泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)、泵站視頻監(jiān)視系統(tǒng)二部份,計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由泵站控制室控制級(jí)和現(xiàn)地控制單元組成,泵站控制室設(shè)在泵房副廠房?jī)?nèi),控制室設(shè)備包括1臺(tái)操作員工作站、1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、1臺(tái)打印機(jī)、1臺(tái)ups電源、1組操作臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等,系統(tǒng)共設(shè)1套現(xiàn)地控制單元lcu、2套超聲波水位傳感器及顯示儀表、4臺(tái)高清高速球攝像機(jī)、2臺(tái)數(shù)字高清固定紅外攝像機(jī)及系統(tǒng)線纜等組成。
泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)主要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視配電開關(guān)柜合、分閘信號(hào)、泵站機(jī)組信號(hào)、故障信號(hào)、斷路器位置信號(hào),系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視故障信號(hào)在有危及系統(tǒng)運(yùn)行的情況及時(shí)停止設(shè)備運(yùn)行;遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)上下游水位、流量信號(hào)及進(jìn)線柜電流、電壓等。
4臺(tái)高清夜視高速球攝像機(jī)用于實(shí)時(shí)監(jiān)視內(nèi)外河、泵房及管理所區(qū)域范圍內(nèi)環(huán)境情況,2臺(tái)數(shù)字高清固定紅外攝像機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)視配電房及變電站區(qū)域范圍內(nèi)環(huán)境情況,攝像機(jī)將前端圖像信息采集后經(jīng)有線網(wǎng)絡(luò)上傳到硬盤錄像機(jī)上,值班人員通過監(jiān)控軟件可以實(shí)時(shí)瀏覽前端的視頻圖像。
現(xiàn)地控制屏內(nèi)設(shè)有可編程控制器plc,plc實(shí)時(shí)采集配電開關(guān)柜、泵站機(jī)組等變配電設(shè)備運(yùn)行工況及水位、電氣、流量等數(shù)據(jù)經(jīng)有線網(wǎng)絡(luò)上傳到操作員工作站。
各泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)留有與管理處調(diào)度中心的監(jiān)控接口。
1.2、現(xiàn)地控制屏
本單元監(jiān)控范圍包括配電、水泵機(jī)組。現(xiàn)地控制單元設(shè)備布置于機(jī)旁。
現(xiàn)地控制單元能實(shí)現(xiàn)的主要功能如下,但不限于此;
(1)數(shù)據(jù)采集和處理;
(2)運(yùn)行監(jiān)視;
(3)事件監(jiān)測(cè)和發(fā)送;
(4)事故、故障音響
(5)數(shù)據(jù)通訊;
(6)系統(tǒng)診斷;
1.2.1數(shù)據(jù)采集及處理
(1)采集機(jī)組各電氣量和非電氣量,并做相應(yīng)處理,存入數(shù)據(jù)庫,根據(jù)需要上送泵站控制中心。
(2)收集配電設(shè)備,繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的狀態(tài)量,存入數(shù)據(jù)庫,根據(jù)需要上送泵站控制中心。
(3)采集各被監(jiān)控對(duì)象的各種電量和非電量,并做相應(yīng)處理,存入數(shù)據(jù)庫,根據(jù)需要上送泵站控制中心。
(4)接受主變有功電度和無功電度,分時(shí)積算求出泵站消耗的有功電度、無功電度,存入數(shù)據(jù)庫并上送泵站控制中心;
(5)收集被監(jiān)控對(duì)象各設(shè)備、繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的狀態(tài)量,存入數(shù)據(jù)庫,根據(jù)需要上送泵站控制中心。
