專利名稱：閘站控制器及系統管理機系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械領域，涉及控制技術，涉及計算機控制技術，尤其是涉及系統水電
站等閘站控制器及系統管理機系統。
背景技術：
水電廠由于其生產過程所具有的特點使得提高水電廠自動化水平變得非常重要。 實現"無人值班，少人值守"是水電站發展的必然趨勢。閘站實現"無人值班，少人值守"可 帶動整個水電廠生產管理的改革，促進電廠的技術進步，提高水電站的安全經濟性能，達到 提高經濟效益和社會效益的目的。 20世紀60年代，美國首先將計算機用于水電廠監控系統，由于當時的計算機體 積大、性能差、缺乏高級軟件支持，所以監控系統只能承擔電廠運行參數的記錄和報警等。 1974年美國在哥倫比亞河梯級電站的大古力水電站(裝機容量為600萬kW)實現了閉環控 制。盡管該控制系統存在許多不足，直到現在還在不斷的改進，但它是水電站計算機控制發 展史上的一個重要里程碑。70年代以后，隨著計算機技術的不斷發展，許多工業發達國家在 水電站中逐步采用計算機監控系統，并取得了顯著的效益。從世界的范圍來看，水電廠的計 算機監控系統還處于不斷更新、變化的階段，還沒有形成典型的系統，各國的計算機監控系 統很少是完全相同的。隨著計算機科學飛速的發展，硬件和軟件的更新換代周期不斷減少， 可以預計，這將會對水電廠計算機監控系統帶來新的改革，產生更為深遠的影響。
目前監控系統軟件的平臺多用組態方式實現。用戶無需對操作系統命令深人了， 也不需要復雜的編程技巧，不論是在UNIX系統上還是在Windows系統上，都可通過組態工 具提供界面十分方便地完成對象定義、數據庫測點定義、現地控制單元的各種模件定義、處 理算法定義、通信端口和協義定義以及順控制流程生成、檢測、加載等各種功能的應用定義 以和維護，避免了使用編輯程序難免產生的輸入錯誤，實現了監控系統服務的面向對象、可 靠、開放、友好、可擴展和透明化。隨著軟件技術的發展，諸如Web、面向對象的Java等新技 術將越來越多地引入計算機監控系統。如在大中型電廠用高性能的UNIX工作站或服務器 作為全系統的主控機和數據服務器，而用PC機作為操作員站，由Java—次編譯，多處運行， 可輕松地在操作員站、主處理器等監控系統內的節點上獲得同樣的人機界面，由Web信息 發布技術的支持，可在企業內部同過PC聯網遠程瀏覽到同樣的界面，實現資源共享，有效 地服務生產。計算機監控系統的功能是實現電廠的集中監控、數據記錄和管理及系統遠方 監控及操作。隨著安全生產、經濟管理、電力市場等功能的擴展，監控系統已逐漸發展成為 水電廠生產綜合管理系統。這些功能系統的拓展，根據具體情況，可配置成相對獨立的系 統，通過高速網絡與計算機監控系統進行數據交換，也可配置成計算機監控系統的子系統。 為了適應電力市場的發展，諸如趨勢分析系統，狀態檢修系統，電力市場、經濟調度決策支 持系統已處于研究開發或實驗階段。為實現這些系統功能，硬件支持上，必須選擇64位的 工作站、服務器，高速交換式以太網(100Mbit/s or 1Gbit/s)等才能滿足這些高級系統對 大量數據處理和交換及通信的要求。以計算機監控系統為基礎的水電廠生產綜合管理系統提供了水電廠從最基礎的數據采集和設備控制直到面向電力市場的經濟運行決策的一整 套完善服務功能，提高了電力生產管理水平，促進未來電力生產的現代管理邁上一個新臺 階。
發明內容
本發明的技術問題在于實現"無人值班，少人值守"提高水電廠自動化水平。促 進電廠的技術進步，提高水電站的安全經濟性能，達到提高經濟效益和社會效益的目的。
本發明的技術方案是在水利樞紐監控系統中，閘站監控也采用工業控制計算機 + ^就地監控模式，來實現測量、控制和管理。工業控制計算機是工業自動化體系中一個重 要的角色，是工業自動化設備和信息產業基礎設備的核心，因其具有組合化、模塊化、標準 化的開放式結構特點。數據運算、數據處理、通信和人機交互能力，通過在PC機上開發軟件 包來實現PLC的功能，用工控機替代傳統的PLC，即PLC功能PC。 進一步的改進視頻監控系統也成為其綜合業務管理系統的一部分。視頻監控系 統能將現場的實時圖像信息準確、清晰、快速地傳送到監控中心，監控人員能夠實時、直接 地了解和掌握各個被監控現場的當前實際情況，并直接根據被監控現場發生的情況做出相 應的反應和處理，實時有效地管理水利閘站及其它的外圍設備。傳統上，視頻采用模擬傳輸 方式，數據、控制指令與視頻分開傳輸。本方案使用的是數字式視頻監控方式，系統利用PC 機豐富的硬件和軟件資源，對采集到的視頻信號進行量化壓縮編碼處理，然后通過計算機 網絡傳輸，可以實現遠程訪問和監控。 進一步的改進本發明還包括了可配置的、基于組態的現場閘站控制器。實現完全 可動態配置的可靠的數據采集、音視頻采集及遠程和就地控制，實現控制算法的可配置。實 現音頻、視頻、數據"三合一"傳輸，即以統一包格式在同一數字線路上傳輸，實現遠程對閘 泵站的自動化監控、視頻監視與語音通信。實現標準的數據服務和音視頻服務。系統管理 機是一個數據服務器，它將為上層的應用開發提供可靠的、標準的數據、音頻、視頻接口 ，同 時具有網絡管理功能。
