MS300A条码巡检系统在桐柏抽水蓄能电站的应用

王建忠

（华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司，浙江 天台 317200）

0 概述

华东桐柏抽水蓄能电站位于浙江省天台县境内，距天台县城约7km，是一座日调节纯抽水蓄能电站，安装有4台单机容量为300MW的可逆式水泵水轮机和发电电动机组，总装机容量为120MW，在华东电网中担负调峰、填谷、调相、调频及事故紧急备用等任务，电站的主设备均从国外进口，基于抽水蓄能的特性，设备复杂、且较分散，电站的运行管理是按照无人值班模式进行设计。目前地下厂房已无人值班，只有在离厂房1km外的营地中控室有1名运行人员执行监盘及开、停机任务，全厂所有设备的操作、巡检、工作票许可及事故处理全由5名ON—CALL人员完成，在这种运行模式下，巡检的到位情况、巡检质量、实时数据的采集就显得非常重要，MS300A条码巡检系统起到关键作用。

两票三制是电站运行的根本，设备的巡检是一项最基本，也是最重要的工作，高水平的巡检能够将很多事故消灭在萌芽状态，常规水电站会在设备现场放置设备巡检薄，运行人员每班都要巡检并记录巡检情况，每月的精细巡检还要带上精细巡检卡，逐项对照设备巡检并填写数据、这种巡检方式需要花费大量的人力、精力和时间，且数据分析统计较难，同时缺少对运行人员巡检时信息的提示，难以保证巡检质量，易出现漏检、错检等现象。

MS300A条码巡检系统是通过运行人员携带便携式数据采集器读取贴在需巡检设备上的条形码，自动输入该设备的相关信息（包括模拟量、数字状态量等）、运行巡检人员也可手写有些数据信息，再由数据采集器根据预先设计好的程序判断输入的信息是否正确并给出提示，巡定检结束后，将数据采集器中的所有巡检数据传输给系统工作站，通过该工作站软件和网络查询软件，全公司人员都可以查询巡检情况，得到相关数据的统计、分析、报表和对故障数据或缺陷等进行的巡检分析报告等。

1 系统结构

MS300A条码巡检系统由现场各种需巡检的设备条形码、数据采集器（掌上电脑）、数据管理工作站和数据库服务器等组成，其连接关系见下图1。

图1 系统结构图

桐柏电站的设备巡检主要按场所进行划分，地下厂房为一个系统，上、下库及营地为另一系统，所以在地下厂房值班室和营地ON-CALL室各设有值班员条形码工作站。管理员工作站和数据库服务器分别位于运行分场和网络机房，用于下达任务和接收数据，系统的操作权限分为3级，第一级为运行巡检人员，其权限为读取和输入现场设备的状态和数据，并通过值班员条形码工作站将数据送入服务器，既不能改动数据采集器程序，也不能修改数据库结构；第二级为管理员级，ON-CALL作为管理员经有权修改数据采集器所采集的数据内容，修改后的软件经测试可下载到工作站；第三级为技术管理级，该级可通过Web浏览巡检数据库输出的各种参数、文件等，以便及时掌握设备运行状态，做出正确决策。

2 系统功能

根据桐柏电站设备的实际情况，该系统主要有五大功能：巡检实施、数据通信、数据查询统计分析及报表、资料修改等。

（1）巡检实施

通过数据采集器读取条码后输入相关信息即采集数据，在利用数据采集器进行设备巡检时，先要选择巡检路线，最大支持10条巡检路线，目前设置了6条巡检路线，合理、科学的巡检路线是保证巡检质量的前提，再进行员工的选择，只有具备巡检资格的人才能进行巡检，再开始读取现场设备的条形码，便携式数据采集器马上就显示出此处设备需巡检的项目，各参数的上限和下限数值，也可查到历史数据，同时可以由运行巡检员在条码扫描输入、键盘输入或者兼容方式三种方式中进行选择一种方式进行数据采集，数据采集时可实现输入信息是否正常提示；在数据采集器上可实现数据修改，即：输入设备数据时，在确定某一设备数据之前，若发现输入的数据有误，可删除输入的数据并重新输入正确数据；在确定某一设备数据之后，若发现输入的数据有误，仍可按返回上一个设备参数条目，输入正确数据并确认后完成错误数据的修改；在完成某一设备巡检之后，若发现输入的数据有误，仍可重新对该设备巡检一次覆盖上次巡检数据。同时为以防万一即所有的数据采集器均故障时，可直接在工作站软件上输入巡检数据，

