【引用】水电站计算机监控系统基础
知识
计算机监控系统的发展经历了以人工监控，电话调度和远动监控(遥测、
遥信、遥调、遥控)为主体，以计算机为核心和以现代数据通信为基础的计算
机监控系统等三个阶段。水电厂应用计算机监控系统对提高自动化水平，保证
电站实现"无人值班"(少人值守)，提高经济效益，改善劳动条件，促进技术进
步都具有十分重要的意义。
一.水电厂计算机监控系统基本模式
根据计算机在水电厂监控系统中的作用可划分为三种：计算机辅助监控
系统(CASC)、以计算机为基础的监控系统(CBSC)、计算机与常规装置双重监控
系统(CCSC)。
根据计算机在水电厂监控系统中的控制方式可划分：集中式监控系统、
分散式监控系统、分布式监控系统，全开放、全分布式监控系统。
二.计算机监控系统基本功能
数据采集与处理、运行安全监视、设备操作监视、控制权限、AGC、AVC、运行日志及报表、事件统计、数据通信、人机界面、多媒体功能、自诊断与远
方诊断。
三.监控系统结构
图1单网型水电站监控系统
图2双网型水电站监控系统
监控系统从结构上来说一般分为两层，上位机与下位机。上位机从硬件
构成来说一般由通用计算机构成，如PC机、服务器等，运行的软件平台一般
为Windows、Unix。下位机从硬件构成来说则都是一些厂家自己开发的硬件平台，种类繁多，如各公司的PLC，其软件平台也因硬件不同而相异，无法互相
兼容。
1.上位机
上位机一般配置有：操作员工作站，通信工作站，工程师工作站，厂级
工作站等。操作员工作站常被称为控制台，是全厂集中监视和控制的中心和人
机接口；通信工作站主要是用来与外部系统进行通信；工程师工作站除具有程
序开发、调试以及培训仿真等功能外，并兼有操作员工作站全部功能；厂级工
作站主要用来完成一些后台工作，如AGC、AVC等。
上位机系统主要完成人机界面接口，实时数据处理，全厂AGC、AVC调节，历史数据存档，报表查询，报表打印，数据分析，远程诊断，电量管理及其他
系统的通讯等功能。监控软件系统为全开放系统，并且具有较强的可移植性。
1)数据库
监控系统数据库采用网络型全分布数据库，所有数据的共享由网络通讯
来实现。实时数据库和历史数据库构成了监控系统数据资源中心。
实时数据库主要存放LCU采集上送的所有实时数据，它是监控系统数据
库中最主要的数据库，其采用按LCU单元存储的结构。
历史数据库由若干历史文件组成，其中每个文件存贮若干数据，对若干
个历史文件进行目录管理，并可进行查询、修改、存储等操作。
2)安全监视及事件报警
运行值班人员可以通过监控系统的大屏幕彩色显示器对全厂各主辅设备、公用设备的运行状态和运行参数进行实时监视。
通过各种一览表可查询设备的运行情况，以便对异常情况分析和处理。
简报信息窗口在有一些重要信息出现时，可自动弹出至显示窗口的最上层，还可根据需要进行语音报警，提醒值班人员注意。
3)控制与调节
全厂监控系统能根据电厂当前运行情况、远方及当地的控制命令、自动
发电控制(AGC)及自动电压控制(AVC)的计算，按预定的步骤对电厂运行进行控制及调节。包括机组的发电、调相等工况转换；机组有功功率、无功功率的闭
环调节；断路器、隔离开关及接地刀闸的分、合操作；辅助设备及公用设备的启、停操作等。
4)运行日志及报表
监控系统能对各种设备的运行情况进行统计记录，某些信息还将自动提
示给操作值班人员，并可以自动生成各类报表、日志，自动生成和打印操作票等。打印方式及打印报表的格式可修改。这些功能可以分为以下几类：
(1)电厂发电运行记录
记录的内容包括当班、当日、当月、当年的机组发电量、线路送电量、
厂用电量、耗水量及效率等。它们的初值及时间区段的设置可以通过程序或由运行值班人员通过人机对话方式实现。
(2)主要电气设备动作及运行记录
监控系统可以对主要电气设备的动作次数和运行时数、事故和故障次数
以及相应的时间等加以统计和记录，以便考核并合理安排运行和检修计划。例如：机组开、停次数，本次开机运行时数，累计开机运行时数，机组停机备用
时数；断路器合闸次数、正常跳闸次数、事故跳闸次数等有关技术性能指标记录；主要电气设备、装置退出运行的记录等。
(3)操作记录
监控系统能对各种操作进行记录，其中包括机组工况转换，断路器和隔
离开关的合、分闸等。记录内容包括时间、操作内容、成功与否、失败原因等。
(4)事故及故障统计记录
监控系统对当班、当日、当月、当年的各类事故及故障的内容、次数和
时间进行统计记录，作为资料保存。
(5)参数越复限统计记录
监控系统可以自动地对当班、当日、当月、当年的参数越复限情况进行
统计，并把它们记录下来。
(6)运行日志及报表打印
监控系统将能按照运行操作人员的管理和要求打印运行日志和报表。打
印内容及打印格式可以事先设定。打印方式有定时自动打印、随机召唤打印等
形式。
监控系统能制订如下生产报表：负荷运行电气量参数报表，非电量参数
报表，日发电量、厂用电量统计表、生产综合统计报表等。
5)人机接口
操作人员可通过彩色监视器、键盘、鼠标器以及打印机等实现对全厂运
行的监视、控制、调节、在线修改定值、画面索引、报表显示和打印等功能，
交互式人机对话方式，使用起来非常便捷。人机接口还具有权限管理功能，不
同的权限有不同的使用范围，以保证系统的安全性。
6)系统通信
通过主机和通讯机，实现与网调远动、坝区闸门控制系统、直流供电系统、MIS系统及电能计费系统的通讯；通过WEB服务器和路由器可实现厂长终
端远程访问；通过Modem拨号上网可实现远方在线诊断等功能.
