劉先科 盧 熹 焦江明

（三峽電廠，湖北 宜昌443133）

0 引言

所謂狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)即一種設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的工程應(yīng)用系統(tǒng)，其主要用途是了解、掌握設(shè)備在運(yùn)行過程中的狀態(tài)，確定設(shè)備整體或局部是否正常，使故障或缺陷在早期即被暴露，幫助分析故障成因，預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢，并為事故分析和處理提供依據(jù)。

三峽工程是當(dāng)今世界上最大最先進(jìn)的水利樞紐工程，意義重大。（1）發(fā)電機(jī)組裝機(jī)臺數(shù)多、容量大，僅三峽右岸電站就擁有18臺單機(jī)容量777.8MVA的巨型水輪發(fā)電機(jī)組；（2）三峽電站在電力系統(tǒng)架構(gòu)中擁有重要地位，是關(guān)鍵性的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，設(shè)備的運(yùn)行對電力系統(tǒng)有重大影響；（3）三峽樞紐有著關(guān)鍵性的航運(yùn)和防洪功能，與上下游防洪抗旱和長江航道直接相關(guān)；（4）三峽工程是中國的形象工程，還具有重要的政治意義。

從各種意義上來說，三峽電站設(shè)備必須實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行，而設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)對保障三峽樞紐安全穩(wěn)定運(yùn)行目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是不可或缺的。

1 架構(gòu)三峽右岸電站狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)軟件平臺

1.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)——B／S結(jié)構(gòu)

構(gòu)建軟件系統(tǒng)的架構(gòu)一般有C／S結(jié)構(gòu)和B／S結(jié)構(gòu)，三峽右岸電站狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)以B／S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)搭建。所謂B／S結(jié)構(gòu)即瀏覽器＋服務(wù)器，分Internet瀏覽器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器3個(gè)層次，按照客戶端Internet瀏覽器—Web服務(wù)器—數(shù)據(jù)庫服務(wù)器—客戶端Internet瀏覽器模式運(yùn)行。

1.2 系統(tǒng)采用ActiveX組件技術(shù)

微軟公司開發(fā)的ActiveX控件技術(shù)，可在瀏覽器及其他應(yīng)用程序中鑲嵌，并在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、顯示、效果展示等功能方面有優(yōu)秀表現(xiàn)。

1.3 系統(tǒng)采用ORACLE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

ORACLE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以分布式數(shù)據(jù)庫為核心，ORACLE服務(wù)器由ORACLE數(shù)據(jù)庫和ORACLE實(shí)例組成。ORACLE數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為一個(gè)或多個(gè)表空間＋數(shù)據(jù)庫模式對象，模式對象可以是數(shù)據(jù)庫鏈、簇、索引、同義詞、存儲(chǔ)過程、表、視圖、序列等，邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為表空間、段和范圍。

1.4 系統(tǒng)的安全構(gòu)架

為保證基于B／S構(gòu)架的數(shù)據(jù)分析挖掘系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行，必須構(gòu)建完備的安全保證機(jī)制。系統(tǒng)的安全構(gòu)架主要考慮以下安全因素：程序結(jié)構(gòu)的安全性，保證系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不被非法手段侵入；數(shù)據(jù)操作的安全性，區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)采集處理與展示，保證數(shù)據(jù)安全；人員訪問的安全性，對訪問人員進(jìn)行身份認(rèn)證，賦予不同權(quán)限。

1.5 系統(tǒng)軟件功能的設(shè)計(jì)

