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    泵站無(wú)人值守系統解決方案

    更新時(shí)間:2022-06-02瀏覽:2031次


    • 概述

        2021年7月,河南大雨連遭襲擊引發(fā)社會(huì )強烈關(guān)注,其中暴雨導致的城市內澇和各項城市功能癱瘓、人員傷亡給全國各省市都敲響了警鐘。常州市排水在全國都處于地位,為保障常州市城市排水及相關(guān)正常進(jìn)行,防患于未然,相關(guān)部門(mén)針對泵站無(wú)人值守系統項目硬件設備及相關(guān)服務(wù)提出項目需求。

    泵站系統作為市政城市排水及污水處理系統的重要環(huán)節,和城市生產(chǎn)生活息息相關(guān),有著(zhù)極其重要的作用。泵站無(wú)人值守系統是傳統工業(yè)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合產(chǎn)生的一種新型電力網(wǎng)絡(luò )運行形態(tài),通過(guò)賦予泵站電網(wǎng)設備靈敏、準確的感知能力及設備間互聯(lián)、互通、互操作功能,構建基于軟件定義的高度靈活和分布式智能協(xié)作的配電網(wǎng)絡(luò )體系,實(shí)現對配電網(wǎng)的全面感知、數據融合和智能應用,滿(mǎn)足泵站電網(wǎng)精益化管理需求,支撐能源互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展。

    如何提高泵站無(wú)人值守的供電可靠性和供電質(zhì)量,是保障人民安居樂(lè )業(yè)、經(jīng)濟發(fā)展、生活穩定的重要前提。但隨著(zhù)配網(wǎng)設備設置的投入逐步增大,近幾年針對配變場(chǎng)所的事故時(shí)有發(fā)生,如:因設備用電過(guò)負荷易過(guò)熱引發(fā)火災,一次設備內部絕緣異常放電,現場(chǎng)監控未全面覆蓋導致設備失盜,設備狀態(tài)無(wú)實(shí)時(shí)監測預警系統造成設備故障停運等等。綜上,如何實(shí)現配變站所智能監控就成為了配電生產(chǎn)管理的重心。而綜合輔助系統的投運,能夠感知配網(wǎng)運行環(huán)境,為可靠供電保駕護航。

    • 技術(shù)方案

    泵站配電間智能輔助監控系統是集硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò )于一體的大型聯(lián)網(wǎng)監控體系,以能源職業(yè)渠道軟件為基地,完成多級聯(lián)網(wǎng)及跨區域監控,在調控基地/運維基地即可對前端體系集中監控、統一辦理,為智能電網(wǎng)保駕護航。

    泵站配電間智能輔助監控系統全部選用高清、智能、物聯(lián)網(wǎng)、4G應用技術(shù),在“標準化、一體化、智能化"規劃準則的指引下,選用標準化職業(yè)商品,完成了以下功用:

    多元視頻監控:支持高清視頻監控、智能視頻監控、移動(dòng)視頻監控,全部提高視頻質(zhì)量和安防水平;

    輔佐體系交融:完成視頻監控、環(huán)境監測、安防報警、門(mén)禁、智能操控等子體系的集成,各子體系依據預案進(jìn)行聯(lián)動(dòng);

    可視運轉辦理:可按需配置區域視頻巡視預案,一起可與DSCADA體系通訊,當進(jìn)行倒閘操作或跳閘事故時(shí),DSCADA發(fā)送“遙控"或“遙信"信號至視頻監控體系,相關(guān)相應的攝像機預置位;

    立體監管形式:完成前端、區縣、地市三級筆直監管,固定網(wǎng)絡(luò )選用C/S、B/S方法進(jìn)行拜訪(fǎng),移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )經(jīng)過(guò)手持辦理終端(手機、平板等)進(jìn)行監管;

    體系運維辦理IT基礎設備辦理、視頻質(zhì)量確診、帶寬優(yōu)化及操控、財物辦理、日志辦理、運維派單等。

    • 設計依據

    GB50052-95 《供配電系統設計規范》

    GB50057-94 《建筑防雷設計規范》(2000 版)

