《水利水电工程施工技术全书》12(2)

从运行情况评价及“无人值班”验收的要求来看，电站各种事件的统计记录是非常重要的一个评价依据，如开停机成功率的统计，无事故安全运行天数的统计，一年中发电或检修天数的统计等。

1、开停机成功率的统计

电站在统计成功率时，将由主辅设备原因而造成开机不成功的事件排除，因而开机成功率实际变为监控系统的开机成功率，但这并未反映电站实际开机水平。

2、事故或故障统计

事故或故障统计也是评价电站运行水平的一个重要依据，记录统计的内容包括事故或故障的对象和性质、事故发生的时间、恢复的时间、一年（或月）中发生事故的次数等。

3、参数越复限统计

参数越复限统计的内容主要包括参数的名称、越限的时刻和数值、复限的时刻及越限持续的时间长短以及在一段时间内越限出现的次数等。 4、设备投退统计

这里包括设备与功能的投退统计，如发电机的投、退时刻及运行或退出的累计时间统计，AGC的投、退时刻及运行或退出的累计时间统计等，由此可计算设备的投入率及累计运行时间。 九、数据通信

计算机监控系统内部各设备之间都存在数据通信的问题，其通信的方式和速率与监控系统的结构模式有关，合理选择通信方式是监控系统选型或设计的重要内容之一。外部通信主要对象是上级调度所，常是网调、省调或梯调。主要功能是上送各种数据和下达调度的命令，而取代以往的电话联系或远动装置。此外还有与电站其他设备，如调速、励磁以及振动、摆度测量装置的通信等。 十、人机界面

人机界面通常用CRT显示器或LED显示器来实现，主要用于人机会话，操作员、程序员发令，CRT屏幕对各种命令进行应答。实现“无人值班、少人值守”。 十一、多媒体功能

多媒体技术在电站监控系统中的应用是多媒体应用技术的一个突破，它在应用方式、应用风格、涉及的技术上均有突破，且与多媒体在出版、音像等领域的应用有很大的差别，可以说开辟了个崭新的应用领域，将多媒体技术与工业电视结合，实现视频监视；将多媒体技术与报警结合，实现语音报警及远方电话查询；将多媒体技术与动画技术结合，实现屏幕

显示的动画功能；将多媒体技术与常规的人机界面结合，实现屏幕显示的实景化等主要的应用功能。

十二、自诊断与远方诊断

监控系统诊断功能主要包括自诊断和远方诊断两部分。自诊断是用来对各子系统运行状态进行监视，实现主辅或主备切换，以及对损坏的部件进行定位，使维修人员容易查找和迅速处理故障，并恢复正常运行。

远方诊断是诊断技术的发展，它可以在百里之外的地方进行诊断。 第二节 计算机监控系统的组成

计算机监控系统的组成可以有多种划分方法。最简单地可以分为硬件和软件两个部分：一般地，一个计算机监控系统可以由以下几个部分组成：计算机（含可视化的人机界面）、输入输出装置（模块）、检测、变送机构、执行机构。图1 给出了一个计算机监控系统的组成原理简图。

大家在这里可能已经注意到，在计算机部分特别强调了可视化的人机界面，这也是计算机监控系统区别于一般计算机控制系统之所在。在计算机控制技术应用的早期，并非没有人机界面，但计算机的主要作用是实现控制算法。由于技术和其他因素所限，那时候的人机界面只不过是几个按键、指示灯和数码管。随着计算机显示技术和软件技术的发展，特别是个人计算机的广泛应用，人机界面变得越来越丰富，其作用显得越来越重要。

下面从软件和硬件的角度来介绍计算机监控系统的组成。硬件主要由计算机、输入输出装置、检测变送装置和执行机构4大部分组成。更进一步的划分如下所示：

软件主要分为系统软件、开发软件和应用软件3 大部分。系统软件一般为一个操作系统，对于比较简单的计算机监控系统，则为一个监控程序。开发软件包括高级语言、组态软件和数据库等。应用软件往往可以有输入输出处理模块、控制算法模块、逻辑控制模块、通信模块、报警处理模块、数据处理模块或数据库、显示模块、打印模块等。