巡检完后要求在规定时间前倒入值班员条形码工作站，超过时间就无法倒入，防止漏检的发生。

（2）数据通信

数据通信是指利用红外线通过相关通讯软件（MULTIDROP）实现数据采集器与数据库之间的数据交换，交换方式分为上传与下传两类。上传即为数据采集器与工作站之间的串行通讯，工作站获得的数据以随机纪录的形式存放于工作站硬盘，通讯完毕后，自动读取新生成的随机记录文件，并处理读取数据，随后将数据经局域网录入SQL SERVER数据库，并根据新数据对SQL Server数据库进行必要的更新，在数据上传时，工作站软件可根据上传的数据进行分类，对于不正常数据，还可以给出提示，要求输入这些不正常数据的详细相关信息，以便生成巡检分析报告。下传部分用于下传巡检任务，并对数据采集器中的信息进行初始化，通信方式还支持电缆和蓝牙，当通信方式设置为蓝牙时，需要设置蓝牙服务器等信息。

（3）数据查询

通过数据采集器可以按照“指定（即当前条码）查询”或“顺序（即按照巡检的时间先后顺序）查询”进行历史数据查询。

通过工作站软件和网络查询软件的查询系统模块均可实现各种指定条件的数据查询，随时了解全厂各设备的最新巡定检情况。该模块功能灵活、强大，可以实现实际工作中可能遇到的各类数据检索，可按照指定人员ID、设备类别、设备参数或以上三者的结合（不指定查询条件时，查询结果为所有纪录）、设备参数、指定查询时间段或按照设备的正常与否等条件进行查询，查询结果中存在问题的项目还会自动报警，对于出现的故障可以进行故障说明，以生成巡检分析报告。

（4）数据统计、分析

通过网络查询软件可以实现对巡检设备日、周、月度、年度报表查询，基于抽水蓄能机组的特点，各报表均可按照工况如抽水工况、发电工况等条件进行选择报表，在年度报表中还可按照最大值或平均值等统计方式进行统计；为了加大对巡检数据的分析功能，在该网络查询软件中还可任意选择多个不同数据进行参数变化趋势分析，为电站的经济运行提供参考。同时其各类报表均进入数据库作为文件备份，作为被巡检设备的历史资料，便于实现查询、检索。

（5）资料修改

通过工作站软件，可以实现数据库中现有资料的修改、添加以及删除，当新增巡检设备、运行巡检人员或现有巡检设备、运行巡检人员有变动或巡检周期变化时，管理员可以在联网的工作站上，通过权限认证后，进行资料的修改，资料的修改包括巡检设备资料的修改、添加及删除、序号、参数类别、参数和参数内容、参数类型、某一参数的巡检频率、上、下限、备注说明等、运行巡检人员资料的修改、班次/频率的修改、管理员密码的修改和记录的删除。

3 系统性能

软件主要有以下6大模块组成，即数据采集模块、通讯模块、查询模块、报表模块、系统维护模块等。共有3个主要的数据库：历史数据库、操作人员数据库、设备数据库。

（1）采集模块

该模块用来采集设备参数，巡检人员通过数据采集器激光扫描设备条码，手工输入设备参数，该模块设有参数输入、参数限提示、越限报警、查询、修改、巡检设备数量统计、显示等功能（见表1）。