7)自诊断和自恢复
完善的系统自检、自诊断与自恢复功能是实现"无人值班"(少人值守)的
重要条件。功能包括主机自检、软件任务超时处理及通道故障检测。当工作主
机故障(内存、磁盘、I/0及CPU等的故障和软件任务执行异常等)时，能将控
制权自动切换到备用主机。软件超时能实现部分功能软件的故障自启动功能。
通道检测包括对网络、通信通道、I/O过程通道在线自动检测，检测的内容有
通道数据有效性合理性判断、故障点自动查找及故障自动报警等。
2.下位机
监控系统下位机的控制对象包括：电厂发电设备、开关站、公用设备、
闸门设备。一般根据监控对象划分为机组LCU、公用LCU、开关站LCU和闸门LCU，以实现对各个对象的监视和控制。下位机系统的功能主要有：数据采集、流程处理、控制现场设备，现地人机交互，与上位机数据传输以及与现场设备
通讯等。
LCU的核心是可编程控制器(PLC)，主要有：美国GE公司的90系列，美
国Modicon公司的Quantum系列，德国西门子的S7系列，日本MITSUBISHI公司的FX2.A系列，中国南瑞公司的MB系列等。LCU的冗余结构有三种，即异
构型冗余，同构型冗余和交叉型冗余。
典型的LCU结构如图3所示：
图3 LCU结构与配置示意图
LCU可用来选择远方/现地控制方式，可现地进行手动控制或自动控制，
实现数据采集、处理和设备运行监视，通过局域网与监控系统其它设备进行通信，以及自诊断功能等。
1)数据采集处理
现地控制单元对电站主要设备的运行状态和参数自动定时采集并处理后，存入实时数据库。对于一些非直接控制的物理量，通常由现地控制单元采集，
然后送上级计算机进行处理。按信号性质分为模拟量、开关量及脉冲量等。
2)控制操作
根据上位机或现地人机接口下达的命令，可进行机组的开、停机顺序控制，开关的分、合操作等控制，可以自动实现紧急开、停机等操作，必要时也可对刀闸进行操作，以确保机组安全。当事故复归时，能立即进行相应的事故复归处理，操作控制都应有校核与闭锁功能。
3)有功功率和无功功率调节
根据上位机或现地人机接口下达的给定值进行有功、无功的闭环调节控制。
4)历史事件记录
主要包括事件顺序记录、变位记录、越限记录等。
(1)事件顺序记录：对重要开关量的状态变化或自检出错进行顺序记录。现地控制单元一般至少能记录256个事件。
(2)变位记录：对一般开关量的状态变化记录，分辨率为1-2秒，现地控制单元一般至少能记录256个变位事件。
(3)越限记录：对模拟量的五种越限(高限、高高限、低限、低低限、梯度限制等)情况进行记录，并可设置越、复限的死区，以避免频繁记录导致计算机资源被占用过多。
5)报警
现地控制单元应有一定的报警功能，以便与上位机通讯中断时能独立运行，在电站设备或监控系统本身出现故障或异常情况时，输出报警。报警方式一般为音响、语音、文字显示等。
6)人机交互
LCU可通过触摸屏进行人机交互，用于运行监视、控制、调试等。
7)与其它设备的联系
(1)与励磁调节器、调速器之间，以计算机通讯接口方式或调脉宽输出方式对机组有功和无功进行闭环调节控制。
(2)与微机故障录波、测速装置等的联系有计算机通讯接口，并可把相应信息送到上位机。
(3)与微机保护有计算机通讯接口，可以交换信息、保护参数修改等。常规保护接点用空接点输出给监控系统。
(4)接受GPS卫星同步时钟信号，提高LCU时钟精度。
8)与上位机通讯
LCU能通过计算机网络(单网或双网)与上位机通讯，通讯协议应符合开放性原则。把采集的数据和有关信息上送给上位机，同时接受上位机的命令。
9)自诊断功能与处理方法
LCU具有较强的在线自检功能，各模块可以自检、互检。LCU可以诊断出
模件、电源、外设等的故障，并自动切除故障部分，给出故障信息，供运行、维护人员作处理依据。
当LCU或某智能模件出现死机时，可以产生自恢复信号，使系统或模块
重新工作，并保留历史数据，自恢复可以用硬、软件实现，如看门狗电路等。
此外，LCU还能采用自动切换的方法来处理故障：在采用冗余供电时，当LCU的某一路供电电源故障时，可以自动切换；在双网工作方式时，双网间可
以自动切换；LCU在双CPU工作方式时，主备CPU间可以自动切换。
四.计算机监控系统的网络结构：
通常采用的网络拓扑结构有：星形拓扑、环型拓扑
星形结构的优点是：控制简单、故障诊断和隔离容易、信道利用率高；
缺点是电缆长度和安装工作量较大。
环型结构的优点是：电缆长度短、增加或减少工作站简单；缺点是多节
点的故障会引起全网故障，信道利用率较低。
图4星形和环形网络拓扑结构
五.计算机监控系统的数据通讯
计算机监控系统的数据通讯包括以下各个部分：
1)系统内部通讯：电站(或梯调)监控系统内部各计算机之间采用计算机
网络(单网或双网)通讯，并采用开放式网络通讯协议。针对水电厂的具体情况，监控系统要求具有较强的抗电磁干扰特性。常用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维等。同轴电缆成本适中，传输速度较快；双绞线电缆速度较低，但成本也较低，采用光导纤维通信则是今后发展的方向。
2)子电站与梯调的通讯：一般应通过路由器或网桥进行通讯，也可以采
用通讯服务器。应具有主备通道，通讯介质一般应采用光纤、微波、专用电缆等。
3)与站内其它系统通讯：通过监控系统接口，能与站内其它系统进行通信，交换信息，通信方式一般采用串行通信或网络通讯方式。对于有人值班电站至少应考虑与以下系统通讯：(1)水情测报与水库调度系统；(2)大坝安全监测系统；(3)管理信息系统(MIS)；(4)门警及消防系统；(5)工业电视监视系统。
4)与调度通讯：一般大中型水电广都应与省调、地调通讯，有的还应与
网调通讯，通讯应符合调度要求。与调度通讯一般应考虑计算机通讯和远动通讯两种方式，以后逐步过渡到计算机通信方式。通讯通道可采用光纤、微波、专用电缆等，一般应具备主备通道。
六.计算机监控系统中的数据流
计算机监控系统主要由上位机，网络和下位机组成，其核心是将三者融
为一体的系统内部通讯，内部通讯的作用就是将下位机采集的数据上行至上位机，同时将上位机的各种命令下行至下位机。其示意图如图5所示：下位机采集的数据有：由开入、模入模件直接采集到的信号，由SJ-30
采集的外部设备数据，包括调速、励磁、保护等装置数据，由SJ-40C采集的
温度量数据以及由交采表采集的电气量数据。采集的信号类型为：开关量、模拟量、温度量、交流采集量等。
上位机开出的数据有：开关量输出和模拟量开出。
图5监控系统数据流示意图
数据上行过程：两种类型的数据经过LCU的CPU模件处理放入上行信箱中，由上行信箱送给上位机人机界面显示，并存入实时数据库，由上位机确定是否入历史数据库以供报表制作。同时，CPU模件内有一块数据存储区，可供
液晶触摸屏读取其中的数据，并实时显示在触摸屏画面上。
数据下行过程：上位机或触摸屏发送控制令至LCU的CPU模件后，由CPU 模件将控制信号发送到开出、模出模件，使对应继电器动作，即可将控制信号通过端子排传输到控制对象。