1.2.2監(jiān)視運(yùn)行
與泵站控制中心和機(jī)組繼電保護(hù)裝置等相結(jié)合,完成監(jiān)視任務(wù),主要包括狀變監(jiān)視、越復(fù)限檢查、過程監(jiān)視和現(xiàn)地控制單元異常監(jiān)視。
現(xiàn)地控制單元上應(yīng)有人機(jī)接口和打印控制單元內(nèi)各種信息的手段。可由便攜式計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。
1.2.3事故監(jiān)測(cè)和發(fā)送
自動(dòng)檢測(cè)本單元所屬的設(shè)備、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的動(dòng)作情況,當(dāng)發(fā)生狀變時(shí),將事件的性質(zhì)依次檢測(cè)、歸類存檔,并上送泵站控制中心。
1.2.4事故、故障音響
現(xiàn)地控制單元設(shè)有反映所監(jiān)控對(duì)象的事故、故障、越復(fù)限等狀態(tài)的不同頻率的音響報(bào)警裝置。
1.2.5數(shù)據(jù)通訊
(1)完成與泵站控制中心的數(shù)據(jù)交換,實(shí)時(shí)上送泵站控制中心所需的過程信息。
(2)現(xiàn)地控制單元接收泵站控制中心所用的同步時(shí)鐘信息以保持同泵站控制中心同步。
(3)發(fā)送和接收觸摸屏的數(shù)據(jù)。
1.2.6系統(tǒng)診斷
(1)現(xiàn)地控制單元硬件故障診斷:可在線或離線自檢設(shè)備的故障,故障診斷應(yīng)能定位到模塊。
(2)軟件故障診斷:應(yīng)用軟件運(yùn)行時(shí),若遇故障應(yīng)能自動(dòng)給出故障性質(zhì)及部位,并提供相應(yīng)的軟件診斷工具。
(3)在線運(yùn)行時(shí),當(dāng)診斷出故障,能自動(dòng)閉鎖控制出口或切換到備用系統(tǒng),并將故障信息上送泵站控制中心以便顯示、打印和報(bào)警。
1.3、泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)功能
各泵站監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)備布置在各泵站的控制室,至少具有以下功能,但不限于此;
(1)數(shù)據(jù)采集與處理;
(2)運(yùn)行監(jiān)視;
(3)監(jiān)視、記錄、報(bào)告;
(4)事故相關(guān)量記錄;
(5)正常操作指導(dǎo)和事故處理操作指導(dǎo);
(6)數(shù)據(jù)通訊;
(7)屏幕顯示;
(8)泵站設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理;
(9)系統(tǒng)診斷;
(10)軟件開發(fā);
(11)仿真培訓(xùn);
(12)其它;
1.4、泵站自動(dòng)化系統(tǒng)性能
本工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)高度可靠,不會(huì)因其本身的局部故障而影響現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行,而且系統(tǒng)的mtbf.mttr及各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)滿足部頒《水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件》的規(guī)定,并與計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展水平相適應(yīng)。
1.4.1實(shí)時(shí)性
主控級(jí)及現(xiàn)地控制箱的響應(yīng)能力滿足數(shù)據(jù)采集、人機(jī)通信、控制功能和系統(tǒng)通信的時(shí)間要求。
(1)數(shù)字量采集周期〈1s;
(2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫更新周期〈1-2s;
(3)控制命令響應(yīng)時(shí)間:
?控制命令回答響應(yīng)時(shí)間〈1s
?接受執(zhí)行命令到執(zhí)行控制的響應(yīng)時(shí)間〈1s
(4)模擬量采集周期:
電量≤1s
非電量≤10s