    GB50343-2004 《建筑物電子信息系統防雷技術(shù)規范》

    GB50062-92 《電力裝置的繼電保護和自動(dòng)裝置設計規范》

    GB50198-94 《民用閉路監視電視系統工程技術(shù)規范》

    GB50217-2007 《電力工程電纜設計規范》

    GB14050-93 《系統接地的型式及安裝技術(shù)要求》

    GB2450-87 《電子設備雷擊保護條例》

    GB/T18268-2000 《電設備電磁兼容性要求》

    GB/T19271-2003 《雷電電磁脈沖防護》

    GB/T17544-98 《軟件包質(zhì)量要求和測試》

    GB4208-93 《外殼防護等級》

    GB/T5234 《工業(yè)控制計算機系統驗收規范》

    GBJ131-90 《自動(dòng)化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準》

    GBJ63-90 《電力裝置的電測量?jì)x表裝置設計規范》

     GBJ79-85 《工業(yè)企業(yè)通信接地設計規范》

     GB50093-2002 《自動(dòng)化儀表工程施工及驗收規范》

    • 系統架構及組成

    智能管理系統采用三層架構,分為感知層、網(wǎng)絡(luò )層、應用層。感知層通過(guò)分布式環(huán)境檢測設備,完成對現場(chǎng)設備運行及環(huán)境狀態(tài)的采集;通信層主要作用是完成對來(lái)自現場(chǎng)檢測設備狀態(tài)參數及工作參數的網(wǎng)絡(luò )傳輸,將相關(guān)數據傳輸至上層信息管理層;或者是將來(lái)自上層信息管理層的遠程控制指令傳輸至各現場(chǎng)控制設備或者控制節點(diǎn);應用層對感知層上傳的數據進(jìn)行數據分析、存儲和展示遠程控制指令的下達,完成對設備的運行狀態(tài)和工作參數的實(shí)時(shí)監測和遠程控制。如圖所示:

    1、系統拓撲

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    2、系統說(shuō)明

    泵站無(wú)人值守系統主要分為兩大部分,站端監控和后臺中心管理。

    1)站端監控包括各種探測傳感器、數據采集單元(智能環(huán)境綜合監控裝置)、視屏圖像采集系統、電子圍欄系統、門(mén)禁系統、綜合控制等幾個(gè)部分。

    站端監控安裝在各變配電室,實(shí)時(shí)監測現場(chǎng)實(shí)際環(huán)境狀態(tài)及各項參數,如視頻、明火、煙霧、人員非法入浸、環(huán)境溫濕度、門(mén)禁、臭氧等氣體含量、開(kāi)關(guān)柜母排溫度、開(kāi)關(guān)柜內局放等。系統具備實(shí)時(shí)在線(xiàn)診斷功能,可配合站端動(dòng)力環(huán)境監控實(shí)現診斷結果輸出與執行。如:現場(chǎng)溫濕度超標,系統通過(guò)數據診斷,診斷結果以開(kāi)關(guān)控制信號形式傳輸給除濕機、風(fēng)機、百頁(yè)窗等站端設施進(jìn)行自動(dòng)除濕、降溫作業(yè)。監測數據與診斷執行可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )將現場(chǎng)各項監測、執行參數及狀態(tài)上傳到中心管理系統。

    中心管理系統集中采集、管理各個(gè)站端系統,平面顯示各站端實(shí)時(shí)情況,包括主接線(xiàn)、設備工況、實(shí)時(shí)檢測數據曲線(xiàn)與歷史數據曲線(xiàn)等界面,直觀(guān)的描述現場(chǎng)環(huán)境狀態(tài)等。


    • 系統平臺功能

    目前在排水管理處中心設有一套大華安防綜合平臺,平臺型號為 DH-DSS-H8900,該平臺負責管理和接入泵站視頻與泵站門(mén)禁。

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    • 監測方案

    在泵站內,“端"側廣泛部署配電設備狀態(tài)感知元件,除監測電壓、電流、功率等傳統電氣量外,在開(kāi)關(guān)站內、主變室、等典型場(chǎng)景,部署多種感知元件,監測設備本體和環(huán)境關(guān)鍵狀態(tài)參量?!斑?側參照新型站所終端PLC控制柜的功能和實(shí)現方式,在項目區內部署新型智能端,實(shí)現關(guān)鍵狀態(tài)信息本地接入、邊緣計算和遠程通信?!肮?側通信網(wǎng)絡(luò )方面,實(shí)現電力4G無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)建設?!霸?側部署主站系統,實(shí)現設備狀態(tài)監測、故障研判、故障定位等高級應用。

    1)PLC控制器設備,用于負責采集處理10kV配電站傳感器監測數據及站內安防、視頻、門(mén)禁數據,并同步將監測數據遠傳給智能綜合監控平臺;安裝方式:立柜式。

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       PLC控制柜

    主要參數及功能:壁掛式安裝;功能一體化設計,具有豐富的開(kāi)入開(kāi)出接口和聯(lián)動(dòng)邏輯判斷功能等。規約支持:MODBUS(TCP)、104等;硬件配置:6串口、2網(wǎng)口、8開(kāi)入、8開(kāi)出,通信模式支持485、網(wǎng)口等。