计算机监控系统在电厂的应用 摘要本文对水电站计算机监控系统的特点、意义、发展进行了综合阐述。 关键词水电站计算机监控电厂 一、水电站计算机监控的目的和意义 水电站计算机监控的目的和意义，就是通过对电站各种设备信息进行采集、处理，实现自动监视、控制、调节、保护，从而保证水电站设备充分利用水能安全稳定运行，并按电力系统要求进行优化运行，保证电能的质量，同时减少运行与维护成本，改善运行条件，实现无人值班或少人值守。具体来说主要有以下几个方面： 1. 减员增效，改革水电站值班方式； 2. 优化运行，提高水电站发电效益； 3. 安全稳定，保障水电站电能质量； 4. 竞价上网，争取水电站上网机会； 5.简化设计，改变水电站设计模式。 二、水电站监控系统的发展 随着计算机技术的不断发展，水电站监控的方式也随之改变，计算机系统在水电站监控系统中的作用及其与常规设备的关系也发生了变化，其演变过程大致如下： 1. 以常规控制装置为主、计算机为辅的监控方式； 2. 计算机与常规控制装置双重监控方式； 3. 以计算机为基础的监控方式； 4. 取消常规设备的全计算机控制方式。 从国外水电站计算机监控系统发展的实践情况来看，水电站计算机监控系统大体上可分为两种模式。一种是专用型计算机监控系统，它是以原来传统上从事发电厂设备及其控制的公司，从常规控制的方法为出发点逐渐将计算机技术应用到水电站的控制之中。 该系统特点：其主导思想是按照电站监控原有的要求和习惯，能满足习惯性的控制要求，且总备品备件的品种和数量都少，但这些备品备件必须由原供货厂家提供。
另一种称为集成型或通用型计算机监控系统，是原来从事计算机技术研究的公司，在将计算机推广到水电站控制的应用中，仍明显地保留了计算机控制的思维方法，并用这种方法来改造或适应水电站控制的要求。 该系统特点：由于直接采用通用的控制计算机和接口，国内较容易选购备品和进行维护。由于控制计算机的研究和监控系统其余部分的研究可以分开进行，技术更新快，哪一部分有新技术都可部分改进，适宜于计算机技术飞速发展而价格迅速下降的今天。 三、水电站分层式监控系统的介绍 水电站分层分布式监控系统具有以下特点： 优点：一是提高系统的可靠性。凡是不涉及全系统性质的监控功能可安排在较低层实现，提高了响应性能，减轻了控制中心的负担，减少大量的信息传输，提高了系统的可靠性；即使系统的某个部分因发生故障而停止工作，系统的其他部分仍能正常工作，分层之间还可以互为备用，从而也提高了整个系统的可靠性。二是提高了系统的灵活性和经济性。可以灵活地适应被控制生产过程的变更和扩大，可实施分阶段投资，提高了系统的灵活性和经济性。需要传送的信息量减少，敷设的电缆也大大减少，有利于减少监控系统设备的投资。（3）提高系统的工作效率。各级计算机容量和配置可以与要实现的功能紧密地配合，使最底层的计算机更为实用，系统的工作效率更加提高。 缺点：整个系统的控制比较复杂，常常需要实行迭代式控制；系统的软件相对复杂，需要很好地协调。分层分布式监控系统结构简图： 现场总线是应用于现场仪表与控制系统和控制室自动化系统之间的一种全分散、全数字化、双向、互联、多站的信息通信链路，实现相互操作以及数据共享。现场总线的主要目的是用于控制、报警和事件报告等工作。 现场总线一般包括物理层、数据链路层、应用层。考虑到现场装置的控制功能和具体应用增加用户层。开放性、分散性与数字通信是现场总线系统的最显著的特征。 水电站分层分布式监控系统一般分成：电站主控层，现地控制单元层，网络通信层。
某某电站计算机监控系统 1.水电发电设备监控的要求 （1）电网对水轮发电机组控制的要求 水轮发电机组的控制调节灵活，与火电厂相比，机组的启动和停止要求非常迅速，有时更要求频繁对负荷进行调节；另外，在电力系统的经济运行中，还必须考虑长距离输电的线路损耗，这都对电站计算机监督控系统提出了高要求。 （2）水轮发电机组控制的特殊性 水轮发电机组如何在运行时避开振动、汽蚀区，如何对油泵、水泵进行合理地切换这都是水轮发电机组常要面临的问题。 水电厂的自动化不仅要实现机组一级的自动化，还要实现电厂一级的自动化，即不仅要求机组、开关站及辅助设备实现自动监控，还要将全厂电气系统作为一个整体实现统一的监控；同时监控系统还要考虑水力系统对运行方式的制约，实现能与水库优化调度计划相协调的优化控制等等。 2.某某水电站计算机监控系统的设计原则 （1）某某水电站按“无人值班（少人值守）”的管理模式设计。运行初期在电站地下厂房中控室安排少量值班人员，系统稳定运行后运行人员将在某某枢纽管理综合楼电站控制室值班，电站地下厂房中控室将不再安排值班人员。计算机监控系统要与第一台机组同时投运。 （2）计算机监控系统能实现电站机组及其附属设备、全厂公用设备、断路器、隔离开关、接地刀闸等主要机电设备的远方控制，并具有事故分析和处理能力。 （3）计算机监控系统能完成与广西电网调度中心、某某电网调度中心、水情自动测报系统、主坝计算机监控系统、视频监视系统、电站继电保护信息管理系统、枢纽生产管理系统之间的通信。 （4）按电网调度自动化的要求将电站的主要信号和参数送至调度中心，并按调度中心给定方式，实现电站的优化调度、安全、稳定及经济运行。 （5）系统采用全分布、全开放系统，LCU这样的控制器应具有能独立工作能力，所有应用软件为模块式并且能同时运行。 （6）计算机监控系统能提供整个电站在正常和事故情况下可靠的操作环境和良好的实时响应特性。 （7）人机接口界面友好、操作方便。 3.某某水电站计算机监控系统的结构 系统结构图如下图 电站计算机监控系统由相互连接成网的如下设备组成：2套厂级管理工作站，3套操作员工作站，1套工程师工作站，3套通信处理站，1套电话语音报警处理站，1套打印处理站，4套机组现地控制单元（LCU），1套升压站现地控制单元（LCU），1套公用设备现地控制单元（LCU）。此外还应包括1套模拟返回屏，1台大屏幕投影仪，2台激光打印机，2台喷墨打印机，2台全厂公用便携式人机接口MMI，1套GPS时钟装置以及1套电站控制级UPS电源（含2台冗余UPS）。 （1）电站控制级 ① 2套厂级管理工作站，2套通信处理站，1套GPS时钟装置，1套电站控制级UPS电源将布置在地下厂房计算机室内。 ② 2套操作员工作站，1台大屏幕投影仪将布置在地下厂房中控室内； ③ 1套工程师工作站，1套打印处理站，4台打印机运行初期将布置在地下厂房计算机室，系统稳定运行后将布置在某某枢纽管理综合楼电站控制室；
水电厂计算机监控系统运行及维护规程 (DL/T 1009-2006) 1 范围 本标准规定了大中型水电厂计算机监控系统（简称监控系统）运行及维护的一般原则。规定了监控系统的运行操作、故障处理及日常维护、技术改造及技术管理要求。 本标准适用于大中型水电厂计算机监控系统的运行维护和技术管理。梯级水电厂和水电厂群的集中计算机监控系统可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）．或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 2887 电子计算机场地通用规范 GB 9361 计算机场地安全要求 DL 408 电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分） DL/T822水电厂计算机监控系统试验验收规程 国家电力监管委员会第5号令2004年12月20日电力二次系统安全防护规定 中华人民共和国公安部第51号令2000年4月26日计算机病毒防治管理办法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 操作员工作站 operator workstation 远行值班人员与监控系统的人机联系设备，用于监视与控制。 3.2
