一種水電機組數據管理和設備控制一體化平臺制造技術

本發明專利技術公開一種水電機組數據管理和設備控制一體化平臺，其包括通過系統網絡總線連接的實時控制區、非生產控制區和生產管理區；實時控制區包括運行監控模塊和數據服務模塊，運行監控模塊從電廠監控系統獲取各水電廠運行數據，并傳輸至數據服務模塊，存儲為生產數據；非生產控制區包括生產數據交換平臺，生產數據交換平臺連接實時控制區中的數據服務模塊，以獲取生產數據；生產管理區包括管理數據交互平臺，以及生產數據管理模塊；管理數據交互平臺從非生產控制區的生產數據交換平臺中獲取生產數據，生產數據管理模塊對獲取到的生產數據進行管理。利用本發明專利技術可對水電廠機組設備進行一體化的數據管理和設備控制，管控效率較高。

【技術實現步驟摘要】
一種水電機組數據管理和設備控制一體化平臺
本專利技術涉及水電機組遠程控制
，特別是一種水電機組數據管理和設備控制一體化平臺。
技術介紹
建設水電機組數據管理和設備控制一體化平臺，主要目的是為了提高水電廠的綜合運行效益、改善水電廠運行員工的工作和生活條件。為了統一水電機組數據管理和設備控制一體化平臺建設的基本原則與標準，借鑒國內外先進經驗，制定相應的技術標準及技術方案。水電機組數據管理和設備控制一體化平臺既可以遠程監視和控制水電廠，又可提供水電機組狀態統計和分析、各項運行指標統計和分析，同時可以接入水調自動化系統、電能量采集、保護及故障錄波等，為生產運行管理提供需要的參考數據，為考核與評估等管理工作提供信息化支持。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種水電機組數據管理和設備控制一體化平臺，其可對水電廠機組設備和運行數據進行一體化的管控，且管控效率較高。本專利技術采取的技術方案具體為：一種水電機組數據管理和設備控制一體化平臺，包括通過系統網絡總線連接的實時控制區、非生產控制區和生產管理區；相鄰區之間的系統網絡總線分別通過交換機相連；實時控制區包括分別接入系統網絡總線的運行監控模塊和數據服務模塊，運行監控模塊通過防火墻接入水電廠計算機監控系統所在網絡，以獲取各水電廠運行數據，傳輸至數據服務模塊，存儲為生產數據；運行監控模塊基于所獲取的水電廠運行數據，監控各水電廠機組設備的運行；非生產控制區包括分別接入系統網絡總線的數據集成服務器、第一磁盤陣列、高級應用服務器和通信服務器；數據集成服務器通過系統網絡總線從實時控制區的數據服務模塊獲取水電機組運行數據，存儲至第一磁盤陣列中，并通過系統網絡總線向非生產控制區的其它設備廣播數據包；高級應用服務器基于水電機組運行數據，對各水電廠機組設備進行包括AGC和AVC的運行控制；通信服務器中設有用于連接外部水調自動化系統、電能量采集系統、保護及故障錄波系統的通信接口；生產管理區包括分別接入系統網絡總線的數據服務器、第二磁盤陣列和WEB服務器；數據服務器從非生產控制區獲取生產數據存儲至第二磁盤陣列中，并將獲取到的生產數據廣播到生產管理區系統總線網絡中；WEB服務器接入WEB網絡中，以根據WEB網絡中的數據請求從數據服務器中獲取相應生產數據并發布。本專利技術系統中，實時控制區對應安全Ⅰ區，非生產控制區對應安全Ⅱ區，生產管理區對應安全Ⅲ區；安全Ⅰ區可通過計算機實現對水電廠的實時監控，安全Ⅱ區用于生產數據的交換，安全Ⅲ區獲取生產數據，并對數據進行管理，進而實現與其它外部系統之間的管理數據交換。本專利技術生產管理區對生產數據的管理可包括生產報表管理，電站機電設備狀態檢測及備品備件管理，分析、診斷、評估及檢修決策數據管理，報價輔助決策數據管理等。進一步的，本專利技術還包括信息管理區，信息管理區包括信息管理模塊，信息管模塊通過WEB網絡連接生產管理區的WEB服務器，以獲取生產數據，并對生產數據進行管理。信息管理模塊可根據實際需要設計成分別對應多種應用服務的模塊，如既有的公司辦公自動化系統、生產信息管理系統、對外數據通信系統或會商系統等。