浏览全文-第六章水电站计算机监控系统的软件系统【完整版】

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浏览全文-第六章水电站计算机监控系统的软件系统【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）第三局部工程技术水电站计算机监控系统是一个信息化的工程工程，作为一个信息系统，其工程实施需要遵循信息系统工程的有关规定和步骤。在后面的学习中，我们将学习水电站计算机监控系统的工程定义、工程可行性分析、招标与投标、合同的签订、工程的生命周期、工程的包装、运输和保险、人员培训、售后效劳、质量保证、技术效劳、图纸与资料、试验以及协调与联络等内容。并以老石坎水电站计算机监控系统工程为例，进一步学习实例系统的构成、软硬件配置，性能要求、功能特点、常规操作、维护及故障排除方法等内容。第9章水电站计算机监控系统工程概论水电站计算机监控系统工程概述水电站计算机监控系统作为信息系统，其工程实施需要遵循信息系统工程的有关规定和步骤。本节主要介绍水电站计算机监控系统的工程定义、工程可行性分析、招标与投标、合同的签订、工程的生命周期、工程的包装、运输和保险、人员培训、售后效劳、质量保证、技术效劳、图纸与资料、试验以及协调与联络等内容。什么是工程？工程是为创立某一独特产品、效劳或成果而临时进行的一次性努力。对工程更具体的解释是用有限的资源、有限的时间为特定客户完成特定目标的一次性工作。这里的资源指完成工程所需要的人、财、物；时间指工程有明确的开始和结束时间；客户指提供资金、确定需求并拥有工程成果的组织或个人；目标那么是满足需要的产品和效劳，并且有时它们是不可见的。对水电站计算机监控系统工程来说，客户指的是水电站〔或管理局等单位〕，工程的完成者是开发水电站计算机监控系统的厂商。为完成该工程，客户与厂商将通过签订合同的形式指定工程的资源、时间和目标等要素。对于工程，它具有以下一些特性：〔1〕临时性。临时性指每一个工程都有一个明确的开始时间和结束时间。工程是一次性的，当工程目标已经实现或由于意外原因而终止工程时，工程结束。工程的临时性并不意味着历时短，有些工程历时数年，如三峡工程。〔2〕独特性。工程的独特性在信息系统领域表现得非常突出，厂商不仅向客户提供产品，更重要的是根据其要求提供不同的解决方案。即使有现成的方案，厂商也需要根据客户的特殊性要求进行一定的客户化工作。工程的独特性对实际工程管理与实施具有非常重要的指导意义，由于每个工程都有区别，因此有必要在工程开始前通过合同〔或等同文本〕明确地描述或定义最终产品是什么，以免产生纠纷，造成不必要的商务和名誉损失。〔3〕渐渐明细。渐渐明细是综合了临时性和独特性后的整体工程特性。因为工程的产品或效劳事先不可见，工程前期只能粗略地对工程进行定义，随着工程的进行才能逐渐完善和精确，因此在工程的设计、开发和实施的过程中会进行很多的修改，产生很多变更。这意味着在工程实施过程中要特别主要变更控制，尽量不改变工作范围，以免对工程的进度和本钱造成重大的影响。工程的可行性研究是工程立项前的重要工作，需要对工程所涉及的领域、投资的额度、投资的效益、采用的技术、所处的环境、融资的措施、产生的社会效益等多方面进行全面的评价，以便能够对技术、经济和社会可行性进行研究，以确定工程的投资价值。信息系统工程开发的可行性一般包括可能性、效益性和必要性三个方面，三者相互相成，缺一不可。可能性包括技术、物资、资金和人员支持的可行性；效益性包括工程实施所带来的经济效益和社会效益；必要性那么比拟复杂，包括社会环境、领导意愿、人员素质、认知水平等诸多方面。在工程启动之前进行工程的可行性研究是非常必要的，而且也是必需的。