开启世界级水电机组运维新时代

乌东德水电站是世界第七、中国第四大水电站，坐落于云南禄劝县与四川会东县交界的金沙江河道，是金沙江下游4个梯级电站首站。其装机容量达1020万千瓦。水电站以发电为主，兼具防洪、航运等功能，2020年首批机组投产，2021年全部机组发电，有力推动经济发展与能源结构优化 。并且，乌东德水电站还创造了多项世界第一：

*世界最薄300米级双曲拱坝*

*大坝单位坝顶弧长泄量世界第一*

*地下厂房高度世界第一*

*全球首次全坝采用低热水泥混凝土*

*全球首个高拱坝坝身不设底孔*

*全球首次全面应用智能灌浆技术*

在我国能源产业的宏大布局中，乌东德水电站扮演着关键角色，是 “西电东送” 的重要支撑，2024年，乌东德水电站全厂出力达1020万千瓦，实现全年首次满出力运行，圆满完成了为多地输送清洁电能、保障国家电力稳定供应的重任。其发电机滑环装置作为电流传输的核心枢纽，直接决定着水电站的运行安全与效益。

■ 自主可控，生态协同

亚控科技凭借深厚技术底蕴，联合西南大区集成商合作伙伴一起为乌东德水电站打造了基于KingSCADA4.0信创版的机组碳刷安全监控系统，全方位守护水电站的稳定运行。该系统架构精妙，各层级紧密配合，共同保障水电站设备稳定运行。KingSCADA4.0平台作为系统核心，是面向 “全信创”、“跨平台” 工业控制的高端软件。它自主研发、安全可控、稳定可靠，具备模块化开发、可视化操作、分布式部署等优势，能与多种国产硬件和软件完美适配，为系统稳定运行筑牢软件根基。

设备层：数据采集 “侦察兵”
设备层如同设备的 “感知神经”，热成像仪、PLC控制器、信号集中器紧密配合：

l 热成像仪-温度变化 “洞察者”：热成像仪利用红外热成像技术，实时精准监测碳刷及相关部件温度。一旦碳刷出现接触不良或过载，导致温度异常升高，它能迅速捕捉到变化，为故障预警提供关键信息。

l PLC 控制器-数据采集 “记录官”：PLC控制器依据预设程序，精确采集碳刷电流、风机转速等运行数据，并进行初步处理分析，保证数据准确可靠。

l 信号集中器-信息汇聚 “枢纽”：信号集中器汇总各类传感器数据，像碳粉吸收装置风机转速、风压，滑环装置碳刷温度、电流、磨损量以及环境温湿度等，为后续分析提供丰富数据。

采集通讯层：数据传输 “高速路”
采集通讯层采用亚控KinglOserver信创版构建起安全高速的 “信息通道”，由内部局域网、防火墙、网闸协同保障：

l 内部局域网-数据传输 “主干道”：内部局域网采用高速稳定架构，优化网络拓扑和传输协议，减少数据传输延迟与丢包，确保数据实时传输。

l 防火墙-网络安全 “守护者”：防火墙依据安全策略，严格监控过滤网络流量，阻挡外部非法访问，防范黑客攻击和恶意软件，保障数据传输安全。

l 网闸-数据安全 “隔离盾”：网闸在不同安全级网络间建立物理隔离屏障，只有经安全检查认证的数据才能传输，从物理层面保障数据传输安全稳定。

监控业务层：智能诊断 “智慧脑”
监控业务层是系统的 “智慧中枢”，采用亚控KingSCADA4.0信创版搭配飞腾国产CPU与麒麟V10国产操作系统的数据服务器和在线监测计算机协作：

l 数据服务器-数据挖掘 “分析师”：数据服务器运用先进算法和技术，深度分析海量数据，挖掘异常模式和潜在规律。

l 在线监测计算机-设备状态 “透视镜”：在线监测计算机基于数据服务器的处理结果，通过可视化界面，让运维人员实时掌握设备运行状态，包括参数实时值和变化趋势。一旦发现异常，系统立即报警，提醒运维人员处理。

■ 安全高效，成果斐然

该监控系统投入使用后，成效显著，实现乌东德水电站水电机组安全与效率双提升，主要体现以下五个方面：

· 稳定运行：安全防线 “固若金汤”

系统实现7×24小时不间断稳定运行。一旦出现故障，自动实时报警功能即刻启动，通过声光、短信等方式通知运维人员，有效避免因故障未及时发现引发的严重事故。

· 故障处理：精准定位 “药到病除”

故障定位功能精准高效，能迅速锁定滑环装置故障点，判断故障类型和位置，帮助工作人员快速维修，缩短设备停机时间，降低经济损失。

· 效率提升：工作减负 “事半功倍”

人工巡检时间从3小时/天减至30分钟/天，大幅减轻运维负担。同时，监控系统高性能和高兼容度使平台效率提升10%-30%，减少人为误差，提高运维效率。

· 数据管理：多样查询 “决策助手”

系统支持按不同时段、编号等条件筛选查询数据和曲线，还能生成报表、存储参数，为数据分析和故障预防提供有力支持。

· 信息安全：多重防护 “密不透风”

系统达到信息安全等级保护2.0三级要求，从身份认证、访问控制到数据加密，全方位保障数据安全完整。

■ 拓展应用，持续创新

乌东德水电站是亚控科技信创SCADA继白鹤滩水电站、三峡水电站后又一世界级水电站的成功应用，再一次证明了KingSCADA4.0信创平台的稳定性和可靠性。“上医治未病，中医治欲病，下医治已病。”这是《黄帝内经》针对健康诊断给出的三重境界。传统的监控报警系统是通知已病，基于KingSCADA4.0信创平台开发的乌东德水电站的机组碳刷监控系统则是达到了告知欲病和未病的境界。

未来，有望在更多水电站推广应用，为水电行业设备监测、预判和诊断提供有力技术支撑。亚控科技还将持续优化产品，加强产业合作，完善信创生态链，推动工业自动化监控水平提升，助力我国能源产业数字化转型，保障国家工业信息化安全和能源稳定供应。