(5)主控級(jí)對(duì)現(xiàn)地系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和控制的響應(yīng)時(shí)間≤2s
(6)人機(jī)通信響應(yīng)時(shí)間:
?調(diào)用新畫面的響應(yīng)時(shí)間:從運(yùn)行人員發(fā)生一個(gè)新的畫像調(diào)用指令開始到圖象完全顯示在監(jiān)視器上為止的監(jiān)視器響應(yīng)時(shí)間〈1s;報(bào)警或事件發(fā)生到監(jiān)視器屏幕顯示和發(fā)出的音響的時(shí)間〈2s;
?調(diào)用新畫面的響應(yīng)時(shí)間:從運(yùn)行人員發(fā)出到一個(gè)新的圖象命令開始到圖象完全顯示在監(jiān)視器上為止的監(jiān)視器響應(yīng)時(shí)間〈2s;
?操作員命令發(fā)出到現(xiàn)地控制單元接收命令回答響應(yīng)的時(shí)間〈3s;
?在已顯示面上動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)更新周期≤2s
1.4.2可靠性
監(jiān)控系統(tǒng)及其設(shè)備能適應(yīng)本工程的工作環(huán)境,具有足夠的抗干擾性能,能長(zhǎng)期可靠地穩(wěn)定運(yùn)行。本系統(tǒng)設(shè)備的mtbf參數(shù)如下:
主控計(jì)算機(jī)(含硬盤)>8000h;
現(xiàn)地控制屏lcu>16000h;
為確保系統(tǒng)的高可靠性,除選用高可靠性的的硬件外,還采取下列措施:
(1)現(xiàn)地監(jiān)控單元在正常工作狀態(tài)下處于系統(tǒng)的集中指揮下運(yùn)行,但在緊急情況下或系統(tǒng)故障時(shí)又可獨(dú)立運(yùn)行。個(gè)別現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元故障,不會(huì)對(duì)系統(tǒng)或其它單元構(gòu)成影響。
(2)系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)置監(jiān)控定時(shí)器功能。
(3)監(jiān)控軟件選用先進(jìn)并應(yīng)承成熟的監(jiān)控軟件包開發(fā)應(yīng)用軟件,確保系統(tǒng)軟件運(yùn)行的高可靠性。
(4)對(duì)控制指令的發(fā)布規(guī)定操作權(quán)限,命令傳送須經(jīng)過巡回認(rèn)證,數(shù)據(jù)采集要求經(jīng)過合理性判別和處理,以防誤操作。
(5)系統(tǒng)采用有效的防雷技術(shù),確保系統(tǒng)運(yùn)行。因系統(tǒng)處于強(qiáng)電環(huán)境下運(yùn)行,對(duì)系統(tǒng)的輸入信號(hào)均采取光隔技術(shù),輸出信號(hào)采用光隔加中間繼電器隔離等保護(hù)措施,以及重要設(shè)備(如ups),重要信號(hào)線路與電源等線路裝設(shè)各類浪涌保護(hù)器,以防工業(yè)干擾和雷電的影響,減少數(shù)據(jù)出錯(cuò)和元件損壞。
1.4.3可維修性
所提供的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件將便于維護(hù)、測(cè)試和檢修。
(1)可維修mttr為〈1h
(2)設(shè)備具有自診斷和尋找故障程序,指出具有故障部位,在現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)換故障部件后即恢復(fù)正常。
(3)設(shè)有便于試驗(yàn)和隔離故障的斷開點(diǎn)
(4)配備合適的專用安裝插卸工具。
(5)預(yù)防性維修應(yīng)使磨損性故障盡量減少。
(6)互換件與不可互換件有識(shí)別措施。
(7)大限度選擇通用器件,提高硬件的代換能力。
(8)可通過便攜機(jī)進(jìn)行編程修改和增加軟件。
1.4.4可用率
(1)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng),軟件設(shè)計(jì)實(shí)用、緊湊,以達(dá)到較高的系統(tǒng)可用率。
(2)系統(tǒng)可用率是在整個(gè)系統(tǒng)交接前的試運(yùn)行期間30天內(nèi)不低于**,在設(shè)備驗(yàn)收后的兩年內(nèi)達(dá)到98.8%。