水电站计算机监控系统工程的可行性研究内容可以归纳为以下几个方面：技术可行性分析、经济可行性分析、运行环境可行性分析和其他方面的可行性分析。技术可行性分析是指在当前市场的技术、产品条件限制下，能否利用现有的技术能力、产品功能、人力资源来实现工程的目标、功能和性能，能否在规定的时间期限内完成整个监控系统工程。经济可行性分析重要是针对整个监控系统的投资以及所产生的经济效益进行分析，包括支出分析、收益分析、投资回报分析以及敏感性分析等。水电站计算机监控系统是一个安装并运行在水电站的软、硬件集成的信息系统，它一般由硬件、软件、相关说明文档、管理与运行规程等组成。只有硬件运行正常可靠、软件运行正常可靠，并到达预期的技术〔功能、性能〕指标、经济效益和社会效益指标，才能说此系统为成功的系统。运行环境是制约系统发挥效益的关键，因此需要从水电站的管理体制、规章制度、工作习惯、人员素质〔包括心里承受能力、接受新知识的能力和掌握新技能的积极性等〕、数据资源积累、硬件平台等多个方面进行评估，以确定系统交付后，能否在水电站顺利运行。除了技术、经济和运行环境可行性分析外，还包括诸如法律可行性、社会可行性等方面的可行性分析。总之，可行性研究包括上述几个方面，但对于具体的工程，需要根据实际情况选取重点内容进行可行性研究分析。工程的可行性研究可以参考以下步骤进行：〔1〕确定工程的规模和目标；〔2〕研究正在运行的系统；〔3〕建立新系统的逻辑模型；〔4〕导出和评价各种方案；〔5〕推荐可行性方案；〔6〕编写可行性研究报告；〔7〕递交可行性研究报告。就水电站计算机监控系统而言，招标过程从监控系统供给商处获取关于怎么样满足工程需求的答复〔如标书和建议书〕开始。能够提供标书、建议书或报价的供给商称为竞标者。在招标过程中，水电站作为买方没有直接的开支，潜在供给商即竞标者会花费大多数的实际工作。招标过程启动后，买方可以通过各种渠道如供给商管理体系、网络、图书、广告等获取相关监控系统供给商的经验和特点信息，然后把根据需求编写好的采购文档发送给局部或全部潜在的供给商以确定他们是否有兴趣成为潜在的合格供给商，并在规定时间内召开投标人会议。投标人会议〔也称发包会，供给商会议，或竞标会议〕是指在准备建议书之前与潜在供给商的碰头会。投标人会议用来确保所有潜在的监控系统供给商对采购有一个清晰、共同的理解〔如：技术要求和合同要求等〕。对供给商问题的答复可能作为修订条款包含到采购文件中。在初次的买卖双方见面会上对于所有潜在供给商都应给予同等对待。投标人会议之后，水电站一方需要准备采购文件包，它是买方准备的发给每一个卖方〔监控系统供给商〕的正式请求，也是卖方准备采购文件中描述的原材料、产品、货物或效劳的表述的根底。卖方收到采购文件包后，需要准备标书或建议书，用来说明卖方提供所需产品或效劳的能力和志愿。标书或建议书应该应买方的要求提供正式的合法报价。根据供给商的标书或建议书，水电站一方可以运用评估标准选择一个成功的监控系统供给商，一般采用评标会的形式进行。标书或建议书通常分为技术方案和商务价格两个局部，这两个局部会独立评估，在某些情况下还需要参加管理局部加以评估。评标过程会涉及到采购本钱或价格、供给商的技术实力、企业资质、经验质量、管理能力等诸多因素，其中价格可能会成为主要的决定因素。最终选择的供给商是那些被认为非常具有竞争性的，并且已经谈判达成了合同草本的供给商。水电站计算机监控软件系统是一项复杂的工程，为明确买卖双方的权利和义务，防止不必要的法律纠纷，水电站一方〔买方〕和监控系统供给商〔卖方〕之间要签订合同。所谓合同是买卖双方形成的一个共同遵守的协议，卖方有义务提供合同指定的产品和效劳，而买方那么有义务支付合同规定的价款。合同是一种法律关系，可以是书面形式、口头形式或其他形式。常见的合同包括：一般买卖合同、技术开发合同、技术转让合同、技术咨询合同和技术效劳合同。