智能水電廠一體化管控平臺關(guān)鍵技術(shù)探究

智能水電廠一體化管控平臺關(guān)鍵技術(shù)探究摘要：新時期，水電廠逐漸開始采用智能水電廠以一體化管控平臺為核心的管理模式，進行自身信息控制系統(tǒng)的自動管理，提高自身信息管理系統(tǒng)功能的提升，幫助水電廠達到各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間的信息共享、統(tǒng)一管理、綜合分配等目的。本文根據(jù)對智能水電廠一體化管控平臺的組成結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)的闡述，根據(jù)對各級系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)與功能的分析，著重介紹了各級控制平臺的關(guān)鍵子模塊，為促進智能水電廠自動化管理模式的實施與建設(shè)提供良好的理論支撐。關(guān)鍵詞：智能水電廠；一體化；管控平臺；控制系統(tǒng)；數(shù)據(jù)管理目前，隨著社會智能科技技術(shù)的快速發(fā)展，水電廠的自身管控系統(tǒng)也逐漸向著構(gòu)建遠程監(jiān)控、水調(diào)自動化與壩區(qū)安全監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)展，加大了對自動化技術(shù)的利用程度。在水電廠生產(chǎn)管理的模塊中，加大對信息數(shù)據(jù)控制與各類決策系統(tǒng)的支持力度，不斷提升水電廠的智能管理系統(tǒng)技術(shù)的運用，促進水電廠各子系統(tǒng)的自動化程度的建設(shè)。傳統(tǒng)的水電廠在工作過程中，業(yè)務(wù)各子系統(tǒng)都是有著自身獨立構(gòu)建的系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)傳播與大壩監(jiān)測等環(huán)節(jié)中，數(shù)據(jù)傳輸過慢或者數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，監(jiān)測數(shù)據(jù)不能共享，各級業(yè)務(wù)流程之間相互脫離，大大降低了水電廠的工作效率與質(zhì)量。智能水電廠加強了對系統(tǒng)管理一體化的建設(shè)，創(chuàng)建管控平臺為各級系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)共享與統(tǒng)一管理，促進了各級業(yè)務(wù)流程之間的有效互動，有效降低了后續(xù)系統(tǒng)的運維成本，極大地滿足了水電廠集約化管理運行的需求。總體設(shè)計智能水電廠在信息技術(shù)的有效支持下，結(jié)合電力監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)安全防護規(guī)章，將水電廠自動化管理區(qū)分為了生產(chǎn)控制區(qū)與信息管理區(qū)兩部分，兩個區(qū)域之間利用單向物理隔離裝置的方式進行了隔離。在生產(chǎn)控制區(qū)的管理區(qū)域內(nèi)，采用了硬件防火墻的形式將生產(chǎn)區(qū)分為安全一區(qū)和安全二區(qū)，利用一體化管控平臺的模式加強對各類應(yīng)用系統(tǒng)的支持。在信息自動化管控平臺的建設(shè)中，加強對各類業(yè)務(wù)應(yīng)用組件的二次開發(fā)，有效促生產(chǎn)控制區(qū)的各級自動化系統(tǒng)的建設(shè)，一方面，強化對安全一區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)與安全二區(qū)調(diào)水自動化系統(tǒng)的建構(gòu)；另一方面，極大地促進了對管理信息區(qū)的信息決策系統(tǒng)的建構(gòu)，提高了生產(chǎn)控制區(qū)的各類決策支持系統(tǒng)及信息系統(tǒng)的發(fā)展。此外，在智能一體化管控平臺中加強對安全區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)管理的建設(shè)，各分區(qū)都要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心，利用數(shù)據(jù)信息化的自身特性，提高各分區(qū)數(shù)據(jù)同步機制的建構(gòu)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的雙向同步從而達到整個管控平臺數(shù)據(jù)共享的目標。在操作過程中，將水電廠的管理信息數(shù)據(jù)、水情監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備故障信息系統(tǒng)、電能采集系統(tǒng)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)籌管理，結(jié)合生產(chǎn)控制的安全二區(qū)與信息管理區(qū)的功能，集結(jié)各模塊的數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理信息，形成智能系統(tǒng)一體化管控平臺的大數(shù)據(jù)中心，促進大數(shù)據(jù)系統(tǒng)模塊的統(tǒng)一管理，從而有效提高智能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)中心一體化管控平臺的管理核心就是數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心是整個管控平臺及信息應(yīng)用系統(tǒng)的樞紐，對一體化管控平臺的信息管理具有十分重要的作用。