电厂计算机网络监控系统的应用分析与故障处理

古良

摘 要现代化的电力生产过程要求自动化控制设备及其技术也必须更加完善，而计算机网络监控系统作为自动化控制的一个重要组成部分，加强其在电厂中的应用意义重大，必须得到足够的重视。本文对电厂计算机网络监控系统的概况、应用特点以及故障处理等问题进行了一些有意义的探讨，希望对相关工作能够有所借鉴。

【关键词】电厂 计算机网络监控系统 应用特点 故障处理

1 系统概况

在电厂中应用的计算机网络监控系统主要由操作员站、现地控制单元AM、战地控制单元AK以及通信网络组成。其中，AK或AM的本质就是计算机控制单元。整个系统是依靠远动屏和省调实现通信的，这也是发电控制和自动化调度中所不可或缺的环节之一。

2 系统的应用特点

2.1 分层分布开放式结构

对于计算机监控系统而言，其体系结构大致可以分为集中式监控和分布式监控两类。前者是依靠一台计算机来实现对整个电厂生产运行的监控（如图1所示），系统的可靠性和利用率完全由这台计算机的性能和负载能力所决定，这种体系结构显然存在着可靠性较低的缺点。早期的计算机监控系统之所以采用这种系统结构，主要是因为当时的计算机应用成本较高，但随着计算机硬件价格的不断下降，这种系统结构已经逐渐遭到淘汰，我国广大的大、中型电厂已经逐渐都开始采用分布式结构的监控系统。与集中式监控结构不同，分布式监控系统中拥有多个计算机控制节点，其机构又可以进一步被细分为分层分布式系统结构和全分布式系统结构这两类。全分布式计算机监控系统是将数据库分布到各个计算机节点上，使单一节点故障对系统整体的影响降到最低，这种结构具有非常高的可靠性和扩展性，是当前计算机监控系统发展的一个主流趋势。与之相对应的是，分层分布式结构是将不涉及整个系统性质的控制功能安排在底层实现，至于涉及到整个系统性质的控制功能则由控制中心承担，这一方面降低了控制中心的负担，而且也在一定程度上降了部分网络节点失效给系统造成的不利影响，同时也具有一定的可扩展性和控制灵活性。

分层分布式系统结构兼具了全分布式故障风险低和集中式应用成本低和便于实现的优点，所以是当前电厂监控系统中被广泛采用。由上节论述可知，它主要由操作员站、AK和AM三层组成。其中，操作员站是电厂的实时监控中心，负责全厂的自动化功能、历史数据处理以及实时通讯等；AM主要承担本单元生产过程的实时数据采集、运行状态监控以及控制操作等任务；AK负责实现操作员站和AM之间的规约转换，避免信息的大批量传输。

2.2 冗余模块配置

为了提升计算机监控系统的运行可靠性，系统中的操作员站、AK、远动屏以及光纤通信线路、设施等应采用硬件冗余配置。一旦系统出现硬件或软件故障，就可以自动实现切换，进而将故障对系统运行可靠性的影响降到最低。

2.3 双光纤现场总线、双光纤以太网通信

现场总线可以抽象为一个智能监测和控制网络，它依靠总线来实现各个智能化监测和控制单元的相连，从而共同实现对电厂生产过程的数据采集和自动控制等功能。在此基础上，通过采用双向数字通信的现场總线技术，就可以在原先的监控网络中纳入智能化控制系统和设备，并使之成为监控系统的底层，进而为实现电厂自动化奠定可行性基础。AM与AK之间可以采用光纤介质的现场总线进行通信，AK和操作员站之间则可采用光纤介质的以太网进行通信。采用光纤作为通信介质的好处在于可以显著降低外界干扰的影响，进而使得整个计算机监控系统的工作可靠性大大提升。

2.4 自诊断与远程维护功能

对于电厂计算机监控系统的建设和应用来说，还有一个重要方面就是提升系统的故障自诊断和自恢复能力，进而为系统的可靠运行提供保障。诊断可以依靠软件诊断和硬件诊断这两个方面来实现。前者是通过对软件运行异常的监控来实现的，一旦发现软件工作异常，就可以立即进行报警，并依据情况进行自动切换；后者主要依靠传感器对关键硬件设施的监测来加以保障。除此之外，为了提升系统的维护质效，电厂监控系统还应具备完善的远程维护功能。

3 故障处理探讨

考虑到当前计算机设备和通信网络硬件的性能、可靠性都在不断提升，所以单纯由硬件引起的故障并不多，而且其所导致的影响也不大。这主要是因为在分布式体系结构的监控系统中，即使某一硬件发生故障，那么最多也就是引起小范围的网络功能中断，这种故障比较容易被发现和处理。因此，对于现代化的监控网络系统来说，故障处理重点应放在整个通信网络层面和相关的通信协议、软件上。一旦在现实中发现监控网络出现运行缓慢甚至是卡死等问题，就应对整个网络系统的通信协议、通信规约和信息流进行检查确认，以及时实现对故障的有效排除。

参考文献

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作者单位

广东粤电大埔发电有限公司 广东省梅州市 514265