一般买卖合同相对简单，一般用来工程向外采购商业硬件或软件。技术开发合同包括委托开发合同和合作开发合同，对于委托开发合同，除了双方另有约定外，开发完成的创造专利或技术秘密由开发人拥有，委托人具有优先受让和免费实施的权利。对于合作开发合同，除了另有约定外，合同当事双方共同拥有工程所有知识产权。技术转让合同包括专利转让、技术秘密转让和专利实施许可合同。对于技术咨询合同和技术效劳合同，除了双方另有约定外，受托人完成的技术成果归受托人所有，委托人利用受托人的成果完成的技术成果归委托人所有。合同的实质要件包括甲方、乙方、标的和效力等。甲方是指实施采购的一方，即水电站一方。乙方是指提供产品和效劳的一方，即水电站计算机监控系统供给商。标的是指合同中规定的甲方需要采购的产品、货物或效劳。效力是指依法成立的合同，自成立时生效。双方采用合同书形式订立合同的，自双方签字或盖章时合同成立。双方采用信件、数据电文等形式订立合同的，可以在合同成立之前签订确认书，签订确认书时合同成立。从工程开始直至结束的阶段称为工程生命周期。工程的生命周期分为很多阶段，就水电站计算机监控软件系统而言，它的生命周期包括方案、需求分析、设计、编码、测试、运行与维护等阶段，每个阶段又可以进行细分，如设计阶段可细分为总体构架、整体建模和局部建模等子阶段。生命周期通常需要解决以下一些问题：〔1〕每个阶段应完成哪些技术工作？〔2〕每个阶段的交付物应何时产生？对每个交付物如何进行评审、验收和确认？〔3〕每个阶段都有哪些人参与？〔4〕如何控制和批准每个阶段？对工程生命周期的描述可以采用进度方案〔进度表〕的形式，并经协商和批准确认后，成为合同的一局部。以下为某工程的工程进度说明：1．合同确认阶段：根据总体的设计，由买卖双方进行协商，确认合同履行者，签定合同。2．设计方案确认阶段：由买方会同卖方进行可行性、合理性、收益性分析，确认总的控制设计方案。3．施工图设计阶段：卖方根据方案设计监控系统施工图，并由买方鉴证认可交付施工。4．设备供货阶段：根据设备安装进度方案，卖方先提供控制机柜、传感器等与预先安装有关的设备，待试验合格后安装执行器等元件时，全力配合安装，进行现场指导。5．程序软件编写：I/O点名定义后四周即可完成PLC控制软件编写，待PLC到货后将程序下载到PLC装置上即可，并进行模拟运行。6．图形软件编写：卖方待图形软件交货后，六周左右即可初步完成，然后在模拟运行中逐步修改完善。7．设备接线、查线：所有监控系统设备安装就位后，即可进行接线、查线及检查。处理包括接错、漏线、损坏、未屏蔽等问题。8．初步调试：经查对线后，再初步测定传感器、装置、PLC等设备的工作情况。9．系统调试：初步调试完成后，进行系统调试。10．联合试运转：系统调试完成后，由买方会同卖方等参与监控系统联合试运转。11．联合进行72小时试运转，随时解决问题，并进行整个工程验收准备工作。监控系统工程提供的设备将按国家标准规定的保护措施进行包装，需具有良好的防潮、防锈、防震、防盗等保护措施。设备运至工地后，需按合同文件的要求进行开箱检查及记录等交货验收。设备发运地点：现场业主方的指定地点。设备发运方式：包括汽车运输、轮船运输、飞机运输等。设备运输保险费需在商务标书中提出。1．技术培训〔1〕买方有必要派技术人员至卖方单位参加系统开发及参加必要的系统计算机软硬件学习。〔2〕系统设备到现场后，卖方需对买方进行技术交底。只有买方真正掌握系统技术，才能使系统真正发挥作用。〔3〕卖方可以对买方进行理论辅导，具体措施可以由双方协商确定。如由卖方派出资深的监控系统高级技术人员讲课，内容可以包括硬件设备、操作系统、数据库、图形、报表、应用系统管理与维护、网络通讯、监控系统总体结构、各局部功能软件及流程、实时计算机编程、系统的日常使用与维护、异常处理等。