三峽右岸電站狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)采用歷史數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析和處理，以表格、直方圖、趨勢圖、餅狀圖等形式展示結(jié)果，直觀地表現(xiàn)監(jiān)測對象的運(yùn)行趨勢。系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）數(shù)據(jù)采集功能：電廠監(jiān)控系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)來源。系統(tǒng)從歷史數(shù)據(jù)庫采集包括模擬量數(shù)據(jù)及其相應(yīng)壓縮數(shù)據(jù)、開關(guān)量數(shù)據(jù)、事件記錄等在內(nèi)的全部數(shù)據(jù)。電廠的其他監(jiān)測數(shù)據(jù)采集設(shè)備也可作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源。（2）數(shù)據(jù)分析功能：數(shù)據(jù)涵蓋液位、壓力、溫度、流量、振動(dòng)、電流、電壓、開關(guān)量等類型，分析方法有趨勢分析、狀態(tài)分析、偏差分析、比較分析、關(guān)聯(lián)性分析等，分析結(jié)果生成曲線圖、直方圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖、報(bào)表等。（3）分析報(bào)告和報(bào)表功能：對歷史數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動(dòng)生成相關(guān)分析報(bào)告和報(bào)表，為三峽右岸電廠的預(yù)防性維護(hù)提供可靠的依據(jù)。（4）直觀數(shù)據(jù)顯示功能：對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，系統(tǒng)以直觀形象展示結(jié)果，包括餅狀圖、柱狀圖、趨勢圖、報(bào)表等，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測趨勢的圖形化顯示。（5）網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能：提供 Web服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)基于Internet／Intranet網(wǎng)絡(luò)的用戶遠(yuǎn)程瀏覽、系統(tǒng)分析及故障診斷。（6）為高級應(yīng)用提供接口：提供開放的系統(tǒng)平臺接入接口，為將來系統(tǒng)升級、增加新的系統(tǒng)分析應(yīng)用軟件提供開放的接口。（7）系統(tǒng)兼容性：系統(tǒng)應(yīng)能與三峽電廠其他系統(tǒng)兼容，以提高數(shù)據(jù)覆蓋度和集成度。（8）專用終端系統(tǒng)級管理功能：包括授權(quán)和控制功能權(quán)限／數(shù)據(jù)權(quán)限、修改和管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集／數(shù)據(jù)庫參數(shù)、設(shè)定和修改報(bào)警參數(shù)、在線升級、系統(tǒng)幫助等。

2 三峽右岸電站狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)

狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)是面向網(wǎng)絡(luò)的分布式開放系統(tǒng)，由若干臺服務(wù)器構(gòu)成，由開放的以太網(wǎng)連接。系統(tǒng)硬件設(shè)備包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析服務(wù)器、Web發(fā)布服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及系統(tǒng)對外通訊連接的安全隔離設(shè)備。典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程分析服務(wù)功能，由Web服務(wù)器采用ⅡS Internet信息服務(wù)單元提供Web數(shù)據(jù)服務(wù)。系統(tǒng)配置多臺Web發(fā)布服務(wù)器聯(lián)合并行運(yùn)行。

3 三峽右岸電站狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)監(jiān)測對象設(shè)計(jì)

水輪發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場布置有各類振動(dòng)、溫度、壓力、流量、液位、電壓、電流測量元件，提供現(xiàn)地的實(shí)時(shí)原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)字轉(zhuǎn)換后將數(shù)字信號上送監(jiān)控并進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)庫供趨勢分析系統(tǒng)使用。主要監(jiān)測對象如下：（1）軸承：包括導(dǎo)軸承（上導(dǎo)軸承、下導(dǎo)軸承、推導(dǎo)軸承）瓦溫、油位、油溫等。（2）發(fā)電機(jī)：包括定子鐵芯溫度、槽溫、鐵芯齒壓板溫度等。（3）空冷器：包括空冷器進(jìn)出口水溫、冷熱風(fēng)溫度等。（4）水輪機(jī)：包括水輪機(jī)效率、流量、頂蓋、蝸殼、轉(zhuǎn)輪腔、尾水管各段壓力等。（5）勵(lì)磁調(diào)速：包括勵(lì)磁電壓、電流、機(jī)端線電壓、機(jī)端相電壓、定子電流等。（6）機(jī)組狀態(tài)：包括機(jī)組水頭／效率／轉(zhuǎn)速、導(dǎo)葉開度、有功／無功、設(shè)定反饋等。

圖1 狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

4 結(jié)語

三峽右岸電站狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)由技術(shù)廠家和三峽電站聯(lián)合完成，采用了大量先進(jìn)技術(shù)，充分契合生產(chǎn)現(xiàn)場，自投運(yùn)以來取得了巨大的成功，為電廠的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了重要的作用。

狀態(tài)監(jiān)測趨勢分析系統(tǒng)在設(shè)備監(jiān)測、故障診斷、事故分析、狀態(tài)檢修評估等方面具有重要意義，對實(shí)現(xiàn)電站安全穩(wěn)定運(yùn)行具有特殊意義，業(yè)內(nèi)未來可以在運(yùn)用和發(fā)展該系統(tǒng)方面作出更多努力。

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