陈小松,文正国,彭 放,余 静,张玉平
(1.北京中水科水电科技开发有限公司,北京 100038;2.瀑布沟水电厂,四川 雅安 625000)
国电大渡河瀑布沟水力发电总厂是国电大渡河流域水电开发有限公司新成立的发电总厂,是中国国电集团公司目前装机最大的水电厂,位于四川省雅安市汉源县和凉山州甘洛县境内,主要负责管理大渡河中游瀑布沟、深溪沟两座大型水电站。规划主要送电区为成都、川西北和川南地区,两电站总装机容量4 260 MW,目前瀑布沟水电站已投运6台机组,共3 600 MW。瀑布沟水电厂计算机监控系统由北京中水科水电科技开发有限公司开发,采用H9000 V4.0系统,现已投入运行并通过四川省组织的科技成果鉴定。H9000-ONCALL(V4.1)系统是北京中水科技公司在H9000 V4.0系统基础上,针对瀑布沟电厂“无人值班”(少人值守)的技术要求,参照国内外多个大中型电厂对ONCALL系统的新需求,专门设计开发的H9000-ONCALL(V4.1)子系统,目前已在现场正式投入运行并通过现场验收。
本文主要对瀑布沟水电站ONCALL系统的总体设计、软件设计原则、系统功能等几方面进行简要介绍。
H9000-ONCALL(V4.1)子系统是在水电站发电机组及公用开关站上建立的一套电话及短信报警、查询、定时数据发送及手动数据发送于一体的ONCALL扩展系统,将电话及短信引入计算机监控领域,是计算机监控系统领域的扩展,使水电厂计算机监控系统的报警、查询等功能不仅局限于电站厂房。对于固定电话用户,只要电信网络通畅,无论在何时何地均可接收电厂监控系统的报警与查询电厂监控系统各种数据,掌握了解设备运行状况;对于手机用户,只要用户电话功能正常,即可接收电厂监控系统的报警与查询电厂监控系统各种数据;只要手机短信功能正常,即可接收监控报警信息、查询电厂监控系统各种数据、并可定时接收电站各种广播数据以及接收监控系统管理人员手动发送的各种数据等,掌握了解设备运行状况,从而及时处理可能出现或已出现的问题,减少设备及停电损失。
瀑布沟水电厂ONCALL系统以计算机监控系统数据为主要数据来源,并可将其它监控系统、信息管理系统等系统的数据接入,构成一个综合的信息化系统。系统可以将程序多个功能分布在一至多台机器上,具体视电站数据量大小而定,一般情况下一台计算机就可以满足大中型水电站的需求。
图1 系统硬件结构示意图
如图1所示,典型的H9000-ONCALL(V4.1)子系统由1至若干台计算机组成,每台计算机上可接入若干个短信收发模块、若干电话线路。其中ONCALL服务器主要负责接收及实时查询监控等系统的数据,电话线路主要用于电话报警及查询,短信模块支持随机报警、定时短信、手动短信发送、短信查询等,电话及短信各功能模块可独立使用、互不影响,电厂可根据实际情况配置各模块数量。
瀑布沟水电厂设置一台计算机作为ONCALL系统服务器,通过隔离装置与外系统相连,并配置几套短信收发模块,固定电话4路,短信收发模块和固定电话路数根据实际需要可进行扩展。
(1)灵活的电话号码定义
随着通讯方式的高速发展,考虑到现在手机及固定电话的一机(卡)多号(集团号,内部号等),电话号码定义模块除了考虑人员的部门及姓名等,还支持其它格式号码,如集团手机短号,通常使用内部号打电话和发短信都比较便宜或免费,这样既可以满足用户一人多号的需要,又可以节约用户电话费用。
(2)人员动态分组管理
对于电厂来说,通常不同人员关注的数据信息不同,甚至同一人员在不同时间关注的信息也不相同,例如对于运行人员而言,同一数据点报警信息,在不同的时间可能要要发送至不同的人员。这就要求根据权限的不同,能够对人员进行动态分组;对不同的分组,提供不同的报警、查询数据、定时发送数据等,对于同一分组的不同人员,在不同的时间也可以提供不同的报警、查询数据、定时发送数据等;对于同一分组的同一人员,在不同时间也可以提供不同的报警、查询数据、定时发送数据等;本系统的分组、人员、时间均能动态组合,可根据实际情况灵活配置,用户使用简便,达到了设计要求,很好地满足了瀑布沟电站的实际需求。