软件提供了设置操作人员ID号功能，管理部门可对每个操作人员分配一个ID号，每一次程序下传时会自动提醒员工输入自己的ID号。当巡视完毕后，上传的数据会自动根据员工的ID号分类存放，以考核员工的工作业绩。

（2）通讯模块

通讯模块分上传和下载两部分，上传模块的功能是将数据采集仪中的数据读入历史数据库中，而下载模块的作用则是将不同巡视周期的扫描条目送入扫描仪中。

（3）查询模块

查询模块可查询设备历史数据、操作人员的历史业绩、设备的参数要求等。指定查询日期范围后，可选定设备、操作人员查询，也可按照设备缺陷查询。

（4）报表分析模块

可生成选定时间段的指定设备或指定操作人员或任何设备的报表，并提供报表分析、打印、存储等功能。

（5）系统维护模块

系统维护模块给系统管理员提供了一个修改数据库的接口。系统管理员可以修改设备数据库、操作人员数据库、历史数据库。当历史数据库记录数比较大时，查询速度会比较慢，为此，它具有删除历史数据库部分记录的功能。

表1 便携式数据采集器通用功能及指标

（6）工作站软件

工作站软件采用WinCE5.0系统环境下的开发软件和Client/Server网络体系结构，组建了一个巡定检数据库系统。SQL ServerCE2.0使用ODBC驱动程序，通过运行在SQL Server系统上的服务器组件，将客户机与服务器通过以太网有机地连接在一起，方便数据录入、查询和综合利用。

（7）网络查询软件

网络查询软件的操作系统为WinCE5.0，，采用TCP/IP通信协议，进入企业内部网，客户端只需安装浏览器即可访问相关资源。而作为数据服务器，主要是用来存储各种数据。至于Web服务器，则用来向客户端提供访问界面，并通过该界面实现对数据的访问。这样各部分分工明确，维护起来方便简单。当数据库中的数据发生变化时，客户端的环境无须做任何改动即可实现数据的更新。同时也隔断了客户端与数据库的直接联系，增强了数据的安全性。具体访问过程如下图2所示。其对数据库的访问。

图2 信息访问过程图

4 系统的应用

MS300A巡检系统在桐柏蓄能电站的应用已有半年多，有效确保了电站生产现场设备的巡视检查工作，杜绝巡检人员不到位、抄“飞表”、任意修改等现象，使生产现场设备信息更真实可靠。总结MS300A巡检系统有以下特点：

（1）定点，科学地分析，找准设备容易发生故障和劣化的部位。

（2）定标准，按照设备维护标准，确定每一个设备参数（间隙、温度、压力、振动、流量、绝缘等）的正常工作范围。

（3）定人，按区域、按设备、按人员素质，明确设备巡检人员。

（4）定周期，制定设备的巡检周期，按分工进行日常巡检、专业巡检和精细巡检。

（5）定方法，根据不同设备和不同的点检要求，明确点检的具体方法，如用“五感”（视、听、触、味、嗅），或用仪器、工具等。

（6）定量，采用技术诊断和劣化管理方法，进行设备劣化的量化管理。

（7）定巡检流程，明确巡检作业的流程，包括巡检结果的处理程序，实现闭环管理。

（8）定点检要求，做到定点记录、定标处理、定期分析、定项设计、定人改进、系统总结。还为管理规范化、数据有效化、巡检方便化、记录无纸化、分析科学化作出有益的探索。

5 结束语

MS300A巡检系统自投产以来，使桐柏抽水蓄能电站设备巡检工作得到了有序化管理和人性化管理，成绩是肯定的，而且应用它分析出因主变冷却水电动阀卡住不能全开，引起主变温度不断上升的隐患等。但任何事物都有两面性，MS300A巡检系统的采用确实给运行人员增加了一定的工作量，也有为了巡检而巡检的现象，在此只想说，培养人的责任心和技能是最主要的，再好的设备只是一种辅助工具，运行人员听、视、、触、味、嗅的水平不能降低。只有一流的人员素质，加上一流的设备才能保证安全生产。