信息管理區對應安全Ⅳ區。優選的，信息管理區與生產管理區之間的網絡上設有防火墻；實時控制區與非生產控制區之間的系統網絡總線上設有防火墻。本專利技術區域之間硬件防火墻的設置可保證系統的安全防護，可輔以現有技術在各區內部建立入侵檢測系統，實現數據包過濾檢測、狀態檢測、入侵檢測、入侵防御等，通過安全策略，保證各區域的運行安全。優選的，本專利技術中，生產管理區的管理數據交互平臺通過單向安全物理隔離裝置連接非生產控制區的生產數據交換平臺；管理數據交互平臺包括數據同步接收服務單元，生產數據交換平臺包括數據同步發送服務單元，管理數據交互平臺與生產數據交換平臺之間通過數據同步發送服務單元和數據同步接收服務單元實現生產數據的同步，使得管理數據交互平臺獲取到生產數據。也即，本專利技術中，安全Ⅲ區不能直接訪問安全Ⅱ區的數據，可保證安全Ⅱ區的運行安全，但需要把安全Ⅱ區的數據同步到安全Ⅲ區，數據同步服務單元實現了安全Ⅱ區的數據通過正向隔離裝置同步到安全Ⅲ區的功能。對于實時數據，其數據具有極強的時效性，安全Ⅲ區在接收到數據后，覆蓋原有的實時數據，因此如果丟失報文，用后面的報文也可以滿足要求，因此可以采用UDP/Multicast模式實現數據實時同步。對于歷史數據和其它數據采用關系數據庫增量同步算法來實現，為現有技術。進一步的，本專利技術實時控制區還包括系統配置模塊、運算模塊、報警模塊和通信服務模塊。優選的，本專利技術實時控制區中，數據服務模塊包括分別用于存儲生產實時數據和生產歷史數據的實時數據庫服務單元和歷史數據庫服務單元，兩者分別包括獨立的數據服務器和磁盤陣列。優選的，本專利技術非生產控制器區還包括接入系統網絡總線的培訓工作站，培訓工作站采用計算機，用于方便提供用戶培訓的界面，可設置從系統網絡總線中獲取有限的運行數據資源，為培訓所用。優選的，本專利技術非生產控制區中，所述數據集成服務器包括互為冗余的第一數據集成服務器和第二數據集成服務器，兩者分別連接第一磁盤陣列，并接入系統網絡總線。數據集成服務器皆采用計算機，用于數據的集成和數據廣播。優選的，本專利技術生產管理區中，所述數據服務器包括互為冗余的第一數據服務器和第二數據服務器，兩者分別連接第二磁盤陣列，并接入系統網絡總線。數據服務器皆采用計算機，用于數據的處理和數據廣播。優選的，本專利技術生產管理區包括生產數據管理模塊，生產數據管理模塊包括數據采集與記錄單元和數據庫集群管理單元。有益效果本專利技術通過水電機組數據管理和設備控制一體化平臺實現了由集控中心面向各水電廠的管控一體化，既可以遠程監視和控制水電廠，又可提供水電機組狀態統計和分析、各項運行指標統計和分析所需的數據，同時可以接入水調自動化系統、電能量采集系統、保護及故障錄波系統等外部相關系統，為生產運行管理提供需要的參考數據，也為考核與評估等管理工作提供信息化支持。附圖說明圖1所示為本專利技術平臺系統架構圖；圖2所示為本專利技術平臺架構示意圖；圖3所示為本專利技術平臺硬件網絡結構示意圖；圖4所示為本專利技術平臺數據流向示意圖；圖5所示為本專利技術平臺軟件架構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例進一步描述。本專利技術的水電機組數據管理和設備控制一體化平臺，以實現“數據采集、設備控制、數據展示、數據存儲、數據處理”為目標，兼顧生產數據發布，統計分析等功能，同時通過實時數據管理系統為“遠程診斷平臺”等外部系統提供基礎數據服務。參考圖1和圖3所示，本專利技術的水電機組數據管理和設備控制一體化平臺，包括通過系統網絡總線連接的實時控制區、非生產控制區和生產管理區；相鄰區之間的系統網絡總線分別通過交換機相連；實時控制區包括分別接入系統網絡總線的運行監控模塊和數據服務模塊，運行監控模塊通過防火墻接入各水電廠計算機監控系統所在網絡，以獲取各水電廠運行數據，傳輸至數據服務模塊，存儲為生產數據；運行監控模塊基于所獲取的水電廠運行數據，監控各水電廠機組設備的運行；圖1中，遠控計算機監控系統即包括運行監控模塊和數據服務模塊，以及其它可輔助服務于水電廠機組設備控制和數據服務的計算機等設備。