水輪發電機作為水電站的核心部件之一，系統龐大繁雜，往往設在偏遠地方，如何在前期高效地對設備故障進行監控分析，是優化水輪機運維體系的重要課題。

一、水輪發電機運維的必要性

當下人們的生活越來越離不開電，在提倡可再生能源的今天，水力發電的價值不言而喻，而水輪機組在這一過程中起著至關重要的作用。水輪發電機，顧名思義，就是將以水輪機為原動機將水能轉化為電能的機器，是水電站生產電能的主要設備。

水輪機由機架、轉子、定子、推力軸承、轉軸承、冷卻器等主要部件組成，正是由于部件繁多且復雜，水輪機在實際運行過程中會受到多種不穩定因素的影響。為了保證水電廠整個電力系統的穩定運作，就必須確保水輪機的穩定性，因此做好機組的檢測和維修工作顯得極為重要。如何能實時的監控水輪機運行狀態，遠程分析機組故障來調配對口的維修人員，搭建大數據庫并制定算法分析出大部分故障的成因，于萌芽階段就有效遏制，是現今水輪機檢測系統發展優化的重要課題。

圖1 水電站發電機組

二、日常運維工作的痛點

水輪機組本身體積較大，檢測系統線束多且繁雜，不利于檢修及日常故障定位，機組監控全部集中在后臺的封閉系統中。雖然發電廠都設有檢修隊，但發電廠畢竟不是專業的檢修公司，對水輪機組的了解不夠深，日常簡單的問題可以應付，一旦發生大的機器故障，則必須要專業的排查人員到現場進行勘測才能獲悉故障信息。由于事先無法獲悉故障信息，不能確定是機械故障、通信故障還是軟件后臺服務器故障，常出現派往的專業人員因為故障類型不對口而需要重新調派的情況，造成時間和人力的浪費，極大增加了日常運維成本。

圖1 水輪機檢修現場

三、基于數據采集設備的解決方案

基于DM100數據采集記錄儀，搭建適合水輪機組分布模式的采集系統，主機將各傳感器節點采集到的數據建立其模型進行算法分析，得到結果后，通過以太網傳至遠端后臺服務器，可以從遠程判斷故障類型，派遣合適的技術員進行故障排查，而存儲功能讓技術員快速獲取過去一段時間的機組各項參數，提高了排查速率。通過這樣一種數據采集模式，極大縮短了整個水輪機組故障檢修的時間。新型DM100數據采集記錄儀具備以下特點：高達200路數據采集通道擴展、豐富的模擬量及數字量輸入、支持二次運算及實時報警、32位ADC高精度采樣及優異的抗干擾能力、能進行大容量數據存儲和導出。

圖2 基于DM100的水電站監控系統拓撲圖

圖3 致遠DM100設定及監控界面

四、產品選型

下表為該項目應用涉及產品的詳細列表。