工程师工作站 engineer workstation 维护工程师与监控系统的人机联系设备，用于调试、修改程序等。 3.3 培训工作站 training workstation 培训人员与监控系统的人机联系设各，用于仿真培训。 3.4 主机 main server 监控系统的实时数据及历史数据服务器。 3.5 测点 processing point 数据采集点，包括从现场采集和外部链路数据等。 3.6 网控 power grid control 监控系统与电网调度相关功能的控制权转移至电网调度，并由其操作员工作站完成对相关设备的唯一控制。 3.7 梯控 cascade dispatch control 监控系统与梯级调度相关功能的控制权转移至梯级调度，并由其操作员工作站完成对相关设备的唯一控制。 3.8 站控 station control 监控系统控制权在水电厂厂站层，并由其操作员工作站完成对设备的唯一控制。 3.9 现地控制 local control 监控系统控制权在现地，设备由现地控制单元唯一控制。
电站计算机监控系统、电能量计量系统、在线监测系统设备1、概述 糯扎渡电站计算机监控系统是由南瑞公司生产，主要包括电站监控系 统、电站在线监测及故障诊断系统、电站电能量计量系统。 1.1 电站计算机监控系统： 电站计算机监控系统监控范围包括水轮发电机组及辅助设备、公用设 备、厂用设备和500kV开关站设备及坝区泄洪设备等。计算机监控系 统设有与上级调度计算机监控系统的通信接口，接受集控、省调、南 方电网调度指令，实现“四遥”功能。此外，还设有与厂内消防报警 系统、工业电视系统、电站MIS系统、水情测报系统等设备之间的通 信接口，以实现与这些系统之间的信息交换。 电站计算机监控系统采用分布式体系结构。整个系统分电站级和现地 控制单元级两层。控制网络采用冗余交换式快速以太网，传输介质采 用光纤，现地控制单元采用现场总线连接远程I/O及现地智能监测设 备。 现地控制级设备包括机组现地控制单元LCU1至LCU9、500kV开关站 现地控制单元LCU10、公用设备现地控制单元LCU11、厂用设备现地 控制单元LCU12、坝区设备现地控制单元LCU13。每套LCU由主机架、 双CPU模块、双网络接口模块、现场总线模块、双电源模块、本地 I/O模件、远程I/O模件、电气量测量单元、同期装置(LCU11、LCU12、 LCU13除外)等组成。上述模件中除远程I/O模件组盘布置于所对应 被测设备的附近外，其余模件均装于LCU盘内。 公用及辅机控制系统包括对机组辅助设备及电站公用设备的控制。 1.2 电站在线监测系统： 在线监测系统自动采集、记录、分析水轮发电机组振动、摆度、轴位 移、局放、气隙、变压器油中气体、温度、油中微含水量等主要状态 参数。 电站在线监测系统由传感器、监测屏柜及后台机构成，其监测信息除
,第二篇水电站计算机监控系统的基本技术 任务一、水电站计算机监控系统的工作原理 子任务一、电站主控层的计算机监控原理 电站主控层（主要由上位机组成），介于电网层与现地控制层之间，是操作员监控运行过程的主要窗口，负责对控制过程的“控、监、传”。其“控”，就是将“人”的操作信息送入控制系统，实现运行状态的转换，其“监”，就是对系统的数据库进行管理，进而实现信息处理和送达，其“传”，就是在电网层与现地控制层之间实现信息的传递。在水电站主控层安装有水电站计算机监控系统的历史数据库、实时数据库、历史数据库管理系统、实时数据库管理系统、上位机软件系统和人机接口界面等。现地控制单元层的数据首先采集进入实时数据库，一方面，上位机软件根据设定的时间，通过实时数据库管理系统定时访问实时数据库的数据，并定时刷新人机接口界面，这样便于操作运行人员了解整个电站的运行情况；另一方面，实时数据库的数据定时存储入历史数据库，历史数据库可以由历史数据库管理系统进行管理，操作运行人员可以一次通过人机接口界面、上位机软件和历史数据库管理平台对历史数据进行管理、修改和查询等操作。此外，实时数据库可以通过上位机中的远程通讯软件与电网层进行数据交换。主控层原理见（图2-1）。 图2-1 电站主控层的工作原理简图
子任务二、现地控制单元层计算机监控原理 水电站计算机监控系统的现地控制单元主要包括机组现地控制单元和开关站及公用设备现地控制单元。其中，机组现地控制单元主要在现场对机组运行实现监视和控制。它需要直接与水电站的生产过程接口，对发电机生产过程进行监控，运行中要实现数据采集、处理和设备运行监视，同时通过局域网与监控系统其他设备进行通信，以及完成自诊断等。同时，它要协调功能层设备如调速器、励磁装置、同期装置、备自投装置等与现地控制单元的的联动以完成调速、调压、调频以及事故处理等快速控制的任务。在上位机系统出现故障或退出运行时，现地LCU应能够正常运行和实现对水轮发电机组发电的基本控制。而开关站及公用设备现地控制单元主要完成对开关站以及公用设备的计算机监控。现地LCU主要技术有： 1.水轮发电机组的测量 水轮发电机组的测量主要包括电量和非电量的测量。电量包括交流电参数和直流电参数。非电量包括水位、油位、压力、温度等。 2.水轮发电机组的顺序控制 水轮发电机组的顺序操作功能是机组现地控制单元中自动控制的组成部分，是实现水电厂计算机监控的基础，其任务是按照给定的运行命令自动地按规定的顺序控制机组的调速器、励磁设备、同步装置和机组的自动化原件，实现机组各种工况的转换。常规机组通常有停机、发电和调相三种运行状态。机组的顺序操作主要是机组三种运行状态的转换，实际运行中，也包括发电、并网、空载、空转等运行状态的转换。 1）水轮发电机组的PLC控制系统设计 目前在水电站中广泛应用的计算机监控系统现地控制单元是以可编程序控制器（PLC）和人机接口界面（触摸屏）为控制核心的。PLC的输入输出原理如图所示：
精心打造 计算机监控系统管理制度 部门：万宝沟电站 年度：2016年度
计算机监控系统管理制度 第一章总则 第一条为加强万宝沟电站计算机监控系统的管理，确保计算机监控系统正常运行，特制定本制度。 第二条本制度包括：运行管理、维护管理、技术管理、安全管理。 第三条适用范围：电站计算机监控系统的管理。 第二章运行管理 第四条电站是计算机监控系统的运行维护管理部门，贯彻执行计算机监控系统各项技术标准、规程规范和管理制度；负责保障电站计算机监控系统相关设备正常工作所需条件，保障系统的安全、稳定运行，对系统运行率指标负责；负责电站计算机监控相关设备的日常巡视；负责自动化数据可靠上传、缺陷处理等维护、定检工作。 第五条计算机监控系统的安全是电站安全生产的重要环节，集中中心负责计算机监控系统软硬件的管理和维护，运行值班人员负责在操作员站上监视和控制。 第六条运行值班人员对计算机监控系统各设备进行定时巡检，及时发现计算机监控系统异常情况，并及时汇报处理。巡检内容应包括电站计算机监控系统各主机是否运行正常，各设备运行指示灯指示应正常，监控程序数据正常刷新，和各监控装置、智能设备通讯正常，监控功能正常。 第七条运行人员可按照现场运行规程的规定，对监控装置进行断电复位等简单缺陷处理工作。 第八条监控主机经验收合格投入运行后，如无特殊情况不得退出监控程序。 第九条运行人员严禁修改监控系统数据、配置，严禁在监控画面私自添加用户帐号和更改监控画面。 