    PLC控制柜形式根據現場(chǎng)具體要求定制。

    2)配置溫濕度變送器均于分布用于監測環(huán)境溫度和濕度;安裝方式:壁掛式安裝,均勻安裝于配電房?jì)葔吘嚯x地面1.2米高位置。

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    帶本地顯示/不帶本地顯示

    主要參數及功能:工作電源:12VDC;通訊方式:RS485;溫度測量范圍:-20--+120℃;濕度測量范圍:0-100%RH;傳感器設備帶本地顯示/不帶本地顯示任選。


    3)配置煙霧探測器,用于監測消防消防火情狀態(tài),當采集到火災報警信號時(shí),智能監測主機把信號上傳至系統監控軟件,并聯(lián)動(dòng)視頻系統進(jìn)行錄像。

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     煙霧探測器

    主要參數及功能:

    煙霧探測器:工作電源:DC 9~24V ,煙霧靈敏度:1.06±.26%F T. 報警聲音:≥80dB ,常閉常開(kāi)可選;

    4)配置變壓器溫控儀,實(shí)現干式變壓器各項繞組溫度、超溫報警及跳閘、冷卻風(fēng)機啟動(dòng)情況的監測(已具備的采用現有協(xié)議接入方式)。

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    主要參數及功能:利用在干式變壓器三相繞組中三只高線(xiàn)性精度的 Pt100 鉑熱電阻來(lái)檢測及顯示變壓器繞組的溫升,具有相應的超高溫報警及超高溫跳閘控制輸出功能,能夠自動(dòng)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機對變壓器繞組進(jìn)行強迫風(fēng)冷,延長(cháng)變壓器的使用壽命,保證變壓器安全運行。溫度測量范圍:0.0℃~200.0℃,傳感器型號:Pt100 ,通信方式:RS485。

    5)在配電站房重要節點(diǎn)安裝網(wǎng)絡(luò )電力儀表,在實(shí)時(shí)監測電流、電壓、有功、無(wú)功、功率因數、正向有功電量、反向有功電量、正向無(wú)功電量、反向無(wú)功電量等信息的同時(shí),可監測電壓諧波、電流諧波,反映電能質(zhì)量。

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    6)配置智能門(mén)禁(智能門(mén)鎖)管理系統,用于管理人員進(jìn)出,可以遠程進(jìn)行開(kāi)門(mén)操作,自動(dòng)識別智能卡上的身份信息和門(mén)禁權限信息,持卡人只有在規定的權限的門(mén)禁點(diǎn)刷卡后,門(mén)禁才能自動(dòng)開(kāi)門(mén)放行允許出入,否則對非法入侵拒絕開(kāi)門(mén)并輸出報警信號。

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    門(mén)禁卡        門(mén)禁控制器                         門(mén)狀態(tài)傳感器  

    建設內容

       典型的門(mén)禁系統通常由門(mén)禁主機、讀卡器、出門(mén)按鈕、電鎖組成,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將獨立運行的門(mén)禁系統集成接入中心平臺,實(shí)現在變電站輔助監控平臺上的管理及控制。

    1. 實(shí)時(shí)顯示所有門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài),可手動(dòng)/聯(lián)動(dòng)控制任意門(mén)的開(kāi)/關(guān);

    2. 實(shí)時(shí)記錄并顯示開(kāi)關(guān)門(mén)、人員進(jìn)出等信息;

    3. 可聯(lián)動(dòng)其他系統,實(shí)現智能布放,如視頻彈窗、燈光聯(lián)動(dòng)、警笛報警、語(yǔ)音播報等。

    結構圖

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    門(mén)禁管理子系統示意圖

    點(diǎn)位部署及智能聯(lián)動(dòng)

    門(mén)禁管理子系統對配電室室內人員進(jìn)出管控起著(zhù)重要作用,且與其他子系統進(jìn)行聯(lián)動(dòng),實(shí)現智能管控功能。

    1. 門(mén)禁管理子系統通常安裝于主控樓、屏柜室、蓄電池室等重要區域,對其門(mén)的開(kāi)關(guān)、人員進(jìn)出起到了嚴格把控。

    2. 變電站中,門(mén)禁主機通常安裝于屏柜內,若門(mén)禁控制器與電鎖、開(kāi)門(mén)按鈕、讀卡器之間若超過(guò)100米(信號線(xiàn)以0.75mm2橫截面積為例),盡量將控制器就近安裝,以免距離過(guò)長(cháng),電鎖供電電壓過(guò)低,磁力不足。

    3. 門(mén)禁讀卡器有刷卡、密碼、指紋等多種類(lèi)型,當有人員在預案范圍時(shí)間內/外采取其中一種方式進(jìn)行開(kāi)門(mén)或強行開(kāi)門(mén)時(shí),系統可設置聯(lián)動(dòng)聲光警笛及就近攝像機開(kāi)啟視頻監控,實(shí)現可視化智能管理。