〔4〕卖方在现场测试阶段对培训对象进行技术交底，并进行必要的监控系统操作、维护及修改培训，以保证系统在现场的正确使用。〔5〕卖方有必要提供专门的培训资料，如各种随机资料、系统使用说明书、运行维护手册、工具软件使用手册等，并针对工程的具体情况编制相应的培训手册，为电站人员的培训学习使用。2．培训方案及培训内容买卖双方协商后确定。3.培训对象(1)计算机系统的运行维护人员;(2)运行值班人员。4．学员资格要求〔1〕学历要求。如具有中专以上学历对计算机比拟熟悉的人员可以参加培训。〔2〕设备熟悉程度。如对电厂二次设备厂比拟熟悉的人员可以参加培训。〔3〕运行熟悉程度。如对全厂运行比拟熟悉的人员可以参加培训。售后效劳对工程的可靠性运行非常重要，供货商不同，其售后效劳的承诺也有所不同。售后效劳受供货商资质、供货商信誉度、供货商售后效劳体系完善程度、环境因素〔如路程远近，气候〕等诸多因素影响。某水电站计算机监控供货商的售后效劳承诺书如表9-1所示。表9-1某供货商的售后效劳承诺书售后效劳承诺书1．效劳的承诺产品保证期内，设备消缺处理保证技术人员24小时内到达现场。产品保证期外，设备消缺处理保证技术人员24小时内到达现场。在保修期内负责免费保修，包括更换故障的硬件和软件的维护。如因甲方人因素造成的损坏，酌收本钱费；在保修期后，将继续对用户提供技术支持和长期的技术效劳。2．保修期的承诺提供两年硬件保修，五年系统与软件保修。保修期内，硬件损坏免费更换维修。软件或系统缺陷免费维护修理。3．效劳期的承诺保修期外，提供系统硬件、软件终身效劳，只收取本钱费。4．硬件设备承诺在购置设备时，在合同价格范围内如有更高性能的新型号设备，将为用户采购新设备。在合同签定之后卖方应立即编制水电站计算机监控系统实施的质量保证书，以确保：工程设计、评审、验证、确认和更改都得到严格控制；正确选择合格的外购产品和加工制造的分承包方，并对其提供的产品进行严格验证和控制；对厂内调试、包装运输、现场投运和售后效劳等过程实施严格控制；严格把好进货检验、过程检验和最终检验关；有效防止整个生产中任何不合格品的使用等。技术效劳人员的任务是使所供设备平安、正常投运。对于技术效劳人员一般有资质和职责的要求。1．技术效劳人员资质举例如下：〔1〕遵纪守法，遵守现场的各项规章制度；〔2〕具有较强的责任感和事业心，按时到位；〔3〕了解合同设备的设计，熟悉其结构，有相同或近似机组安装调试工作经验；〔4〕身体健康，能适应现场工作条件。2．技术效劳人员应具有的职责举例如下：〔1〕指导安装、系统调试；(2)在安装调试前，向业主方技术交底，讲解和示范监控系统程序和方法。对重要的工序技术人员要协同业主方进行确认和签证。凡经本公司确认和签证的工序如因本公司技术效劳人员指导错误而发生问题的，由本公司负全部责任；(3)配合业主方等有关人员按现场调试大纲进行验收，设备经72小时试运行后移交业主方管理；(4)负责处理现场出现的技术和有关协调问题。如现场发生质量问题，现场技术效劳人员要在业主方规定的时间内处理解决。合同签定后，卖方将按照合同要求提供全部的图纸和资料。一般包括：系统硬件框图、配置说明及设备清单、机柜设备布置图、各机柜外形尺寸及安装图、中控室控制台结构及外形尺寸图、根本软件和应用软件清单目录及软件说明、I/O输入/输出定义表、最终画面显示及报表格式、工程使用的图纸和文件、设备清单及技术说明书、设备运行操作使用说明书、各种软件包的操作和维护手册、最终说明书以及按有关规定应随设备到货的有关图纸和文件。工程完工后，卖方还将对所提供的全部图纸及资料负责。整套计算机监控系统将进行厂家产品标准试验以及合同中所规定的现场试验。详见9.2。1．协调〔1〕一般由卖方承当工程设备的设计和协调的责任，作好与买方的设计联络。根据买方的要求，卖方负责使设备的运行到达最好的性能，并提供全部有关设备的资料。