第十条运行人员如果发现监控装置设备紧急故障，如设备电源起火、有冒烟现象等，应立即断开监控装置电源，缓解故障情况后，及时通知相关人员进行处理。 第三章维护管理 第十一条电站维护专责对电站所有监控计算机及信息进行统筹管理，对电站所有监控计算机、设备进行登记、造册备案和维修；对软件系统进行维护和改造。 第十二条计算机监控系统的维护包括：系统故障后的系统软硬件、应用软件重新安装、根据运行需要对原有系统的功能完善，数据及系统备份，以及版本的升级等。 第十三条凡在电站计算机监控系统设备上的检修、试验、故障处理等工作，包括软件的修改、测试、对网络及硬件的维护等，必须办理工作票。 第十四条计算机监控系统的验收应按设备检修的验收规范进行。 第十五条应用软件（逻辑控制程序、数据库、画面及配置文件等）和硬件的更改必须经电站批准，重大技术更改须经总工程师批准。修改工作完成后需填写《计算机监控系统软硬件修改记录表》，集控中心定期进行检查。 第十六条电站根据定期工作计划，每月对计算机监控系统进行一次检测维护，并填写《计算机监控系统日常维护检测表》，班组审查、存档。 第十七条在对软件、监控程序、数据库、通讯规约、配置文件等进行修改之前及修改完成后均需对系统进行备份，以备意外情况下的及时恢复。 第十八条未经电站负责人批准，不允许任何人改变计算机监控系统网络拓扑结构。禁止计算机监控系统与Internet及其他系统连接。 第十九条计算机监控系统必须使用专用磁盘。 第二十条维护人员应定期对监控程序、数据库、通讯规约、配置文件、历史记录进行备份，应有不少于两份的可用备份，并存放于不同介质与不同地点。 第二十一条新增监控设备需经相应的验收程序后，方可投运。 第二十二条电站的计算机监控系统各装置由运行人员负责清洁。 第二十三条电站应建立计算机监控系统的定期巡检、定期校验、轮换规定，建立巡检记录簿、检验记录簿、缺陷处理记录簿，上述各项工作均应详细记录在相应的记录簿上。
机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备（如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等）的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据 机房监控（机房动环系统）APP软件是怎样的,机房监控,机房动环系统 一、系统概述 机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备（如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等）的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据，同时将机房设备的工作状态的进行实时的视频监控，实现对机房远程监控与管理功能，通过手机APP可对上述全部监控对象进行可靠、准确的监控与控制。使机房无线远程监控达到无人或少人值守，为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证。 机房远程APP综合监控系统支持市面全系列安卓手机，手机终端可以通过4G/3G/GPRS/WIFI远程进行监控与控制，是目前无人值守管理人员最不可以缺少的系统组成部分之一，从而有效提高工作效率，保证机房系统运作的安全性与稳定性。 二、系统设计原则 系统设计坚持“技术先进、使用方便、经济合理、超前考虑”的原则，系统具有先进性、实用性、规范性、可靠性、开放性，同时为了保证整个系统稳定可靠，具备良好的整体升级、扩展能力和方便维护，符合机房间远程APP综合管理控制的需要，系统设备选型在符合系统功能要求的前提下，综合的考虑了性能指标、规格统一性及性能价格比。 可靠性 保证系统的高可靠性。即不会出现因为某一个设备发生故障而造成整个监控系统无法使用的现象。 系统的接入不会影响现有通信设备和网络的正常工作。 系统将正确反映监控内容的实际情况。 系统的运行和平均故障修复时间完全符合设计要求。 实时性 保证系统能实时的反映通信设备运行情况，一到那出现异常情况是能够及时报警。 安全性
（三）培训及售后服务 一）服务承诺函 致：**************： 我公司自愿参加的招标采购。我公司郑重承诺，如果我公司被确定为成交供应商，我公司对于工程与产品做如下服务承诺： 供方免费安装、调试、培训。所有设备（包括安装）由供方按国家及厂家规定提供免费保修服务、技术支持及终身维护（只收成本费）。我方满足招标文件。 一、系统保修阶段： 工程验收合格后，进行产品与系统保修阶段。在此期间凡是由于我方提供的设备及系统自身出现质量问题，我方负责免费更换产品及系统调试，直至达到要求。 二、系统维护阶段： 各产品保修结束后，我公司将对系统实施终身维修计划，对于由于工作人员操作不当等人为因素造成的系统损坏，我方将收取适当的费用予以维修恢复，同时对于客户日后提出的系统扩展等需求，我方将提供软件免费升级支持及提供最优先的技术方案。
三、系统使用： 系统交付使用后，如设备出现故障，供方应在2小时内提出解决方案，如故障仍不能排除，供方应在24小时内到达现场维修，3个工作日内排除问题，在保修期内出现非人为故障，我公司负责免费更换设备；并可根据用户的要求定期对设备进行维护和保养。设备保修期间，可提供替代设备，使系统正常运行。 四、电话及网上技术支持 在使用过程中如发生故障或遇到技术问题，对于小问题或用户认为可以电话或网络解决的紧急问题。为了提高维修效率，我们将尽一切可能通过电话或网络方式排除故障，请拨打技术支持热线，进行技术咨询及设备报修。 我公司技术热线：。 我公司网络联系方式： 五、技术培训： 对******************系统管理人员与使用人员分别进行集中培训；使系统管理人员掌握全部操作与系统维护。 法定代表人或授权代表签字： 供应商名称： 日期：2015年12月23日
煤矿安全监测监控系统基础知识 监测监控系统是融计算机技术、通信技术、控制技术和电子技术为一体的综合自动化产品，当将其作为一种安全预防技术设施应用到工业生产和社会生活中时，就称其为安全监测监控系统。在我国的工业安全事故中，煤炭工业的安全事故较为频发且性质严重，尤其以生产矿井瓦斯爆炸事故最为突出。为此，国家有关安全生产监督管理部门专门制定了“先抽后采，监测监控，以风定产”的十二字指导方针，由此可见，煤矿安全环境监测监控系统在煤矿安全生产中的重要地位。 一、煤矿安全环境监测监控系统组成 根据所述及概念，监测监控系统的功能一是“测”，即检测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等；二是“控”，即根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。若系统仅用于生产过程的监测，当安全参数达到极限值时产生显示及声、光报警等输出，此类系统一般称为监测系统；除监测外还参与一些简单的开关量控制，如断电、闭锁等，此类系统一般称为监测监控系统。 煤矿安全生产监测控系统层次上一般是分为两级或三级管理的计算机集散系统，一般包含测控分站级和中心站级。每个测控分站负责某几路传感器信号的采集和某个执行