(3)其它性能如系統(tǒng)可擴(kuò)性、可變性能滿足《水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)規(guī)范》的要求。
1.4.5cpu負(fù)載率
cpu負(fù)載率根據(jù)招標(biāo)文件定義,不低于以下標(biāo)準(zhǔn):
(1)主控級(jí)計(jì)算機(jī)的處理能力應(yīng)有充分的裕度,其負(fù)載率應(yīng)小于40%;
(2)現(xiàn)地控制單元cpu的負(fù)載率應(yīng)小于60%。
1.4.6系統(tǒng)
1、系統(tǒng)具有下列操作措施:
(1)對(duì)系統(tǒng)每一功能的操作提供檢查和校核,發(fā)現(xiàn)有誤時(shí)能報(bào)警、撤消。
(2)當(dāng)操作有誤時(shí),能自動(dòng)或手動(dòng)地被禁止并報(bào)警
(3)對(duì)任何自動(dòng)或手動(dòng)操作可作存貯記錄或作提示指導(dǎo)。
(4)在人機(jī)通信中設(shè)操作員控制權(quán)口令。
(5)按控制層次實(shí)現(xiàn)閉鎖,其優(yōu)先權(quán)順序?yàn)?現(xiàn)地,控制中心。
(6)系統(tǒng)具有定義控制臺(tái)不同的使用等級(jí)的功能,其級(jí)數(shù)不小于4級(jí)。
2、系統(tǒng)具有下列通信措施:
(1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能確保信息傳送中的錯(cuò)誤不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)關(guān)鍵性故障。
(2)主控級(jí)與現(xiàn)地控制屏的通信包括控制信息時(shí),對(duì)是否響應(yīng)作明確的提示。在2-5次重復(fù)通信失敗時(shí)發(fā)出報(bào)警。
(3)通道設(shè)備上提供適當(dāng)?shù)臋z查手段,以證實(shí)通道正常。
3、系統(tǒng)具有下列硬件、軟件和固件措施:
(1)應(yīng)有電源故障保護(hù)和自動(dòng)重新啟動(dòng)。
(2)能預(yù)置初始狀態(tài)和重新預(yù)置。
(3)有自檢能力,檢出故障時(shí)能自動(dòng)報(bào)警。
(4)設(shè)備故障能自動(dòng)切除或切換并能報(bào)警。
(5)任何硬件和軟件的故障都不應(yīng)危及電力系統(tǒng)的完善。
(6)系統(tǒng)中任何地方單個(gè)元件的故障不應(yīng)造成生產(chǎn)設(shè)備誤動(dòng)。
1.4.7可擴(kuò)性
1、為確定和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充,采取以下措施:
(1)plc系統(tǒng)底板預(yù)留擴(kuò)展槽位,在plc增添部件時(shí),需進(jìn)行重新配置;
(2)交換機(jī)預(yù)留40%以上的網(wǎng)絡(luò)接口,并可以向上或向下級(jí)連。
2、系統(tǒng)可擴(kuò)充的范圍如下:
(1)plc備用點(diǎn)不少于使用點(diǎn)設(shè)備的20%。
(2)主控級(jí)計(jì)算機(jī)存貯器容量應(yīng)有40%以上裕度。
(3)系統(tǒng)留有擴(kuò)充現(xiàn)地控制裝置、外圍設(shè)備或系統(tǒng)通信的接口。
(4)網(wǎng)絡(luò)通訊的通訊負(fù)載率小于50%
(5)屏柜內(nèi)留有可擴(kuò)充插槽的空間。
1.4.8可變性
1、輸入輸出點(diǎn)的可變性如下:
(1)實(shí)時(shí)由運(yùn)行人員確定輸入輸出點(diǎn)的說明。
(2)可實(shí)時(shí)改變模擬點(diǎn)工程單位標(biāo)度。
(3)可實(shí)時(shí)改變模擬點(diǎn)限值。
(4)可實(shí)時(shí)改變模擬點(diǎn)限值死區(qū)。
(5)可實(shí)時(shí)在分布式數(shù)據(jù)庫中為已有的現(xiàn)地控制屏增加初始未提供的變量。
(6)可實(shí)時(shí)在分布式數(shù)據(jù)庫中為已有的現(xiàn)地控制單元和終端的通信接口地址、輸入輸出點(diǎn)設(shè)備地址等進(jìn)行再分配并作相應(yīng)的軟件改變。
2、在軟件設(shè)計(jì)時(shí)將對(duì)影響系統(tǒng)或影響管理程序的可變性功能加以限制,授權(quán)相應(yīng)的操作人員完成。