水电站计算机监控技术(第3章).pdf

第三章 计算机监控系统的数据采集与处理 第一节 数据采集与处理的作用和分类 数据采集是指将生产过程的物理量采集、转换成数字量后，再由计算机 进行存储、处理、显示或打印的过程。水电站计算机监控系统的数据采集系 统的任务，就是采集各类传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数 字信号，然后送入计算机；计算机根据需要进行相应的计算、处理并输出， 以便实现对水电站生产过程的自动监控。 一、监控系统采集数据的分类 在水电厂计算机监控系统中，数据采集与处理主要是实现现场过程和系 统有关环境的监视和控制信号的收集、处理和传输。监控系统所采集和处理 的数据大致可包含如下类型： 1、输入模拟量。它是指将现场的电气量和非电气量直接或经过变换后 输入到计算机系统的接口设备的模拟量,适合水电厂计算机监控系统的输入 模拟量参数范围包括 0～5V(dc)、0～10V(dc)、0～20mA、±5V(dc)、± 10V(dc)、±20mA、4～20mA等几种； 2、输出模拟量。它是计算机系统接口设备输出的模拟量，水电厂中适 用的典型参数为4～20mA或0～10V(dc)； 3、输入开关量。它是指过程设备的状态或位置的指示信号输入到计算 机系统接口设备的数字量(开关量)，此类数字输入量一般使用一位“0”或 “1”表示两个状态； 4、输出开关量。它是指计算机系统接口设备输出的监视或控制的数字 量，在电厂控制中为了安全可靠，一般输出开关量是经过继电器隔离的； 5、输入脉冲量。它是指过程设备的脉冲信息输入到计算机系统接口设 备，由计算机系统进行脉冲累加的一位数字量，但其处理和传输又属模拟量 类型； 6、数字输入 BCD 码。它是将 BCD 码制数字型的输入模拟量输入到计算 机系统接口设备,一个BCD码输入模拟量一般要占用16位数字量输入通道； 7、数字输入事件顺序记录SOE(Sequence Of Events)量。它是指将数字 输入状态量定义成事件信息量,要求计算机系统接口设备记录输入量的状态 变化及其变化发生的精确时间,一般应能满足5ms分辨率要求； 8、外部数据报文。它是将过程设备或外部系统的数据信息以异步或同 步报文通过串行接口与计算机系统交换的数据。 二、水电厂的信息源 水电厂的信息源可按信息类别、设备对象、控制系统结构划分，下面按 设备对象划分介绍水电厂信息源： 1、发电机组提供的信息源有：机组电气测量与机组运行监视信息、发 电机组继电保护信息、定子绕组及铁芯温度、推力轴承和导轴承温度、轴承 油温、空气冷却器进出口的水和空气温度、轴承油位、轴承的振动与摆度、 推力轴承高压油系统、机组冷却系统、制动系统等； 2、调速器系统提供的信息源有：机组转速接点、过速保护、导叶开度、 导叶限制位置、开停机电磁阀位置、功率反馈设定、水位反馈设定、压油罐 油压、压油罐油位、机组转速测量、调速器运行方式、调速器设备监视等监 视控制信息； 3、发电机励磁设备提供的信息有励磁主回路测量、励磁设备监视、励 磁设备的保护等； 4、机组/变压器断路器和开关提供的信息有主断路器位置、隔离开关位 置、接地开关位置、SF6 全封闭组合电器 GIS 气压监视、断路器和隔离刀闸 操作设备的监视、各线路的电气测量监视； 5、厂用交直流电源设备提供的信息有厂用变压器高低压测的电气测量 和监视、断路器位置信息、厂用电源备自投监视、厂用直流系统监视； 6、开关站设备提供的信息有线路和母线电气测量、断路器位置、隔离 刀闸位置、接地刀闸位置、GIS 气压监视、断路器刀闸操作设备的监视、开 关站继电保护设备启动复归监视； 7、水轮机和水泵设备提供的信息有导轴承温度、导轴承油温、导轴承 油位、轴密封水流、轴冷却水流、轴空气围带气压、轴振动、导叶剪断销、 导叶位置、锁定位置、桨叶位置、蜗壳水压、尾水管水位、水轮机润滑系统 等监视； 8、公用设备提供的信息有高压空压机系统监视、低压空压机系统监视、 渗漏排水系统监视、检修排水系统监视、技术供水系统监视； 9、引水系统设备提供的信息进水口闸门位置、进水阀位置、压力管道 压力、平压阀门位置、上下游水位、引水管流量、