机构的控制，实现了采集、控制分散；中心站负责数据的处理、储存、传输，实现了管理的集中。中心站与分站和计算机网络之间的通信、传感器到测控分站的数据传输、测控分站到执行或控制装置信号的传输，是通过传输信道实现的。 监测系统一般由地面中心站，井下工作站，传输系统三部分组成。地面中心站一般有传输接口装置和若干台计算机，电源，数据处理及系统运行软件，存贮、打印、显示等装置组成。为了计算机稳定工作，一般还配备了机房恒温调节，不间断电源等辅助设施。 井下分站和传感器构成井下工作站。井下分站的作用是，一方面对传感器送来的信号进行处理，使其转换成便于传输的信号送到地面中心站；另一方面，将地面中心站发来的指令或从传感器送来应由分站处理的有关信号经处理后送至指定执行部件，以完成预定的处理任务，如报警、断电、控制局扇开启等；并向传感器提供电源。 传输系统是用来将井下信息传输至地面和将地面中心站监控指令传输至井下分站的信息媒介。信道，信息传输的通道，监测系统大多采用专用通讯电缆作为信道。传感器与分站之间一般采用直接传输方式。我国国家标准规定传感器的输出信号应满足以下几种信号：模拟量信号有三种，频率输出（5～15HZ）；电流输出为0～5mA；电压输出为0～100mV；开关量信号输出一般有±0.1mA、±5mA和200～
综合自动化监控系统SICAM Anole SICAM Anole 灵活，强大，易用Answers for energy
概述 SICAM Anole后台监控软件适用于1000kV-6kV的电力、石油、化工、轨道交通、机场等行业的各级变电站和调度系统。SICAM Anole 具有优越的性能、灵活的配置以及开放的结构，可方便地满足中国客户的各种需求和使用习惯，最大程度的给客户带来利益。
SICAM Anole 系统的主要技术特点 分层开放式系统 系统采用了目前先进的开放分布式应用环境的网络管理技术、数据库中间件和通信中间件技术和多层客户/服务器（Client /Server）技术，遵循软件互联国际标准基于IEC61970/61850/61968的统一CIM建模，为各行业用户提供了遵循IEC标准的统一支撑平台。 跨平台特性 一套代码，任意运行。跨UNIX/Linux/Windows操作系统平台，跨IBM/SUN/HP/ALPHA/X86硬件平台，以及由它们组合而成的各种同构或异构平台。 分布式体系结构 系统采用符合国际标准的网络构架，将系统功能有序地分配到网络上各个节点：包括软件自诊断、实时处理、报警处理、历史采样记录、事故追忆、实时计算、数据服务、安全验证、远方控制；用户可以根据需要灵活配置各个节点的功能。全系统数据的一致性和可靠性 在网络方式的SCADA系统应用场合下，系统可以自动以冷备用、温备用和热备用等各种方式运行。无论在何种方式运行，均可自动维护系统中实时数据库、历史数据库、报警、画面、WEB等数据的一致性和兼容性。避免人工干预，保证数据的有效性和可用性。 先进的人机交互界面 系统提供了具备“所见即所得”功能的图文/报表一体化编辑工具。依照一组具有完备集特征的时间定义方法和统一的图形图元结构定义，无须借助任何外部工具，即可在任意工作站或服务器上定义复杂的接线图、棒图、曲线图、趋势图、实时报表和历史报表等，并且能够支持任意文字和图形的混排。 支持数据库的在线更新，在保证不干扰和影响系统正常运行的情况下，在线更新数据库测点信息。 支持远程维护 系统可以允许工作站通过远程拨号/远程联网方式进入采集与控制系统主站，从而实现远程诊断和远程维护。减轻用户负担，加快服务速度。
APP综合监控系统解决设计方案 机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备( 如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等) 的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据 机房监控( 机房动环系统) APP软件是怎样的,机房监控,机房动环系统 一、系统概述 机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备( 如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等) 的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据, 同时将机房设备的工作状态的进行实时的视频监控, 实现对机房远程监控与管理功能, 经过手机APP 可对上述全部监控对象进行可靠、准确的监控与控制。使机房无
线远程监控达到无人或少人值守, 为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证。 机房远程APP综合监控系统支持市面全系列安卓手机, 手机终端能够经过4G/3G/GPRS/WIFI远程进行监控与控制, 是当前无人值守管理人员最不能够缺少的系统组成部分之一, 从而有效提高工作效率, 保证机房系统运作的安全性与稳定性。 二、系统设计原则 系统设计坚持”技术先进、使用方便、经济合理、超前考虑”的原则, 系统具有先进性、实用性、规范性、可靠性、开放性, 同时为了保证整个系统稳定可靠, 具备良好的整体升级、扩展能力和方便维护, 符合机房间远程APP综合管理控制的需要, 系统设备选型在符合系统功能要求的前提下, 综合的考虑了性能指标、规格统一性及性能价格比。 可靠性 保证系统的高可靠性。即不会出现因为某一个设备发生故障而
浅谈公伯峡水电厂计算机监控系统 公伯峡水电厂计算机监控系统采用中国水利水电科学研究院自动化所研制开发的H9000 V3.0系统，该系统自2004年9月投产以来，系统运行稳定，为电站的安全生产做出了重要贡献，并为电站进一步提高设备安全运行及自动化水平，实现“无人值班”（少人值守）奠定了重要基础。文章从H9000系统在电站的实际应用出发，介绍了系统结构、特点、配置以及功能实现。 标签：公伯峡水电厂；计算机监控系统；H9000 V3.0系统 1 引言 近年来，为了合理的利用我国有效的水资源，各地的水电站相继的建成，水电站的建设规模的不断扩大，有效的缓解了我国电力紧张的局面，同时也保证了水电站辖区内的农田灌溉用水和生产用水的需求。黄河所流过的区域，人们利用黄河水不仅保证了农业生产的需要，同时黄河所流经的区域内也是水电站建设的最有利位置。公伯峡水电站就是在黄河干流在青海省化隆、循化两县交界处汇集时所建成的以发电和灌溉供水需求为主的水电站，此水电站按无人值班方式进行的设计，并装设了H9000 V3.0计算机监控系统，已成为西北电网调峰、调频和事故备用主力电站。 本站计算机监控系统采用全计算机控制的分层分布开放式结构，由按功能分布的主控层及按对象分布的现地单元（LCU）层组成。 2 系统功能 2.1 主控层功能 主控层从LCU 实时采集反映全厂主要设备运行状态和参数的各类数据，如通信量、模拟量、扫查量和中断开关量等，并对全厂主要设备进行集中监控管理，主要包括设备调节控制、工况转换及参数设置等操作、防误操作输出闭锁、报警记录及历史查询、温度趋势报警与分析、事故语音报警、系统数据库管理等功能，实现自动发电控制（AGC）等高级应用，并与西北网调、青海省调以及黄河公司梯调进行通信，提供反映设备实时状态的遥信、遥测数据和接收西北网调下发的遥调、遥控命令。 2.2 现地控制单元层功能 LCU作为监控系统的底层控制设备，主要是完成各类数据的采集与预处理，随机响应主控级的召唤，向主控级发送采集的数据和各类报警信息，同时接受主控级的控制命令，进行有效性检查并核对后执行。而当主控级设备出现故障或退出运行时，LCU仍能正常运行和就地实现对设备的基本监控功能，如数据采集、处理；设备调节控制、工况转换等操作；事件顺序记录；硬件自诊断等。