下面以一个计算机温度监控系统来简要地说明计算机监控系统的组成原理和工作原理图：图1.2 为系统组成示意图。

根据工艺要求，该系统要求加热炉的炉温控制在给定的范围内或者按照一定的时间曲线变化。由于存在着各种干扰，使用计算机进行控制，并在显示器上用数字或图形实时地显示温度值。假设加热炉使用的燃料为重油，并使用调节阀（调节阀为一种能在一定的范围内连续地调节燃料流量的装置）作为执行机构。使用热电偶来测量加热炉炉内的温度。热电偶实际上是一种热敏电阻，其电阻值的大小与其感受的温度成比例。把热电偶的检测信号（电势信号送入温度变送器将其转换为电流信号（4 一20mA）再将该电流信号送入输入装置。输入装置可以是一个模块也可以是一块板卡，它将检测得到的信号转换为计算机可以识别的数字信号。计算机中的软件根据该数字信号按照一定的控制算法（例如PID算法）进行计算。计算出来的结果通过输出模块转换为可以推动调节阀动作的电流信号（4 一20 mA）。通过改变调节阀的阀门开度即可以改变燃料流量的大小，从而达到控制加热炉炉温的目的。

与此同时，计算机中的软件还可以将与炉温相对应的数字信号以数值或图形的形式在计算机的显示器屏幕上显示出来。操作人员可以利用计算机的键盘和鼠标输入炉温的设定值，由此实现计算机监控的目的。 第三节 计算机监控系统的分类 一、计算机监控系统的分类

由于计算机监控系统应用上和构成上的差异。其种类繁多。在此，按照计算机监控系统构成的不同分别介绍不同类型的计算机监控系统。

1、基于个人计算机的计算机监控系统

个人计算机是目前世界上数量最多、应用最广泛的机型，因而将个人计算机应用于计算机监控也是很自然的事情。特别是个人计算机结构简单，操作简便，技术开放，并且拥有极为丰富的应用软件资源。从而深得人们的青睐。因此，基于个人计算机的计算机监控系统（简

称PCs）在中小型应用中占有比较大的比例。

基于个人计算机的计算机监控系统的基本特点是，输入输出装置制作为板卡的形式，并将板卡直接与个人计算机的系统总线相连。即直接插在计算机主机的扩展槽上，如图1．3 所示。这些输入输出板卡往往按照某种标准由第三方批量生产，开发者或用户可以直接在市场上购买。早期使用比较多的是STD总线。近年来占主导地位的是ISA总线和PCI总线。且PCI总线有取代ISA总线的趋势：

构成基于个人计算机的计算机监控系统，其计算机可以用普通的商用机。也可以用DIY的计算机，还可以使用专门用于工业控制的计算机（简称工控机）。由第三方开发的输入输出板卡可以在市场上购买，也可以由开发者自行制作。一块板卡的点数（指测控信号的数量）少的有几点，多的可达16点、24点甚至更多。

PCs的操作系统早期都采用DOS 操作系统，但早期的PCs的最大问题就是其性能不够可靠。随着计算机软硬件技术的发展，PCs的可靠性已越来越高，特别是工控机，其机箱、电源、主板等都进行了强化，可靠性直逼PLC。

总之，由于PCs价格低廉、组成灵活、标准化程度高、结构开放、配件供应来源广泛、应用软件丰富等特点，使其在中小型特别是小型计算机监控系统中占有相当大的比例。PCs是一种很有应用前景的计算机监控系统

2.基于可编程序逻辑控制器的计算机监控系统

可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller,简称PLC）最初是专门为工业控制而设计的计算机。 PLC的主要优点如下：

1）可靠性特别高、抗干扰能力强，能适应各种恶劣的工业环境

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