    4. 火災報警子系統告警至中心平臺時(shí),門(mén)禁管理子系統可接收平臺預案命令,聯(lián)動(dòng)控制電鎖的開(kāi)與關(guān)。

    7)配置聲光報警器,用于現場(chǎng)告警聲光一體化警示。

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    主要參數及功能:工作電源:AC220V,光源形式:LED,功率:5W,音量:85dB以上。

    8)視頻監控子系統

    建設內容

    視頻監控是現代最常見(jiàn)的且有效的安全防范措施,對電力設施的安全運行及資產(chǎn)保護具有重要作用,配電站房視頻安防監控子系統主要有前端攝像機、視頻存儲單元、語(yǔ)音對講裝置等組成,實(shí)現整個(gè)配電室及泵站的實(shí)時(shí)視頻監控、語(yǔ)音對講,以及對存儲的視音頻信息進(jìn)行查詢(xún)回放。

    1. 基本覆蓋監控主控樓、設備區、周界、出入口區等重要且區域;

    2. 同時(shí)能實(shí)現圖像存儲、歷史圖像查詢(xún)、云臺操作控制等功能;

    3. 能夠實(shí)現穿越圍欄、徘徊檢測、遺留檢測、搬移檢測等智能分析功能;

    4. 能夠與其他子系統聯(lián)動(dòng),實(shí)現可視化報警。

    5. 能夠擴展實(shí)現視頻質(zhì)量診斷、智能巡檢等智能功能,對視頻質(zhì)量問(wèn)題及視頻巡檢情況迅速報警及處理,輸出報表。

    結構圖

    視頻結構圖.png

    視頻監控子系統示意圖

    點(diǎn)位部署及智能聯(lián)動(dòng)

    視頻監控子系統對監視變電站的一次設備及二次設備等的運行狀態(tài)起著(zhù)“看得見(jiàn)、看得清"的重要作用,且能與其他子系統實(shí)現智能聯(lián)動(dòng)功能:

    球機,選用防護等級IP66及以上的久創(chuàng )高清紅外球型攝像機,適用于室內外。

    1. 室外通常安裝于泵站圍墻等重要區域,用于監測設備運行情況及人員情況,同時(shí),可配合安全警衛子系統,實(shí)現可視化安全防護;

    2. 室內通常安裝于高壓室等重要區域,用于監測設備運行情況及人員情況,同時(shí),可配合門(mén)禁管理子系統,實(shí)現可視化安全防護

    3. 槍機,選用防護等級IP66及以上的久創(chuàng )高清紅外槍型攝像機,通常用于監測大門(mén)口人員及車(chē)輛進(jìn)出情況,可與聲光警笛聯(lián)動(dòng)實(shí)現報警。

    9)安全警衛子系統

    建設內容

    安全警衛子系統,具有防盜、非法闖入等行為產(chǎn)生告警提示的作用,是現階段可靠性較高的物防手段,在一定程度上可以代替人員值守,減輕工作負擔的作用。系統由紅外雙鑒、紅外對射、電子圍欄、聲光警笛等周界報警裝置組成。

    1. 基本覆蓋整個(gè)變電站周界及室內入口;

    2. 實(shí)現對整個(gè)變電站的周界布防;

    3. 能夠實(shí)現周界入侵時(shí)的實(shí)時(shí)報警;

    4. 與其他子系統實(shí)現智能聯(lián)動(dòng),實(shí)現全面布防。

    結構圖

    安全警衛子系統2.png

    安全警衛子系統示意圖

    點(diǎn)位部署及智能聯(lián)動(dòng)

    安全警衛子系統對變電站防衛起著(zhù)重要作用,且可與其他子系統進(jìn)行聯(lián)動(dòng),實(shí)現智能防衛功能。

    1. 紅外對射通常安裝于大門(mén)處,人員翻越大門(mén)時(shí)可觸發(fā)紅外對射報警,進(jìn)而可聯(lián)動(dòng)聲光警笛及就近的攝像機實(shí)現可視化智能告警;

    2. 電子圍欄安裝于圍墻上,一方面起到威懾作用,另一方面,當有人員翻越圍墻碰觸電子圍欄時(shí)可生產(chǎn)高壓脈沖,進(jìn)而聯(lián)動(dòng)聲光警笛及就近的攝像機實(shí)現可視化智能告警。

    3. 紅外雙鑒通常安裝于主控室、開(kāi)關(guān)室等室內入口處,通過(guò)微波加被動(dòng)紅外雙重識別技術(shù),對入侵情況進(jìn)行探測告警,同時(shí)可聯(lián)動(dòng)聲光警笛及就近的攝像機實(shí)現可視化智能告警。


    六、相關(guān)監測案例



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