综合监控系统概述 ISCS的主要目的是将各分散孤立的自动化系统联结为一个有机的整体，实现地铁各专业相关系统之间的信息互通、资源共享，提高各相关系统的协调配合能力，高效实现系统间的联动，提高地铁全线的整体自动化水平。 ISCS相关的系统包括：安全门系统（PSD）、门禁系统（IAS）（预留）、列车监控系统（ATS）、电力监控系统（PSCADA）、环境与设备监控系统（BAS）、火灾自动报警系统（FAS）、传输系统（TS）、广播系统（PA）、闭路电视系统（CCTV）、通信集中告警系统、时钟系统（CLK）、自动售检票系统（AFC）、乘客信息系统（PIS）。 其中的电力监控系统（PSCADA）为深度集成系统，ISCS通过网络把各变电所的PSCADA集成起来，完成PSCADA的中央监控功能。ISCS与各变电所内相对独立的PSCADA共同构成全线完整的PSCADA，负责监控10kV交流高中压系统、750V直流供电系统、0.4kV交流系统、杂散电流监视系统等。 常用网络设备及名词解释 第一节：常用网络设备 1、交换机：交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，如服务器、工作站、集线器、路由器、网络打印机等网络设备。 交换机与集线器的区别主要体现在如下几个方面：
（1）在OSI/RM（OSI参考模型）中的工作层次不同 （2）交换机的数据传输方式不同 （3）带宽占用方式不同 （4）传输模式不同 2、光电转换器：光电转换器是将光信号转换为电信号的一种设备，它可以将外部的光纤信号转换后通过电接口（RJ-45）输出到计算机或者相应的网络设备上。 3、光纤熔接盒：光纤熔接盒是将4芯的铠装光缆通过熔接后变成4根光纤尾纤，接入到光纤转换器中。4芯光纤构成网络A和网络B。每个网络用2根光纤，1根接收数据、1根发送数据。 4、局域网：局域网络（Local Area Network）是一种在小的区域范围内是各种计算机和数据通信设备互连在一起的计算机通信网络。 5、以太网(Ethernet)：以太网是局域网中最常用的通信协议标准。它使用同轴电缆、双绞线、光纤等作为传输介质，采用载波多路访问和冲突检测(CSMA／CD)机制，数据传输速率可以达到10Mps以上。 6、现场总线：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通讯。 7、CAN (Controller Area Network)：CAN即控制器局域网络，能高度安全地有效地支持分散式实时控制。它尤其适用于网络智能设备，在CAN 网络中，没有用户地址或站点这类传统观念，取代的是按优先顺序传输信息。
煤矿安全监控系统相关的基础知识 1、瓦斯 煤矿有毒、有害气体的总称，以甲烷为主要成分 2、模拟量、开关量 模拟量： 在一定范围内连续变化的量，如甲烷、CO 、温度 开关量： 只有2个或几个固定的状态，如开关、设备开停传感器，只有“开” 和“停”2种状态，在计算机上，一般用0表示“停”，用1表示“开” 计数量： 罐笼计数、矿车计数等 累计量： 如皮带秤计量 3、时分制、频分制 时分制、频分制是通信的术语，指信号传递的方式 频分制： 频率分割，在同一介质上以不同的频率同时传送多个信号，如电视、 广播等 时分制： 时间分割，以时间序列（排队）的方式，在不同的时间，分别传送不 同的信号，如internet 网，视频点播等 特点： 频分制一般用于模拟通信，速度快，结构复杂，不易双向通信 时分制一般用于数字通信，速度慢，结构简单，适合双向通信 4、煤矿常见防爆形式 任何电器的电路，只要发生短路或故障，均可能产生火花，产生火花，便有可能引燃瓦斯，但不是所有火花都可以引燃瓦斯，火花的能量有大小，归根接底还是一个能量问题，能够引燃瓦斯火花就是不安全的，反之，就是安全的。 本安形式：任何情况下，产生的火花能量不能够引燃瓦斯，如传感器，而传感器 也必须做成本安形式的，因为传感器一般放置在回风巷，根据安全规程，在瓦斯超限时，回风巷的所有非本安设备必须停电，而超限时正是传感器发挥作用的时候 隔爆形式：产生的火花能量能够引燃瓦斯，只好用隔离的办法，把火花与外 界 隔离，但不是简单的隔离 ? 内部的火花不能引燃外部的瓦斯 ? 内部的爆炸不能引起外部的爆炸 ? 内部爆炸的气体不能迅速释放出来 ? 内部爆炸的气体不能不释放出来——缓慢释放 增安形式：电气性能的原因，不能做成本安形式，但由于结构、用途等原因，也 时分制 信息流 信息流
目录 前言 (1) 第一章视频监控概述 (2) 第一节视频监控系统的发展历程 (2) 一、模拟视频监控 (2) 二、数字视频监控 (3) 三、第三代视频监控 (3) 第二节视频监控系统的组成及作用 (4) 一、前端采集部分 (4) 二、传输部分 (4) 三、控制记录部分 (5) 四、显示部分 (5) 第三节本章小结 (5) 第二章视频监控系统的主要设备 (6) 第一节摄像机 (6) 一、摄像机的分类 (6) 二、摄像机的部分主要参数 (7) 第二节摄像机的周边设备 (8) 一、云台 (8) 二、防护罩及支架 (9) 第三节视频信号传输 (10) 一、视频压缩标准 (10) 二、视频传输介质 (11) 第四节监视器 (13) 第五节编解码器 (15) 一、数字硬盘录像机 (15) 二、网络视频服务器 (17) 三、解码器 (17)
前言 视频是各行业重点部门或重要场所进行的物理基础，管理部 门可通过它获得有效数据、图像或声音信息，对突发性异常事件的过程进行及时的监视和记忆，用以提供高效、及时地指挥和调度、布置警力、处理案件等。视频监控系统也是日常生产生活中和公安监控的重要辅助设备，应用十分广泛。当前视频监控系统正由模拟化走向数字化，随着视频压缩技术和网络技术的发展，特别是计算机技、网络技术、系统集成技术的快速的发展，为视频监控技术的发展提供了更好的平台。 在2010年4月30日以及之前的30余天时间里，各地发生了5起校园血案，“校园安全”成为公众热门话题，社会对校园安全的重视程度也逐渐升级。有效的技术防范手段，强大的应急联动机制，是有效的避免出现群体事件，抑制学校灾害事件的有效手段。积极构建现代化的安全技术防范体系，形成以学校为主体的集人防、物防和技防于一体的校园治安防控体系，为师生提供了全方位的安全防范保障服务，是科技防范进校园的必然要求。目前，数字化、网络化、智能化的综合网络视频监控系统应用正在兴起，它将为校园安全建设与安全防范管理带来重要的、完善的解决方案，为预防事故、安全管理、统一指挥提供有效的图像证据。教育行业由于其网络基础设施的完善毫无例外的明显倾向于网络化监控。 第一章视频监控概述 第一节视频监控系统的发展历程从技术角度出发，视频监控系统发展可以划分为第一代模拟视频监控系(CCTV)，到第二代基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统(DVR)，和第三代完全基于IP网络视频监控系统(IPVS)。 一、模拟视频监控 在20世纪90年代初以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代模拟监控系统。图像传输用视频电缆，以模拟信号传输，传输距离不能太远，适合小范围内的监控，获得的监控图像在控制中心查看。主要设备包括前段摄像机后端视频矩阵、监视器、录像机等，利用视频传输线将来自摄像机的视频连接到监视器上，利用视频矩阵主机对画面进行分割，采用控制键