非生產控制區包括分別接入系統網絡總線的數據集成服務器、第一磁盤陣列、高級應用服務器和通信本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水電機組數據管理和設備控制一體化平臺，其特征是，包括依次通過系統網絡總線連接的實時控制區、非生產控制區和生產管理區；相鄰區之間的系統網絡總線分別通過交換機相連；實時控制區包括分別接入系統網絡總線的運行監控模塊和數據服務模塊，運行監控模塊通過防火墻接入各水電廠計算機監控系統所在網絡，以獲取各水電廠運行數據，并傳輸至數據服務模塊，存儲為生產數據；運行監控模塊基于所獲取的水電廠運行數據，監控各水電廠機組設備的運行；非生產控制區包括分別接入系統網絡總線的數據集成服務器、第一磁盤陣列、高級應用服務器和通信服務器；數據集成服務器通過系統網絡總線從實時控制區的數據服務模塊獲取水電機組運行數據，存儲至第一磁盤陣列中，并通過系統網絡總線向非生產控制區的其它設備廣播數據包；高級應用服務器基于水電機組運行數據，對各水電廠機組設備進行包括AGC和AVC的運行控制；通信服務器中設有用于連接外部水調自動化系統、電能量采集系統、保護及故障錄波系統的通信接口；生產管理區包括分別接入系統網絡總線的數據服務器、第二磁盤陣列和WEB服務器；數據服務器從非生產控制區獲取生產數據存儲至第二磁盤陣列中，并將獲取到的生產數據廣播到生產管理區系統總線網絡中；WEB服務器接入WEB網絡中，以根據WEB網絡中的數據請求從數據服務器中獲取相應生產數據并發布。...

【技術特征摘要】
1.一種水電機組數據管理和設備控制一體化平臺，其特征是，包括依次通過系統網絡總線連接的實時控制區、非生產控制區和生產管理區；相鄰區之間的系統網絡總線分別通過交換機相連；實時控制區包括分別接入系統網絡總線的運行監控模塊和數據服務模塊，運行監控模塊通過防火墻接入各水電廠計算機監控系統所在網絡，以獲取各水電廠運行數據，并傳輸至數據服務模塊，存儲為生產數據；運行監控模塊基于所獲取的水電廠運行數據，監控各水電廠機組設備的運行；非生產控制區包括分別接入系統網絡總線的數據集成服務器、第一磁盤陣列、高級應用服務器和通信服務器；數據集成服務器通過系統網絡總線從實時控制區的數據服務模塊獲取水電機組運行數據，存儲至第一磁盤陣列中，并通過系統網絡總線向非生產控制區的其它設備廣播數據包；高級應用服務器基于水電機組運行數據，對各水電廠機組設備進行包括AGC和AVC的運行控制；通信服務器中設有用于連接外部水調自動化系統、電能量采集系統、保護及故障錄波系統的通信接口；生產管理區包括分別接入系統網絡總線的數據服務器、第二磁盤陣列和WEB服務器；數據服務器從非生產控制區獲取生產數據存儲至第二磁盤陣列中，并將獲取到的生產數據廣播到生產管理區系統總線網絡中；WEB服務器接入WEB網絡中，以根據WEB網絡中的數據請求從數據服務器中獲取相應生產數據并發布。2.根據權利要求1所述的水電機組數據管理和設備控制一體化平臺，其特征是，還包括信息管理區，信息管理區包括信息管理模塊，信息管模塊通過WEB網絡連接生產管理區的WEB服務器，以獲取生產數據，并對生產數據進行管理。3.根據權利要求2所述的水電機組...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹險峰，戴建煒，伍志，李澤宏，韓兵，左天才，鄭丁午，張超，宋萬禮，夏安宇，
申請(專利權)人：貴州黔源電力股份有限公司，南京河海南自水電自動化有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州,52