浅议电气自动化中的监控系统和应用

　　摘 要：实践告诉我们，实行电气自动化监控系统是非常有必要的，电气自动化监控系统的优越性不言而喻，既可以杜绝大量的人员失误，又可以节约无谓的劳动力，还可以提高设备的准确运行性，实现电气化自动监控系统的安全性与可靠性，使系统更具经济优势。
　　关键词：电气控制；自动化监控；运行模式
　　随着网络技术、计算机技术、自动化技术的快速发展，电气自动化已经成为了电厂发展的必然趋势。通过创建独立的自动化监控系统，利用自动化监控系統的各种功能能够对电厂的实际运行状况进行监控，对保证电厂电气自动化系统健康、稳定的运行具有非常重要的作用。
　　1.电气自动化监控系统的构建
　　电厂电气自动化系统结构主要按照分层（级）分布式的方法进行多CPU的体系结构来设计，每一层均由各不同的设备以及子系统来组成，通过合理的搭配来实现各自的功能。从系统整体来说，二次设备主要可以分为两层：单元层与站控层。站控层，作用是为单元层之间、监控间和各主机间提供必须的交换信息。而部件又主要分为远动工作站、主机兼操作人员的工作站、工程师维护、工作站通信站、运行工作站。主机兼操作员站，主要是为了给下层测控单元提供电气运行参数，并对运行参数进行相应的处理，此外还要完成远程控制的工作；远动工作站，主要是为了远程连接远动中心和监控管理系统，从而实现传送电厂电气系统部分运行信息与远动中心的传送，同时接收远动中心送来的信息，并实现定值远程管理等功能；运行工作站，亦称操作员工作站，主要是为运行人员提供实时监控电厂电气系统的运行自动抄表、运行工况、小电流接地选线、设备管理、故障信息管理等高级应用软件；工程师维护工作站，其作用是给维护技术人员进行界面、数据库、报表等的网络监视维护和修改维护等，此外工程师维护工作站还充当培训工作站，对工作人员进行仿真培训，并对操作流程进行必要的预演等；通信站是用于连接电厂MIS、DCS、SIS等系统的信息。
　　2.电气自动化监控体系的功能
　　电气自动化综合监控体系ECS主体将分布式控制体系之中涉及的电气内容分离而出，实施专业化的管控，进而有效实现了工业生产建设运行阶段中对电气系统的有效测控、科学保护与综合分析。ESC监控体系体现的优势功能在于实现了出口断路器、相关隔离控制的有效操作、科学保护，控制方式的良好转换，提升了电气自动化控制水平，实现了实时的有效监控管理。可科学控制体系之中相关自动程序，同时依据运行服务现实状况及机械设备的综合效能，可进行人工间断点布设，并分布开展。基于前端智能与现场总线科学技术的快速发展与推广应用，令基于网络平台的电气体系得到了全面发展。ECS体系不仅同DCS体系进行信息数据的有效交换，同时，还基于模块接口进行后台电气监控的良好对接，科学利用网络技术平台共享信息特征优势，令数据挖掘逐步深入，并有效提升了电气自动化体系维护管理的综合实践水平。
　　3.电气自动化的监控系统组态模式
　　3.1远程监控模式
　　在电厂自动化系统中，远程监控模式的应用具有组态灵活、可靠性高、节省控制面积、降低安装费用、节省电缆等众多优点。但是，由于这种监控系统组态模式的通信速度比较慢，而且电厂电气自动化的通讯需求量比较大，所以，导致这种监控系统组态模式不适合在整个电厂自动化系统中使用，只能在电厂的小单元电气自动化系统中使用。
　　3.2现场总线监控模式
　　随着现场总线和以太网等计算机技术的快速发展，现场总线监控模式在社会各个领域被广泛应用，并且积累了丰富的运行经验。这种模式在电厂电气自动化系统中的应用具有很大的优势，能够为电厂电气自动化控制奠定良好的基础。现场总线监控模式能够使电厂电气自动化系统的设计更有针对性，主要是根据间隔状况进行设计，不同的间隔具有不同的功能。这种监控系统组态模式具有远程监控模式的全部优点，还在远程监控模式的基础上减少了模拟量卡件、I/O卡件、端子柜和隔离器件等的用量，并且这种模式的电气设备能够采用就地安装的方式与监控系统进行通信连接。这样能够节省大量的电缆，节省安装和维护的费用，降低综合成本。此外，这种组态模式具有独立的功能，各个装置仅需要通过网络连接即可。网络的组态形式灵活，即使某一个装置存在问题，也只会影响相对应的元件，对其他装置不会造成影响，显著地提高了整个系统的安全性和可靠性。因此，这种组态模式是现代电厂电气自动化监控系统的主要发展方向。
　　3.3集中模式
　　集中模式即采用传统的硬接线模式把强电流信号转变成标准电流信号，然后将电缆硬接线通过电子模拟量和开关信号一对一地接入I/O模件柜中，当进入I/O组态模式后，就能够实现对电气设备的自动化监控。这种组态模式可以分为远程I/O接入模式和直接I/O接入模式，远程I/O接入模式是在数据信息相对集中的原理控制室的电气设备现场，创建相应的远程I/O采集柜，将通信形式和DCS的控制系统与主机联系，实现对电气设备的远程实时监控；直接I/O接入模式是将电线直接接入凹电子设备的组屏中，实现对电厂电气设备的自动化监控。两者在本质上没有区别。集中模式的优势主要表现为电气信息的采集形式相对集中，便于管理人员管理，同时，硬接线的形式成熟、快捷，反应速度相对较快，便于在电厂的环境中运行。此外，其缺点是需要的电缆数量比较多，不便于安装，并且后期运行的维护工作量也比较大。由于DCS系统采用按点收费的方式，在投入运行之后需要消耗大量的成本，并且这种模式检测的电气信息不完整，没有独立的电气监控主站系统，因此不能在复杂的电厂电气自动化系统中使用。
　　4.结束语
　　基于电气自动化控制模式特征、监控体系综合功能，我们只有科学引入自动化控制理念、分布式控制技术、计算机网络体系控制技术，才能全面发挥电气自动化监控体系综合管控效能，促进其与各类现代化管控技术的全面融合，进而实现未来应用服务领域的健康、持续与现代化发展。
　　参考文献：
　　[1]冯才伴.自动化监控系统在大河电厂的应用[J].中国水利， 2014
　　[2]钱素娟.浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势[J].沿海企业与科技，2014