水电厂计算机监控系统通讯方式分析

在社会经济高速发展带动下，科技水平也随之在不断提升，计算机监控系统在各个领域也得到了进一步的应用推广，而作为一种科学整合了计算机网络、自动化控制，以及数字电子等技术的一种综合性继承系统。这种系统在各行业的发展中有着不可忽视的应用地位，而为了将其优势充分发挥出来，还应做出进一步探究。本文就针对其通讯方式作出了深入分析。

【关键词】水电厂 计算机监控系统 通讯方式

对于計算机监控系统在水电厂的应用来讲，其通常都是通过对现场各设备的相关进行独自采集，然后再将这些数据由通讯方式传输给监控的计算机做出全面分析与妥善处理，在此基础上，计算机系统再向现场各设备发出相应的控制命令。由此可见，水电厂计算机监控系统要想实现稳定运行，其计算机与现场各设备之间就必须要达到实时、可靠的通讯，因此，必须要加强对该系统通讯方式的深入研究。

1 水电厂计算机监控系统通讯方式

1.1 简单串口通讯

通常情况下，RS485或者是RS232、RS422都是通讯方式常用的物理层。相对来讲，其中RS485的应用推广范围相对较广，对于这通讯手段物理层来讲，其不仅对差分接收器、平衡驱动进行组合运用，抗噪声干扰性能也相对较强，最大限度可以实现32各节点的支持。同时，在通信距离、速度层面来讲，最大限度可以达到1219米、10Mbps。传输行为通常是通过双绞线的使用来实现的，且所采用的通讯线缆间隔、设备设施也拥有着价格经济的优点。

简单串口通讯方式的数据链路层的通讯协议相对比较简单，且通常对于MODBUS-RTU标准协议都具有较高的兼容性，再加上这类标准协议往往都属于一主多从的类型，且所有的通讯行为的发起、完成都要经过主设备，但是由于其差错控制机制，以及错误重传等机制还有待进一步完善，所以在实际应用中，其传输效率一直都难以得到显著提升。但是由于这种通讯方式拥有着较为简单的结构，且性价比也往往都是最佳的，所以在通讯质量要求相对较低的现场设备监控系统中应用的还是比较广泛的。

1.2 现场总线通讯

（1）对于CAN现场总线来讲，其总线结构运用的通常都是多主竞争模式的，具有实现多主站运行、广播通信分散等特征，在实时需求方面有着较高要求，且小型的计算机网络运行中应用的比较广泛。但是不论是在怎样情况下，CAN现场总线的任意节点都可向剩余节点，实现无主次之分的发送信息，因此，其可以实现与多个节点之间的自由通信行为，主要采用的通信介质有双绞线、光纤等，相应的线型结构往往都呈现于网络拓朴。

（2）对于以太网来讲，其可以说是当前所有局域网中，通用性最强的一种协议标准。在各互联网设备之间，其信息包合理推送能够以10到100Mbps的速率全面完成，而在水电厂计算机监控系统中的具体应用中，由于双绞线电缆以太网成本相对较低，且具有很强的可靠性，所以得到了较为广泛的应用。而对于总线结构来讲，以太网也运用了多主竞争的模式，但是在总线存取冲突使用破坏性解决手段来讲，若呈现重负荷状态则极易带来较为严重的数据信息损失。因此，要想实现以太网在水电厂计算机控制系统中的科学有效运用，将其积极作用充分发挥出来，还需要相关技术人员给予更深入的分析研究。

（3）对于PROFIBUS-DP总线来讲，其在水电厂计算机监控系统运行中应用较为广泛的是DP类产品，其总线设计的多个主站互相之间传递的总线控制权令牌，其中主站、从站之间实施的往往都是主从传统，不论是对于单主还是多主系统来讲，其都可以提供有力支持，其总线的主要网络拓扑结构通常都是线型或者是树型，也有对这两种拓扑形式进行科学混合运用的，这样不仅能可以实现更科学灵活的组网行为，组建出的通讯网络规模也相对较大。另外，其通信介质主要采用的通常都是同轴电缆、双绞线，在总线位置基础上可以更有效的传送相关数据，与此同时，也能够在总线供电给现场设备中实现有效运用。

2 水电厂计算机监控系统未来发展探析

就目前来看，在水电厂日常工作中应用最广泛的还是现场总线控制系统，作为一种较为新颖的分布式控制结构，以往水电厂采用的分层分布式系统网都是三级结构的。而不论哪个厂商，其生产的监控系统都拥有自身独特的配套标准，且在一般情况下，往往都很难充分实现互连操作，产生的系统成本也通常都较高。而对于现场总线控制系统来讲，其主要涉及到两层，也就是工作站、现场总线智能仪表，通过应用这一模式，不仅可以尽可能的优化降低其运行成本，也能够进一步增强该系统在实际运行中的可靠性。而在实现国际标准的统一之后，便可以真正获取到开放式的互连系统结构。

在新时代高速发展带动下，以及社会经济、科技发展水平的不断提升，自动化应用技术也取得了较为显著的应用效果，对水电厂计算机监控系统的应用也提出了新的要求，需要相关技术人员给予更全面、深入的研发。

一方面，主要实现的革新发展目标就是其运行管理工作的落实要实行无人值班的模式，进一步深化自动化技术的应用发展研究，不断探索、研发出更新颖先进的监控系统，不断增强系统运行的可靠性，拓展出新颖多样化的分析功能，加强跨平台技术的应用普及，真正做到与其他系统共享相应信息，逐步实现水电厂建设的数字化发展；另一方面，在设备管理、诊断检测技术的研究发展来讲，应见将状态检修视为主要标志，对此，在近几年，我国很多水电厂都已经在尝试状态检修技术的推广，在充分重视绝缘局部放电监测、振动摆渡监测等内容的同时，还应强化远程监测方面的深入分析研究。

3 结语

综上所述，针对我国水电厂日常工作现状来看，其计算机监控系统可采用的通讯方式往往都是丰富多样的，且都存在各自的优势与不足，并一起构成了相对完善的监控通讯系统，而面对不断增加的工作需求来讲，要想为监控的可靠性提供有力保障，推动水电厂的健康、快速发展，就必须要选用更恰当的通讯方式，实现更稳定、安全的通讯。

参考文献

[1]李岚.水电厂计算机监控系统的研究与设计[D].太原理工大学，2011.

[2]张应亮.水电厂计算机监控系统通讯方式分析[J].湖南水利水电，2010（03）：89-90，95.

[3]李胜川.浑江梯级水电厂计算机监控系统的设计与实现[D].大连理工大学，2002.

作者简介

张宇（1976-），男，福建省福州市人。现为沙县城关水电有限公司职工。

作者单位

福建省沙县城关水电有限公司 福建省三明市 365500