〔2〕卖方应在买方的指导下与其它设备的承包单位及安装单位交换图纸、尺寸和其它必需的资料，以保证正确完成所有部件的设计、制造、安装与试运行。〔3〕卖方应确保自己有完成设计工作所必须的经验和能力，并承诺设计者在合同期间均能与买方代表进行讨论。2．设计联络会〔1〕根据合同要求由买卖商定联络会地点。一般地点为工地现场。〔2〕对于每次设计联络会都将作好记录并形成纪要，包括讨论的工程和得出的结论。在双方首席代表确认并签字后分发给所有与会者。会议纪要与合同具有同等的法律效力。水电站计算机监控系统的工程试验、验收和远方诊断水电站计算机监控系统的试验和验收可分为型式试验、工厂试验和检验、出厂验收、现场试验和验收以及现场使用过程的检查试验。1．型式试验。试验中假设有任何一项不符合受检产品技术条件规定者，必须消除其不合格原因。有以下情况之一时应进行型式试验：〔1〕产品定型〔设计定型、生产定型〕时；〔2〕正式生产后，如结构、材料、工艺有重大改变，可能影响产品性能时〔可只做相应部件〕〔3〕质量监督机构提出要求时。2．工厂试验和检验工厂试验和检验的内容包括：〔1〕与产品配套的器件应按有关规定进行质量控制；〔2〕产品在生产过程中必须进行全面的检查、试验，并应有详细、完整的记录；〔3〕产品在出厂前必须通过制造单位质量检验部门负责进行的检验，检验中假设有任何一项不符合受检产品技术条件规定者，必须消除其不合格原因，检验合格后由质量检验部门签发合格证。3．出厂验收假设受检产品技术条件规定产品出厂前需要进行出产验收，那么制造单位在完成工厂试验和检验后，应按受检产品技术条件规定的日期提起通知用户。出产验收由制造单位和用户共同负责承当。制造单位的责任包括：〔1〕向用户汇报系统配置、工厂试验和检验结果；〔2〕起草出厂验收大纲〔草稿〕；〔3〕提供验收所需的仪器设备及有关文件和资料；〔4〕负责进行验收大纲中规定的各项试验。用户的责任包括：对出厂验收大纲〔草稿〕进行讨论、审查、修改、最后确定出厂验收大纲；对出厂验收试验进行监督、审查。出厂验收合格后，双方应签署出厂验收纪要，对出厂验收的结果作出评价。如产品还存在不满足受检产品技术条件的缺陷时，应在出厂验收纪要中提出处理要求及完成期限，由制造单位负责处理。4．现场试验与验收 现场试验和验收是在产品到现场后，由用户和制造单位共同负责进行的安装投运的试验和验收。现场试验和验收过程中双方的责任如下。制造单位的责任：起草现场试验和验收大纲；负责产品在现场的有关检查和投运试验；提交现场投运试验报告。用户的责任：对现场试验和验收大纲〔草稿〕进行讨论，修改，并补充涉及现场设备及平安等有关的内容；配合现场投运试验，负责完成可能危及现场主、辅设备及人身平安的平安措施；组织、监督现场投运工作的进行。通过现场投运试验，如产品还存在不满足受检产品技术条件的缺陷时，应在阶段性现场验收纪要中提出处理要求及处理期限，由制造单位负责处理。现场试验和验收如果是分阶段进行的，那么每阶段试验、验收合格后、双方应签署阶段性现场验收纪要；现场试验和验收全部结束后，双方应签署最终的现场验收文件。投运设备的保修期，从签署有关该设备现场验收纪要或文件之日起算。5．检查试验 现场使用过程中的检验试验是指已投入运行的监控系统在以下情况下进行的检查试验：在定期巡视、检查的根底上，根据需要进行的检查试验；设备或系统故障修复后的检查试验；设备或系统的程序〔例如控制流程、画面、表格等〕修改后的检查试验；为确保其平安可靠运行而进行的定期检查试验。机组现地控制单元在上述四种情况下都要进行检查试验，其中，定期检查试验一般是跟随机组的检修进行。电站级系统设备与公用设备、开关站、坝区等现地控制单元，由于涉及面广，一般不易退出运行，只有在型式试验、工厂试验和检验和出厂验收三种情况下才进行检查试验。