喜河水力发电厂 计算机监控系统改造方案 批准： 审核： 编写： 维护部电气班 二0一五年一月二十七日 计算机监控系统改造方案
一．计算机监控系统基本情况 1.网络结构 网络系统采用全分层分布，开放式系统，网络结构以光纤以太网为总线。实行双网通讯，互为热备用。设有主控级和现地控制单元级。 2.主控级 以2套主计算机（兼操作员工作站、兼历史数据库）、1个工程师工作站（兼培训工作站）、2个通信工作站、1个厂长终端为核心，连同其外围设备（包括网络交换机和打印机等）、在计算机室的两套逆变电源等构成的主控级设备。其中，操作员工作站等放在中央控制室；工程师工作站（兼培训工作站）、通信工作站、厂长终端、逆变电源放在监控计算机室。 3.现地控制单元 现地控制单元接受主控级命令，直接面向控制对象，运行人员可通过现地控制盘上的人机界面进行控制和调节。 全厂共设6套现地控制单元设备。分别为机组现地控制单元（1～3LCU），开关站现地控制单元（4LCU），公用现地控制单元（5LCU），大坝现地控制单元（6LCU）。每个LCU由控制器、输入输出模块、温度测量盘（仅装于1～3LCU）和同期装置（仅装于1～3LCU和4LCU）等组成。各现地控制单元能脱离主控级，独立运行完成其现地监控功能，机组手动分步操作可通过机组现地控制单元来实现。 二．计算机监控系统改造背景 1.喜河计算机监控系统2006投产，受当时国内监控系统发展水平的限制，我厂计算机监控系统设计为非冗余配置（现地单PLC、单网络），监视、控制功能不全，随着时间的推移，加之电网调度对监控系统实时性、可靠性的要求也不断提高，接
入监控系统的数据量越来越多，系统规模越来越大，现有的监控系统已不能满足反事故措施及电力安全生产的要求。 2.我厂计算机监控系统2006年投产，已工作八年多时间，因长时间连续运行，元器件老化，频繁出现CPU插件损坏、以太网卡损坏、电源模块损坏等故障；上位机长期运行经常出现死机、通讯中断现象；运行中出现误报警或不报警现象，因语音库已满，无法进行增设，此现象严重影响了我厂设备的安全稳定运行。 3.由于计算机硬件设备更新换代较快，原有模块等设备已经无法购买。例如：2014年1月10日02时在进行出线场设备恢复运行时，GIS监控单元CPU插件损坏，监控无法发出合闸命令，备品插件与原插件型号不一致，程序无法顺利下载，导致330kV不能及时恢复；当日监控系统还发生了三号机LCU单元CPU插件损坏、一号机LCU与上位机通讯中断等缺陷，原因都是设备老化。 4.2013年10月开始操作员B站频繁死机，经过检查是由于主板老化故障所致，需更换操作员B站服务器，耗费大量人力和时间，更换服务器并重新安装系统后，B 工作站才恢复正常。 5.原监控系统自动化元件未按“无人值班，少人值守”要求配置，运行8年以上，老化严重。 三．设备存在的主要问题： 1．我厂监控系统机组LCU采用工业控制计算机进行数据处理和当地显示及数据通信。一旦出现故障，上位机与现地PLC的联系中断，运行人员无法进行正常的控制和监视。 2．由于工业控制机的不可靠，经常出现误报警和不报警现象。 3．LCU运行时间长已经老化。
一、闭路监控系统组成 典型的电视监控系统主要由前端设备和后端设备这两大部分组成。其中后端设备可进一步分为中心控 制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系（也可称作传输系统）可通过电缆 、光纤或微波等多种方式来实现。电视监控系统由摄像机部分（有时还有麦克）、传输部分、控制部分以 及显示和记录部分四大块组成。在每一部分中，又含有更加具体的设备或部件。 1. 1 主要设备 1. 1. 1 摄像部分 摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上， 使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量、简 化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的（可遥控的）可变焦距（变倍）镜头，使摄像机所 能观察的距离更远、更清楚；有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄 像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度、面积更大。总之，摄像机就像整个系统的 眼睛一样，把它监视的内容变为图像信号，传送给控制中心的监视器上。由于摄像部分是系统的最前端， 并且被监视场所的情况是由它变成图像信号传送到控制中心的监视器上，所以从整个系统来讲，摄像部分 是系统的原始信号源。因此，摄像部分的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量。从 系统噪声计算理论的角度来讲，影响系统噪声的最大因素是系统中的第一级的输出（在这里即为摄像机的 图像信号输出）信号信噪比的情况。所以，认真选择和处理摄像部分是至关重要的。如果摄像机输出的图
像信号经过传输部分、控制部分之后到达监视器上，那么到达监视器上的图像信号信噪比将下降，这是由 于传输及控制部分的线路、放大器、切换器、等又引入了噪声的缘故。 除了上述的有关讨论之外，对于摄像部分来说，在某些情况下，特别是在室外应用的情况下，为了防 尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩，甚至对云台也要有相应的防 护措施。 1. 1. 2 传输部分 传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说，传输部分单指的是传输图像信号。但是，由于某些系 统中除图像外，还要传输声音信号，同时，由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护 罩等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输，所以我们这里所讲的传输部分，通常是指所 有要传输的信号形成的传输系统的总和。 如前所述，传输部分主要传输的内容是图像信号。因此重点研究图像信号的传输方式及传输中有关问 题是非常重要的。对图像信号的传输，重点要求是在图像信号经过传输系统后，不产生明显的噪声、失真 （色度信号与亮度信号均不产生明显的失真），保证原始图像信号（从摄像机输出的图像信号）的清晰度 和灰度等级没有明显下降等等。这就要求传输系统在衰减方面、引入噪声方面、幅频特性和相频特性方面 有良好的性能。 在传输方式上，目前电视监控系统多半采用视频基带传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情 况下，也有采用射频传输方式或光纤传输方式。对以上这些不同的传输方式，所使用的传输部件及传输线 路都有较大的不同。 1. 1. 3 控制部分