智能化小型水電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、我國(guó)水能資源蘊(yùn)藏豐富，方便開發(fā)水電工程，其中小型水電資源的分布最為廣泛。現(xiàn)在低碳環(huán)保的發(fā)展理念深入人心，對(duì)清潔能源的使用逐漸受到重視，尤其在面對(duì)治理城市發(fā)展中遇到的環(huán)保問題時(shí)，深刻認(rèn)識(shí)到環(huán)保發(fā)展重要性。水能資源的開發(fā)是清潔能源使用的一種重要類型，國(guó)家大力扶持對(duì)農(nóng)村小水電的建設(shè)，于2011年正式啟動(dòng)農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造試點(diǎn)工程，涉及重慶、浙江、湖北等多個(gè)省市地區(qū)，對(duì)1995年底前建成的單站裝機(jī)容量在5萬千瓦以下的農(nóng)村水電站實(shí)施改造。201

2、1年，陜西已有60個(gè)縣開發(fā)了農(nóng)村小水電站，建成小水電站610處；在2012年底重慶完成對(duì)434座農(nóng)村老舊水電站的改造工作；2013年3月安徽省獲得國(guó)家4017萬元的對(duì)農(nóng)村小水電進(jìn)行擴(kuò)容改造的預(yù)算投資。
　　通過建立小型水電站監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)小型水電站有效運(yùn)行、生產(chǎn)高質(zhì)量電能、綜合自動(dòng)化控制的一條有效途徑。在計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，小型水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)迅速發(fā)展，成為當(dāng)下小型水電站監(jiān)控系統(tǒng)研究的主要發(fā)展方向。該課題以重慶綦江皂角

3、林小型水電站為背景研究對(duì)象，針對(duì)小型水電站的特征和需求，利用組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)完成電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)。
　　首先，論文對(duì)小型水電站的網(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行介紹和分析，在此基礎(chǔ)之上通過對(duì)RS-485、CAN和以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)連接方式以及Modbus等協(xié)議的對(duì)比研究，設(shè)計(jì)了本課題采用的多種協(xié)議網(wǎng)絡(luò)連接方式。在數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳中使用光纖和3G公用網(wǎng)絡(luò)互為備用的冗余連接方式，提出一種新的適用于傳送工控?cái)?shù)據(jù)的基于差值和Huffman編碼壓縮算法互為結(jié)合

4、的數(shù)據(jù)壓縮方式，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，該網(wǎng)絡(luò)連接方式同時(shí)可為擴(kuò)展智能手機(jī)瀏覽水電監(jiān)控系統(tǒng)提供必要的接口，為小水電全方位立體監(jiān)控研究打下基礎(chǔ)。
　　其次，給出小型水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。以綦江皂角林小型水電站為背景，對(duì)建設(shè)小型水電站監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析、設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了研究闡述，針對(duì)小型水電站的實(shí)際情況，研究設(shè)計(jì)了小型水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和任務(wù)功能，并對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備選取進(jìn)行了舉例介紹和分析說明。

5、　　然后，以提高監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳送的效率為研究目標(biāo)，研究了數(shù)據(jù)壓縮對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)化作用，設(shè)計(jì)了一種基于差值數(shù)據(jù)相關(guān)性的Huffman編碼壓縮方法。對(duì)本系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，總結(jié)出其在傳輸中存在的特征，再通過對(duì)比分析幾種成熟的壓縮編碼方式，針對(duì)本系統(tǒng)數(shù)據(jù)特征，提出一種能夠有效提高本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送效率的基于數(shù)據(jù)相關(guān)性的Huffman編碼壓縮算法，并對(duì)該算法進(jìn)一步論證研究，說明了其在本系統(tǒng)中的可行性、有效性。
　　最后，本課題以組態(tài)王為軟