LCU屏(13)包括有與各地分部機組的機組主控制電路(130)相連接的PLC(131)、及分別與該PLC(131)相連接的數(shù)據(jù)采集單元(132)、觸摸顯示屏(133)、儲存器(134)、1/0模塊(135)、通信模塊(136)，所述觸摸顯示屏(133)、儲存器(134)、1/0模塊(135)、通信模塊(136)分別與所述PLC(131)雙向連接;所述數(shù)據(jù)采集單元(132)的輸出端與所述PLC (131)的輸入端口相連接，且該數(shù)據(jù)采集單元(132)對所述機組的各項運行參數(shù)及運作環(huán)境狀態(tài)進行實時采集;所述PLC(131)的一輸出端口與所述機組主控制電路(130)的輸入端相連接，其中， 所述觸摸顯示屏(133)內(nèi)包含有手自動同期控制觸摸按鈕(1331)、手動操作控制觸摸按鈕(1332)、有功、無功調(diào)節(jié)觸摸按鈕(1333)、故障診斷顯示分屏(1334)、儀表顯示分屏(1335)和運作同步顯示分屏(1336);所述PLC(131)內(nèi)包含有與所述數(shù)據(jù)采集單元(132)輸出端相連接的數(shù)據(jù)處理單元(1310)、及與該數(shù)據(jù)處理單元(1310)雙向連接的手自動同期控制模塊(1311)、手動操作控制模塊(1312)、有功、無功調(diào)節(jié)模塊(1313)、故障診斷處理模塊(1314)、儀表數(shù)據(jù)處理模塊(1315)、運作同步處理模塊(1316)，所述手自動同期控制觸摸按鈕(1331)、手動操作控制觸摸按鈕(1332)、有功、無功調(diào)節(jié)觸摸按鈕(I333)的輸出端與所述手自動同期控制模塊(1311)、手動操作控制模塊(I312)、有功、無功調(diào)節(jié)模塊(I313)的輸入端對應相連接;所述故障診斷顯示分屏(1334)、儀表顯示分屏(1335)和運作同步顯示分屏(1336)的輸入端與所述故障診斷處理模塊(1314)、儀表數(shù)據(jù)處理模塊(1315)、運作同步處理模塊(1316)的輸出端相連接。5.根據(jù)權利要求1或3所述的水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)變保護屏(19)包括有與各地分部水力發(fā)電站的機組輸出回路(191)和主變壓器回路(19 2)電性連接的CPU控制系統(tǒng)(I90)，該CPU控制系統(tǒng)(190)上并聯(lián)連接有用于對所述機組輸出回路(191)和主變壓器回路(192)提供電氣保護的復合電壓過電流保護電路(195)、差動速斷保護電路(196)、比例差動保護電路(197)、零序過壓保護電路(198)、過負荷保護電路(199)、過電壓保護電路(200)、低電壓保護電路(201)、超頻保護電路(202)及低頻保護電路(203)。6.根據(jù)權利要求1或3所述的水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述液壓調(diào)速器(16)包括有液壓調(diào)速器機械裝置及控制該液壓調(diào)速器機械裝置的調(diào)速器機械液壓柜，該調(diào)速器機械液壓柜包括有可編程控制器(160)、對所述液壓調(diào)速器機械裝置中的導水葉進行控制的導水葉機械控制端(162)、對所述液壓調(diào)速器機械裝置進行數(shù)據(jù)采集的PC測頻卡(163)和位移傳感器(164)、及導水葉手動控制按鈕(166)、導水葉開度指示器(167)、自動控制按鈕(168)，其中，所述PC測頻卡(163)、位移傳感器(164)的輸出端分別與所述可編程控制器(160)的任意兩輸入端口相連接;該可編程控制器(160)的輸出端與所述導水葉機械控制端(162)的輸入端相連接;所述導水葉手動控制按鈕(166)、自動控制按鈕(168)的輸出端分別與所述可編程控制器(160)的另兩輸入端口相連接;所述開度指示器(167)與所述可編程控制器(160)雙向連接； 