1995年电力工业部批准“水电厂计算机监控系统根本技术条件〞为推荐性行业标准，其标号为DL/T578－1995，各设计单位、研制单位及用户选择设备都有了遵循的依据，对进一步推动水电站计算机应用起到了积极作用，但执行DL/T578－1995标准后，又产生了研制单位如何按照标准及用户要求来检验生产的产品，用户又按怎样的试验方法来验收监控系统产品。因此1997年中电联标准化部委托国家电力公司电力自动化研究院自控所编写了DL/T822-2002?水电厂计算机监控系统试验验收规程?。在?水电厂计算机监控系统试验验收规程?中规定了对水电站计算机监控系统设备进行试验、验收的根本工程及试验方法，该规程适用于大、中型水电站计算机监控系统设备的制造过程、现场安装投运等各阶段的试验和验收，梯级水电站和小型水电站计算机监控系统亦应参照使用。该规程中规定的根本工程及试验方法有：产品外观、软硬件配置及技术文件检查；现场开箱、安装、接线检查；绝缘电阻试验；介电强度试验；功能与性能测试；电源适应能力测试；抗干扰试验；环境试验；可利用率考核；试验、验收规那么。其中功能与性能测试包括以下几个方面的内容：〔1〕模拟量数据采集与处理功能测试；〔2〕数字量数据采集与处理功能测试；〔3〕计算量数据采集与处理功能测试；〔4〕数据输出通道测试；〔5〕其他数据处理功能测试；〔6〕控制功能测试；〔7〕功率调节功能测试；〔8〕自动发电控制〔AGC〕功能测试；〔9〕自动电压控制〔AVC〕功能测试；〔10〕人机接口功能检查；〔11〕系统时钟、时钟同步及不同现地控制单元间的事件分辨率、雪崩处理能力测试；〔12〕外部通讯功能测试；〔13〕应用软件编辑功能测试；〔14〕系统自诊断及自恢复功能测试；〔15〕其他功能测试；〔16〕实时性性能指标检查及测试；〔17〕CPU负荷率和内存占有率等性能指标测试。下面以某小型水电站计算机监控系统试验的局部内容为例来说明。1．工厂试验。操作员工作站设备的工厂试验〔不限于此〕。设备的检查和起动执行系统的检查和诊断程序每一个应用程序的功能核实应用程序测量操作员要求的显示和记录核实CRT显示和记录CPU负载率的核实现地控制单元的工厂试验。设备的检查和起动输入输出的耐压试验执行系统的检查和诊断程序每一个应用程序的功能核实CRT显示和记录CPU负载率的核实保护装置在出厂前将进行以下试验，并提供完整的试验报告。〔1〕根本功能试验1〕装置中各原理保护试验；2〕各种原理保护动作时间特性；3〕各种原理保护动作特性；4〕逻辑回路及联合动作正确性检查。〔2〕微机保护的其他功能及技术要求试验1〕硬件系统自检；2〕硬件系统时钟校核；3〕通信及信息输出功能；4〕开关量输出回路检查；5〕数据采集系统的精度和线性范围。〔3〕装置动态模拟试验。根据装置的保护功能进行动态模拟试验，考核其保护性能。〔4〕功率损耗试验〔5〕电源影响试验〔6〕绝缘试验〔7〕高温试验〔8〕湿热试验〔9〕电气干扰试验〔10〕连续通电试验〔11〕机械性能试验〔12〕过负荷能力试验2．现场试验〔1〕现场初步验收试验试验内容同工厂试验中的〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔5〕、〔6〕、〔10〕、〔12〕的内容；现场试验由制造单位协同电站安装单位进行，制造单位在技术、平安方面负总责。〔2〕最终验收试验最终验收试验与初步验收试验内容相同，重点将放在验收试验中不完全满足或在保证期运行中有故障局部设备的重新试验上。远方诊断技术近来在水电站计算机监控中得到应用，监控系统的研制单位可以通过远方诊断技术在千里之外了解水电站现场设备的运行情况，使电站随时可以获取技术支持。一旦发生故障，只要一个，研制单位就可以对现场设备进行故障诊断和分析，使事故原因能迅速发现并得到及时处理。要进行监控系统的远方诊断，需要