(广西桂林全州县五福水利工程管理处 541500)
摘要：信息技术发展迅速，给国内中小型水电站带来了很大提升，其逐渐把信息技术运用到值班工作上。目前，很多水电站逐渐使用自动化无人值班代替有人值班，这样做在一定程度上降低了人力资源的利用，使用信息化进行管理，相较于人为管理而言，操作更加精准。文章主要分析目前国内中小型水电站无人值班全自动化管理系统的设计，意在为更多中小型水电站提供经验借鉴。
关键词：水电站；完全无人值班；自动化；系统；设计
随着经济以及信息技术的发展速度，很多中小型水电站在自动化管理方面也得到很大的提升，尤其是在值班工作上，实现了完全无人值班的模式，这样不但节省了人员成本，还实现值班工作管理的精准化，促进水电站可持续发展。文章就中小型水电站实现无人值班全自动化系统设计进行研究，具体的内容如下。
1.自动化系统设计
较为常见的中小型水电站自动化系统有：（1）400V电压无人值班全自动化系统，此系统不用设置远程监控中心，要实现数据通信，主要的方式是靠4G（5G）或GPRS，该系统比较灵活。（2）单座中小型水电站无人值班全自动系统，此系统需要设置远程监控。（3）梯级中小型水电站无人值班全自动系统，此系统使用网络信息技术来连接各级水电站，并设置远程监控。在具体设计无人值班全自动系统时，应该考虑的问题有：（1）为确保通信可靠，其通道可使用双网结构，设置两根光缆。（2）选择编程逻辑器件过程中应对水电站容量进行考虑，若有较高设计要求，可使用双通信、双CPU等配置。（3）尽量满足用户需求，实现经济、全功能、可操作、新技术、安全性高等特点，实际操作时，监控系统可使用分层、开放的双网结构。（4）设计过程一定要考虑安全问题，对于重要部分的设计，可采取双重冗余型设计。设计时，可根据水电站实际的规模和运行确定设计类型，但所有设计都必须遵循的原则是：系统应选择以太网接口的PLC，对于中型水电站，可使用双网型接口；选择以太网时，根据需求采用双环、双星或者环形配置；确保各类传感器及变送器的质量；系统使用数字化工业视频；确保通信通道具有安全可靠性；设置火警系统及防雷系统[1]。
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图1 中小型水电站无人值班自动化系统设计图
2.梯级中小型水电站完全无人值班网络的设计
在梯级中小型水电站无人值班全自动化系统设计中，运用较为广泛的当属单模光纤通信通道，其特点是：易设置、安全性强、抗电磁和噪音、传输距离远、超大通信容量等。把光纤应用于设计当中，可实现声音、图像、数据、图表等的传输，即使远距离传输也能确保传输频率。当前比较常用的通信通道结构有：（1）双光缆通信通道，既可靠，又达到系统运行的需要；（2）环形结构，其可保证运行过程不被中断，若有中断部位，其能自动报警，便于维护；（3）双环形结构，可靠性极高，但初期投资较大，所以应根据水电站实际情况进行选择[2]。
3.计算机监控系统网络设计
计算机监控系统网络的设计应该根据水电站规模设计相应的方案，然后按照方案具体实施。对于中型水电站而言，其结构较为复杂，特别是通信通道的设计，一定要确保设计切实可靠，一般而言，可使用双通信通道，网络结构可使用环形结构或者双星结构，具体的配置形式有：（1）使用多套上位机，可充分发挥监控和调度的作用；（2）配置公用打印机和GPS；（3）配置多台管理专用通道的的服务器；（4）系统中应该设置一套及以上视频工作站；（5）实际操作系统的过程中，会与其他网络相连接，因此需设置防火墙确保其安全性；（6）通信通道应使用以太网。具体操作过程中，应该以上述配置执行，可确保计算机监控系统的完善性、安全性以及可靠性，但是该系统的设置在初期投资较大，更适用于中型水电站。相较于中型水电站而言，小型水电站更应该考虑经济性，为保证其自动化系统运行，实现无人值班，其相应的配置有：（1）使用两套上位机来确保计算机监控系统的调度和监控；（2）系统内需设置一台数据服务器；（3）根据工作需求，可在系统内设置公用打印机及GPS等相关设备；（4）使用一套视频软件便可达到工作目的；（5）使用星型以太网通信结构，以此达到通信的基本需求。这一系列配置比较适用于小型水电站，此外，一些监控较少的水电站也可使用此类配套系统，在实际配置的过程中，应该按照水电站实际的情况来定，可简化水电站的相关配置[3]。
综上所述，为使中小型水电站管理效率进一步提高，很大部分水电站已实现完全无人值班全自动化管理，实现自动化管理，应结合水电站的实际情况设计相应的自动化系统，全面考虑系统的安全性、可靠性以及经济性等特点，以此达到中小型水电站无人值班全自动化系统的设置。无人值班自动化系统的设置，不仅减少人力成本，还可提高水电站管理工作效率，更具科学性。文章从自动化系统设计、梯级中小型水电站无人值班网络的设计、计算机监控系统网络设计三个方面分析，意在给更多中小型水电站实现无人值班全自动化管理提供经验借鉴，同时也希望此类技术越来越成熟，能在水电站管理工作中实现普及。
参考文献：
[1]马金平.基于“无人值班，少人值守”的大型水电站“一键黑启动”方案探究[J].中国设备工程,2019(22):220-222.
[2]向征.乌江下游水库调度“少人值守+无人值班”技术进展[J].信息与电脑(理论版),2017(17):19-22.
[3]王殿君.对大中型水电站无人值班的探索与研究[J].黑龙江电力,2017,39(02):166-169+180.