所述PC測頻卡(163)、位移傳感器(164)實時監(jiān)測所述液壓調(diào)速器機械裝置，并將采集頻率信號、位移信號傳送至可編程控制器(160)，經(jīng)可編程控制器(160)處理后由導水葉開度指示器(167)顯示導水葉開度，操作者可通過導水葉手動控制按鈕(166)對導水葉機械控制端(162)進行手動控制，直至達到設定導水葉開度； 當按下自動控制按鈕(168)，由可編程控制器(160)自動跟頻到設定值，通過PC測頻卡(163)輸入的采集頻率經(jīng)可編程控制器(160)分析后，該可編程控制器(160)對導水葉機械控制端(162)進行實時修正，使之達到并網(wǎng)頻率值。7.根據(jù)權利要求1或3所述的水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述測溫屏(18)包括有與發(fā)電機組控制端(181)雙向連接的控制器(185)、及設于該發(fā)電機組關鍵部位上的溫度傳感器，該溫度傳感器依次通過A/D轉換器(183)、比較器(184)與所述控制器(185)連接，該控制器(185)分別連接有標準溫度儲存器(186)、觸摸屏(187)及報警器(188); 其中，所述控制器(185)與所述標準溫度儲存器(186)雙向連接;所述溫度傳感器的輸出端與A/D轉換器(183)的輸入端連接，A/D轉換器(183)的第一輸出端與比較器(I 84)的第一輸入端連接，該比較器(184)的第二輸入端連接至所述控制器(185)的標準溫度輸出端口，所述比較器(184)的輸出端與所述控制器(185)的一輸入端連接，該控制器(185)的一輸出端連接所述報警器(188)的輸入端； 溫度傳感器輸出的信號經(jīng)A/D轉換器(183)轉換成一溫度值并發(fā)送給比較器(184)，該溫度值與控制器(185)輸入的標準溫度相比較，如果溫度值小于等于標準溫度，比較器(184)向控制器(185)輸出第一電平信號，控制器(185)向報警器(188)輸出停止工作信號，報警器(188)不警報;如果溫度值大于標準溫度，比較器(184)向控制器(185)輸出第二電平信號，控制器(185)向報警器(188)輸出觸發(fā)信號，報警器(188)警報； 所述A/D轉換器(183)的第二輸出端與控制器(185)中的溫度態(tài)勢生成器(1800)輸入端連接，該溫度態(tài)勢生成器(1800)的輸出端與觸摸屏(187)的一輸入端連接;該觸摸屏(187)的輸出端與所述控制器(185)的另一輸入端連接。8.根據(jù)權利要求7所述的水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器包括有與所述發(fā)電機組上的發(fā)電機組鐵芯(2)相對應的第一溫度傳感器(1)、與所述發(fā)電機組上的發(fā)電機組線圈(4)相對應的第二溫度傳感器(3)、與所述發(fā)電機組上的動力軸瓦(6)相對應的第三溫度傳感器(5);所述比較器(184)包括有分別與所述第一溫度傳感器(1)、第二溫度傳感器(3)、第三溫度傳感器(5)對應相連接的第一比較器、第二比較器、第三比較器。9.根據(jù)權利要求7所述的水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(185)還連接有數(shù)據(jù)輸入輸出端口(I89)，該數(shù)據(jù)輸入輸出端口( 189)與控制器(I85)雙向連接，控制器(185)通過該數(shù)據(jù)輸入輸出端口(189)可與外部設備或處理機相連接，并與其進行相互數(shù)據(jù)傳輸。10.根據(jù)權利要求7所述的水電站智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(185)為集成有所述溫度態(tài)勢生成器(1800)的PLC單片機。
【文檔編號】G05B19/05GK106066628SQ201610607617
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】張楊
【申請人】重慶中皓智云電氣有限公司