數(shù)據(jù)中心不僅集結(jié)了各個區(qū)域的數(shù)據(jù)源，將整個計算機的應(yīng)用系統(tǒng)連接起來，加強對異構(gòu)數(shù)據(jù)源的整合，而且將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的管理模式，實現(xiàn)了應(yīng)用軟件管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的標準化。在這個過程中，主要整合的目標由三方面組成:數(shù)據(jù)、內(nèi)容與應(yīng)用整合。數(shù)據(jù)整合就是采用對各級系統(tǒng)信息進行整合的方法，包括水電廠的電力生產(chǎn)信息、電量、水情、生產(chǎn)信息、物資管理信息、設(shè)備信息等，經(jīng)過一系列的規(guī)整綜合，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息共享，滿足各級系統(tǒng)自身傳輸?shù)男枨?，同時充分發(fā)揮數(shù)據(jù)管理的優(yōu)勢，促進數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)獲得二次利用開發(fā)功能。內(nèi)容整合主要是對公司及各部門單位的發(fā)布的信息進行管理與維護，實現(xiàn)對信息發(fā)布的規(guī)范管理與統(tǒng)一管理。應(yīng)用整合就是針對整個應(yīng)用模塊工作環(huán)境內(nèi)容的全面整合，加強對生產(chǎn)運行相關(guān)的內(nèi)容的科學(xué)管理，并實現(xiàn)用戶登陸入口的統(tǒng)一。2.1數(shù)據(jù)采集與處理數(shù)據(jù)中心處理工作，首先就是要進行相關(guān)的數(shù)據(jù)采集，利用電力系統(tǒng)自身防護原則，獲得數(shù)據(jù)二次利用并穿過隔離裝置，加強對各種常規(guī)數(shù)據(jù)采集方式的支持。同時，智能一體化管控平臺要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集標準，為新系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接入提供便利，管控平臺為加強數(shù)據(jù)的封裝能力，加強對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的管理，促進數(shù)據(jù)管理模式的升級。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，為了使各分布式的管理系統(tǒng)看起來像是一個應(yīng)用系統(tǒng)，利用對最終用戶隱藏物理位置的方式，促進管控平臺規(guī)范化的提升。終端用戶的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)都是來自總線獲取的，這個環(huán)節(jié)可以隱藏數(shù)據(jù)來源，不用探究數(shù)據(jù)來自哪個子系統(tǒng)或該系統(tǒng)的連接協(xié)議，但對于接入總系統(tǒng)的子系統(tǒng)就要保持數(shù)據(jù)來源的相對透明，能夠有效提高數(shù)據(jù)源的可參考性，促進管控平臺數(shù)據(jù)管控能力的提升。2.2實時數(shù)據(jù)庫智能一體化管控平臺的應(yīng)用管理面向的是整個水電廠的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，加強對應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理能力的升級，加強對數(shù)據(jù)采集與存儲能力的提升，能夠有效促進平臺工作效率的提升。目前，根據(jù)水電廠運行模式的研究，針對數(shù)據(jù)管理提出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲管理模式，加強對實時運行數(shù)據(jù)的科學(xué)管理，存儲過程中要依據(jù)數(shù)據(jù)采集的實際時間，形成序列連續(xù)的原則進行存儲，促進數(shù)據(jù)存儲模式的迅速增長。此外，針對歷史性的數(shù)據(jù)要科學(xué)設(shè)置存儲規(guī)則，形成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫以備查詢，在存儲組織策略管理中，合理編排數(shù)據(jù)分類的準則，依據(jù)同一準則按照存儲時間先后進行數(shù)據(jù)的排列。