关于水电站设备状态监测集成化运程诊断系统的研究

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摘要：在水电站设备状态监测和诊断技术的发展过程中，水电设备集成化远程诊断系统是其发展的必然，也是对设备状态进行检修的客观需求，随着网络控制技术的快速发展，水电设备集成化远程诊断系统也得到了空前的进步与完善，本文就对我国现行的水电站设备状态监测和诊断技术来看，在监测和诊断中需要对水电站及电网运行特点进行充分考虑。
关键词：水电站；设备状态监测；集成化；
设备检测与诊断技术的发展历史較为悠久，近年来随着计算机技术及其远程控制技术的发展，并引进了系统辨识技术、信号处理技术、智能传感技术等，促进了故障诊断技术的发展更加完善[1]。当前水电站设备状态监测主要包括内容有变压器、发电机、水轮机、高压电缆等，在水电站设备状态监测中已经实现了无人值班的运行模式，并广泛应用了计算机监控和状态机监测等自动化技术，为设备运行状态的稳定提供了一句，并对设备的状态检修工作奠定基础。
一、网络结构及其特点
（一）网络结构
水电站设备的状态监测集成化主要是通过设备开放式分布的在线诊断和监测系统，并结合电厂生产调度、管理信息系统及监控系统对水电站设备进行监测与维护，通过广域接口到远程诊断维护中心，实现对水电站设备的远程诊断，提高电网管理效率。总体来看，水电站设备状态机监测集成化远程诊断系统时一个整体性的网络模式，网络结构主要有三个部分，一，水电厂运行机组设备的监测单元，在现场总线上对各个监测单元的信号进行集中采集与处理，并将其统一输送到机组综合监测诊断服务器中；二，将机组综合监测的诊断信号价输送到数据服务器和厂级维护工作站中；三是通过广域网和Web服务器将局域网的数据服务器信号出送到远程诊断维护工作站中[2]。在网络结构上构成多层次的水电站设备状态监测与诊断系统，以水电站机组监测诊断及维护工作站、远程诊断与维护管理中心，水电厂的局域网诊断与监测工作站为主，对水电设备状态进行多层级诊断与维护，并通过电厂的局域网及信息管理系统将信号输送到省级电力控制系统中，对电力系统进行调度与管理。
（二）网络结构的特点
从水电站的设备状态监测集成化诊断系统的网络结构来看，在管理模式的布置上实现了易于运作、灵活可靠的网络化结构，将运行设备的监测、诊断、维护与管理形成一个统一的系统，使项目、功能及目标集成，以现场的总线为纽带，构成智能化和开放性的信息系统[3]。在这一网络结构下在对水电站设备的状态进行在线监测与诊断过程中实现数据积累、通信与信息交流，最终实现信息资源共享，有利于通过网络系统进行自动化诊断。
二、远程诊断实施
（一）全开放分布式状态监测
在对水电站设备进行异地远程诊断过程中主要是通过全开放分布式的状态监测系统来实现的，这一系统的建立标志这我国当前水电厂局域网的发展趋势，主要是通过网络信息技术来实现对设备状态进行异地远程诊断，并充分利用多个技术支撑，实现数据共享，使系统诊断效率和诊断准确性都得到明显的提高。由于该系统在网络布置上是全开放和分布式的，其实用性和拓展性能良好，在网络结构总线上对监测内容及项目进行调整，并根据监测要求对其不断完善与丰富，并兼容其他厂家的各种产品，使功能性得到扩张和延续，为水电站的设备状态监测提供平台。
（二）集成化系统
水电站对设备状态监测与诊断过程中通过实行水电设备的集成化系统，根据维护管理需求，建立预测维修制度。而集成化系统主要包括系统状态监测信息及项目内容的集成化、水电站局域网功能系统集成化、以及机组运行设备状态监测、诊断与管理的集成。而实现集成化系统首先需要建立网络数据通讯和网络数据库，实现对本项目的的监测内容、目标功能及数据信息的集成，进而对水电站设备运行的控制、管理与维护，达到信息交流、资源共享和网络数据通讯的目的，从而整体上提高其性能和利用率，为水电站的设备运行状态监测集成化远程诊断系统奠定基础[4]。在集成化系统实现过程中，涉及到数据库、数据传输与管理及网络技术的建立，在具体实施中应分层和分步进行，首先应对状态项目监测内容和信息集成，在网络数据通讯完成后，并确定网络数据库和数据管理之间有良好的移植性和互用性，才能实现水电站局域网各种功能系统之间的集成，在局域网中投入水电站的计算机检修管理系统，并与各个功能系统之间设置接口，达到对水电站设备状态监测诊断与维护管理工作的集成性。
（三）数据库网络化
远程诊断的实施基础是实现数据库的网络化，为了对信息交流、数据共享和网络数据通讯等问题加以解决，研究水电设备集成化系统的管理模式，就需要确保数据通讯之间互不干扰，并具有良好的互用性，这也是数据库网络化实现的重要任务目标。数据库的网络化主要是指数据库、网络数据库及方法库在建立过程中都与网络技术要求相符合，并支持网络协议，利用计算机网络技术实现全开放和分布式的数据库，并确保数据库结构格式规范、统一，才能得到数据兼容和数据共享的目的[5]。在远程诊断网络结构中，水电站局域网维护工作站和设备诊断主站都应建立网络数据库系统，为网络数据进行分析与处理，通过人工智能技术来提取和挖掘数据，实现网络系统远程诊断的目的。
结语：
水电站设备状态监测集成化远程诊断系统涉及到多个领域及多个学科，具有一定的复杂性，本文通过对水电站诊断系统及集中监测的研究，为行业建设提供依据，实现对状态监测数据进行远程分析与集成，使平台系统更具有扩展性和开放性，是对多机组和多电站的状态监测集成系统的最佳解决方案。
参考文献：
[1]彭川，叶华文. 关于设备状态监测技术在化工企业中的研究及应用[J]. 内蒙古石油化工，2013，39（05）
[2]李玲. 关于在用铁路大型起重设备安全状态监测的思考[J]. 建设机械技术与管理，2009，22（09）：71-75
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[4]蔡骥然，郑永康，周振宇，刘明忠，孟雷，陈迟. 智能变电站二次设备状态监测研究综述[J]. 电力系统保护与控制，2016，44（06）