具體實施例方式
下面結合實施例來進一步說明本發明的技術方案和優點 實施例1的技術方案本發明的技術問題在于實現"無人值班，少人值守"提高水 電廠自動化水平。促進電廠的技術進步，提高水電站的安全經濟性能，達到提高經濟效益和 社會效益的目的。 本發明的技術方案是在水利樞紐監控系統中，閘站監控也采用工業控制計算機 + ^就地監控模式，來實現測量、控制和管理。工業控制計算機是工業自動化體系中一個重 要的角色，是工業自動化設備和信息產業基礎設備的核心，因其具有組合化、模塊化、標準 化的開放式結構特點。數據運算、數據處理、通信和人機交互能力，通過在PC機上開發軟件 包來實現PLC的功能，用工控機替代傳統的PLC，即PLC功能PC。 實施例2的技術方案進一步的改進視頻監控系統也成為其綜合業務管理系統 的一部分。視頻監控系統能將現場的實時圖像信息準確、清晰、快速地傳送到監控中心，監 控人員能夠實時、直接地了解和掌握各個被監控現場的當前實際情況，并直接根據被監控現場發生的情況做出相應的反應和處理，實時有效地管理水利閘站及其它的外圍設備。傳 統上，視頻采用模擬傳輸方式，數據、控制指令與視頻分開傳輸。本方案使用的是數字式視 頻監控方式，系統利用PC機豐富的硬件和軟件資源，對采集到的視頻信號進行量化壓縮編 碼處理，然后通過計算機網絡傳輸，可以實現遠程訪問和監控。 實施例3的技術方案進一步的改進本發明還包括了可配置的、基于組態的現場 閘站控制器。實現完全可動態配置的可靠的數據采集、音視頻采集及遠程和就地控制，實現 控制算法的可配置。實現音頻、視頻、數據"三合一"傳輸，即以統一包格式在同一數字線路 上傳輸，實現遠程對閘泵站的自動化監控、視頻監視與語音通信。實現標準的數據服務和音 視頻服務。系統管理機是一個數據服務器，它將為上層的應用開發提供可靠的、標準的數 據、音頻、視頻接口，同時具有網絡管理功能。
實施例2的技術方案進一步的改進。 上述實施例是提供給熟悉本領域內的人員來實現或使用本發明的，熟悉本領域的 人員可在不脫離本發明的發明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本 發明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提到的創新性特征的最 大范圍。
權利要求
閘站控制器及系統管理機系統，其特征在于工業控制計算機+PLC就地監控模式，來實現測量、控制和管理，所述工業控制計算機具有組合化、模塊化、標準化的數據運算、數據處理、通信和人機交互能力，通過在PC機上開發軟件包來實現PLC的功能，用工控機替代傳統的PLC，即PLC功能PC。
2. 根據權利要求1所述的閘站控制器及系統管理機系統，其特征在于還包括視頻監 控系統，所述視頻監控系統使用的是數字式視頻監控方式，系統采用PC機的硬件和軟件資 源，對采集到的視頻信號進行量化壓縮編碼處理，然后通過計算機網絡傳輸，可以實現遠程 訪問和監控。
3. 根據權利要求1或2所述的閘站控制器及系統管理機系統，其特征在于還包括了 可配置的、基于組態的現場閘站控制器；實現完全可動態配置的可靠的數據采集、音視頻采 集及遠程和就地控制，實現控制算法的可配置；實現音頻、視頻、數據"三合一"傳輸，即以統 一包格式在同一數字線路上傳輸，實現遠程對閘泵站的自動化監控、視頻監視與語音通信; 實現標準的數據服務和音視頻服務；系統管理機是一個數據服務器，它將為上層的應用開 發提供可靠的、標準的數據、音頻、視頻接口，同時具有網絡管理功能。
全文摘要
本發明公開了一種閘站控制器及系統管理機系統，其特征在于；工業控制計算機+PLC就地監控模式，來實現測量、控制和管理，所述工業控制計算機具有組合化、模塊化、標準化的數據運算、數據處理、通信和人機交互能力，通過在PC機上開發軟件包來實現PLC的功能，用工控機替代傳統的PLC，即PLC功能PC。
文檔編號H04N7/18GK101739001SQ20091020192
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月10日 優先權日2009年12月10日
發明者余曄 申請人:余曄