(3)报警数据配置灵活
电厂监控系统有很多种类的报警信息,对于每个部门的不同人员,关注的报警信息也不尽相同,因此在设计报警时采用了通用报警设计,用户可以灵活地动态配置每个人员和每个动态分组人员所关注的报警信息,使不同报警信息准确地送到不同对象,也可以将同一报警信息在不同时间下发不同对象,例如运行人员倒班时,同一数据点的报警信息可以根据倒班表自动判断,发送给正在值班的人员。
每个数据点是否需要报警可自主选择灵活配置。为了防止处于检修状态的设备及有故障的数据点报警对正常报警造成干扰,对于不需要报警的设备可以整体将其所有报警屏蔽,针对特殊数据点,运行人员可以手动选择是否发送报警,不需要报警的或不可信的数据点予以屏蔽。
为了使报警更加灵活方便,尽最大可能满足电站需求,在报警中还加入了动态约束条件处理,当报警发生时,根据各相关量的状态动态决定是否需要发送报警及所要发送的对象,很好地满足了瀑布沟电站的实际需要。
(1)查询功能
系统的查询功能分为短信查询及电话查询。
短信查询主要是通过短信发送数据查询编码时,系统回复相应的文字信息及数值等。每一个数据点的可查询人员均可自定义,不同的监控系统数据只针对其相关人员开放查询功能。
短信查询功能不仅能任意定义查询代码,还可根据需要灵活定义查询菜单,可轻松设置查询分类、查询菜单提示、查询数据点等。这样处理的优点是用户不需要记住某一数据点的查询代码,只需通过手机向系统发送查询短信(查询代码或任意字符),只要有相关数据点的查询权限,即可收到系统智能化的菜单提示或查询到数据。当前流行的中国移动的短信机器人查询系统、一些银行的短信查询系统也有类似的功能,这些智能化的查询定义由用户根据电厂实际情况灵活定义。
电话查询功能即拨打电话至系统时,系统以语音方式向用户提示相应的报警信息及数据等。根据查询权限,不同人员可查询不同信息。受电信系统来电显示功能的限制,某些电话线路没有来电显示功能或查询用户设置了不将自己号码显示到被叫机上,针对这种情况系统设置了电话查询密码功能,只要输入相应的查询密码即可查询相关信息。
电话查询时不仅能任意定义查询代码,还提供了用户自定义查询菜单功能,用户能够轻松设置查询分类、查询菜单提示、查询数据点等。不需要记住具体查询代码,只是在接收系统电话时,按语音提示输入相应代码,就可以听到系统智能化的菜单提示或查询到信息。
(2)报警功能
当ONCALL系统接收到报警数据时,自动将这些报警数据通过短信方式发送至用户手机或以电话语音方式通知相关人员,从而在第一时间将报警信息下达。根据预先设置人员的权限高低,报警信息将分类发送。
(3)定时自动发送
短信发送功能配合动态人员分组功能,可以将不同的信息定时发送至不同用户,也可以将同一数据信息在不同时间定时发送至不同人员。定时短信配置灵活,文字提示信息及数据格式均可由用户自定义,每次可发送一条或多条信息。
(4)手动发送
手动短信发送功能,可以根据需要手动发送各种信息及数据等。
需要发送信息时,在信息输入框中输入需要发送的内容,选中相应的人员,确认后即可发送。
通过北京中水科水电科技开发有限公司开发人员与瀑布沟水电厂人员的通力合作,H9000-ONCALL(V4.1)子系统摆脱了报警信息及监控数据查询的空间局限性,系统界面简洁、配置灵活、功能强大、使用方便,能够满足电厂对ONCALL系统的实际需要,投运以来运行情况良好,已正式通过验收。
H9000-ONCALL(V4.1)子系统的投入,较好的满足了水电厂“无人值班”(少人值守)对于ONCALL系统的要求,进一步提高了瀑布沟水电厂的自动化水平。
[1]王德宽,袁 宏,王峥嬴,等.H9000 V4.0计算机监控系统技术特点概要 [J].水电厂自动化,2007,(1).
[2]张 毅,王德宽,王桂平,等.面向巨型机组特大型电站的新一代水电厂监控系统的开发[J].水电自动化与大坝监测,2008,(1).