在這種運行操作形勢下，數(shù)據(jù)存儲過程中要注意對數(shù)據(jù)進行實時記錄歸檔，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理庫，加強對數(shù)據(jù)的壓縮處理手段升級，要保證數(shù)據(jù)的完整性，實現(xiàn)海量實時數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理。2.3歷史數(shù)據(jù)庫一體化管控平臺實施實時數(shù)據(jù)庫管理，利用對數(shù)據(jù)的采集與存儲實現(xiàn)系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)監(jiān)測，根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，能夠有效監(jiān)測系統(tǒng)運行的狀態(tài)，有效促進水電廠服務(wù)質(zhì)量的提升。而歷史數(shù)據(jù)庫的作用，不僅能夠幫助用戶獲取很多工業(yè)生產(chǎn)的歷史經(jīng)驗，對當前生產(chǎn)狀況提供參考依據(jù)，也可回顧歷史生產(chǎn)過程中的優(yōu)勢經(jīng)驗，促進對當前工業(yè)生產(chǎn)問題的迅速反饋與調(diào)節(jié)。雖然水電廠當前的實時數(shù)據(jù)庫具有十分重要的操作意義，但對存儲的歷史數(shù)據(jù)庫而言，歷史數(shù)據(jù)庫能夠提供海量的數(shù)據(jù)信息，其發(fā)揮的作用不能被取代。歷史數(shù)據(jù)庫能夠為管控平臺的模型信息、告警信息、圖表信息提供有力的參考，平臺的科學(xué)管理離不開歷史數(shù)據(jù)庫。一體化管控平臺的基礎(chǔ)服務(wù)策略3.1加強對系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理在一體化管控平臺的數(shù)據(jù)處理過程中，加強對數(shù)據(jù)采集制度規(guī)則的管理，針對不同的類型來源進行分類加工，促進數(shù)據(jù)中心形成系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)管理中心。在管控平臺中可以依據(jù)數(shù)據(jù)來源自身進行自動加工處理，并協(xié)調(diào)子系統(tǒng)提高獲取與調(diào)用數(shù)據(jù)的效率，并能根據(jù)自身需求對數(shù)據(jù)進行再加工。數(shù)據(jù)中心的處理功能主要是針對數(shù)據(jù)自身的完整性、合法性與有效性進行進一步的檢查和處理，建立實時的數(shù)據(jù)庫。若是對各種事故進行報警記錄時，系統(tǒng)會自動發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信號，音響報警、語音報警、自動啟動報警服務(wù)等。3.2加強系統(tǒng)進程管理在管控平臺的進程管理中，主要的任務(wù)就是監(jiān)督與管理應(yīng)用系統(tǒng)各項任務(wù)的推進與運行的情況，監(jiān)測系統(tǒng)運行環(huán)境的安全性，有效保障應(yīng)用系統(tǒng)的正常運行。針對管控系統(tǒng)中應(yīng)用系統(tǒng)進程出現(xiàn)問題，平臺能夠及時發(fā)現(xiàn)異常，有效檢測運行環(huán)境自動啟動恢復(fù)，在必要的時候可以利用重啟來改進進程環(huán)境的安全性。另外，管控平臺能夠展示出每一個子系統(tǒng)的運行進程狀況，例如進程運行的狀態(tài)(運行、終止等)，高級權(quán)限的客戶端可以對應(yīng)用系統(tǒng)手動進行啟停的操作。3.3基礎(chǔ)應(yīng)用在一體化管控平臺的發(fā)展中，有效加強對平臺的基礎(chǔ)應(yīng)用功能的提升，幫助系統(tǒng)建設(shè)環(huán)境安全的應(yīng)用系統(tǒng)，促進業(yè)務(wù)自身個性化需求配置的實現(xiàn)。在整個平臺的控制區(qū)域能夠有效保證各個子系統(tǒng)環(huán)境的安全性，各安全區(qū)的運行資源能夠自行組態(tài)定制，保證整個平臺的全景信息能夠?qū)崿F(xiàn)任意的發(fā)布與管理。水電廠可以根據(jù)管控平臺的運行情況，合理控制自身的實時監(jiān)控、安全檢測、水情防護、生產(chǎn)運營、防汛監(jiān)測、管理決策、大壩水情監(jiān)測等功能的實施，實現(xiàn)對整個平臺各系統(tǒng)之間的聯(lián)動策略配置，實現(xiàn)符合系統(tǒng)本身功能需求的基礎(chǔ)應(yīng)用的有效實施。小結(jié)水電廠一體化管控平臺的正確運用，能夠有效降低水電廠事故的發(fā)生率，有效提高他們的工作效率與工作質(zhì)量，為促進水電廠經(jīng)濟效益的提升提供了可靠的依據(jù)。針對管控平臺對各子系統(tǒng)的有效管理，通過后臺維護可以滿足終端用戶對新增數(shù)據(jù)與功能配置的需求，提高故障發(fā)生時的功能保障，有效提高故障原因的分析和排查故障，真正促進水電廠工作的提升。參考文獻胡少英，王銘業(yè)，李永紅等.基于水電智能一體化管控平臺的水調(diào)自動化系統(tǒng)[J].水