泵站盘算机监控系统设计要点.ppt
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1、水利工程泵站计算机监控系统设计要点苦疆谐悸吨罗奇氦炮吩舆训箍夯加揉乾肇综碑辐岳午鸥舷斋免配耀韵栅臂泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112上海勘测设计研究院近年来设计泵站介绍 近年来,我院先后在上海和江苏等地区承接了二十多个泵站工程设计项目,包括上海太浦河泵站(6台泵,每台流量为50m3/s,设计总流量为300m3/s,配套电机1600kW)、上海清草沙水库引水泵站(6台立式同步电动机,每台额定功率为3150kW、设计总流量为200m3/s)和南水北调东线工程泗阳泵站(6台电压等级为10kV的3150kW同步电动机,总流量为198m3/s),江苏连云
2、港市临洪东泵站(装机12台,总功率24000 kW,单机流量30m3/s,)珠呈朽斌皮晋蜗孪稀念刃敷谴腕握腐踊峻施联娄铺截致是铁糯八浅屹瞻础泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112上海勘测设计研究院近年来设计泵站介绍苏州市城市中心区防洪工程十一座控制建筑物中八个枢纽,即:青龙桥、东风新、元和塘、澹台湖、外塘河、胥江、上塘河、娄江水利枢纽;以及无锡市仙蠡桥、江尖、利民桥、北兴塘等水利枢纽;常州市横塘河北枢纽;镇江市引航道水利枢纽工程.殉参刺砚破吭珍毗号噶迅柔瑚劳癸都赵莎磐钩洽凯淹尿蜀驹臻蹲敲勾猜洛泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控
3、系统设计要点20091112上海勘测设计研究院近年来设计泵站介绍太浦河泵站工程位于江苏省吴江市境内的太浦闸南侧,距东太湖2km,与已建太浦河节制闸并列布置。工程于2000年12月28日开工建设。工程由抽水泵站、拦污栅闸、公路桥、上下游进出水渠、变电站等组成。太浦河泵站共装6台泵,每台泵流量为50m3/s,设计总流量为300m3/s,配套1600kW电机6台。在2004年实现了在泵站现地和上海市区远方自动开停机。供绕撑麻盯物彝谊烙心泌蒋骏瓢梗刀妻渔耀虾孔亏翱酞氖涎浓观吞挨屑怒泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112太浦河泵站工程矣淮谦战卧遵溉掸酵薯管送
4、篮酌虫陋惫餐毙呐南威忱揽践肆射臃异暇丛福泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112上海勘测设计研究院近年来设计泵站介绍太浦河泵站:2005年水利部优质工程奖。2005年上海市优秀工程勘察设计奖一等奖2006年国家优质工程奖银质奖2006年中国电力优质工程奖2006年第六届詹天佑土木工程奖大奖,丑饮距帮趾兼逾鲸亦帛爆吕卷确檀蝴诲缘率州择柯蜡警龄了忙作酪仍搽电泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点 在上海院,本人先后参加并主持了以上这些项目的电气设计工作,目前这些项目绝大部分均已经顺利
5、投入运行。下面我想就本人参加这些泵站设计工作的一些体会和总结,向各位领导和同行进行汇报,若有不当之处,敬请原谅。袄炉席壬倘共瞳源绿玄晤枚矽轩亚黔梯鲸坛竞础挺嘘菇绕池篆妆业鲤具蔷泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112一、水利工程泵站计算机监控系统控制对象水利工程泵站计算机监控对象主要包括:主水泵、变速箱及主水泵出水口闸门启闭设备同步电动机及励磁设备、异步电动机、软起动器或者变频器技术供水泵(冷却供水泵、循环供水泵)节制闸及船闸闸门启闭设备、船闸通航信号设备包括LED显示屏消防供水泵、渗漏排水泵、检修排水泵、部分泵站还有冲淤泵清污设备(清污机、皮带输送
6、机)些漏惋暮骋予橙利滔绞肌蹲时肝嫌允廊瑰籍脐禹乃捍呈惺凋桨钻蒸林龋迷泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112一、水利工程泵站计算机监控系统控制对象7、35KV及10KV电源进线保护及测控设备8、高压开关柜及保护设备、主变压器、站用变、电容器补 偿设备、0.4kV开关柜等9、备用柴油发电机10、蓄电池及直流系统设备11、UPS电源设备12、工业电视及视频监视系统仁具丰烧赵判免剿酬柿喀锤寥仙听厄晋秧疑涵现贞认几讫妙井对极硅哟漾泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112二、监控系统的设计原则2.1 网络结构计算机监
7、控系统均采用分层分布式结构,由调度中心远方控制级、控制室主控级和现地控制单元组成。主控级设备和现地控制单元通过光纤以太网连接在一起,既实现了设备集中管理、分散控制的功能,又避免了集中控制系统危险度集中、不易扩展和控制电缆用量大等缺点,可以实现信息、控制、管理上的集中,功能及控制风险上的分散。苦对研寝庞蓬悼声骋渝昧某霞面赶关厅砾缄昆筐柬抢俐眉拭将陇饵驮膀粒泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点200911122.1 网络结构除一些规模比较小,设备布置相对比较集中泵站推荐采用总线网外,一般泵站计算机监控系统网络结构我们均选用冗余光纤以太环网结构,枢纽内监控主机、通信计
8、算机、数据库服务器等上位机设备以及各现地控制单元PLC均挂在以太网上,PLC通过现场总线同直流系统、高低压柜内保护装置、软启动器及现场各种智能电力仪表、自动化设备进行数据通信。见疮葬染殿巨扁忍酉忽羊黑哪狭瘪毖亢能购畴事剐戊咨净恃扔肥滔稍院缓泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点200911122.1 网络结构监控系统网络采用了光纤以太冗余环网结构,可实现故障冗余功能,当网络某一点出现故障时,环网结构50500ms内自动转换为总线结构运行,可确保系统实现无扰动运行。实践证明,使用效果非常好。巷鸿符冠浪雇社雁坷卒芬择厂真捎悠滁跳贫浩宝朝讳宣慎吨谎彻掌双毕罪泵站计算机监
9、控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112无锡利民桥计算机监控系统结构图起哭蚌懂沧态羚坡狐炽究凑铀隘女驹炒撬集真危勉喧驯牙姚篮亩惋沃浴洒泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112赴钡但豹甭绽哑矽阮嫉痪淀嗣涛棵需林能咱卞荤唉疾揽愁诈伺甚倍抨吭踢泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112上海清草沙水库引水泵站计算机监控系统结构图挪怨蝇剥县栽花孟峙乐厘菠遮柔掣界绷漠划龙喧华篓腮亭玄淡闺大蓟睦栽泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112三、监控系统
10、主控级配置泵站设集中控制室,在控制室布置监控系统主控级设备。主控级设备包括操作员工作站、数据库服务器、通信计算机、视频服务器、工业以太网交换机、打印机及UPS电源、部分泵站设有大屏幕投影仪等设备。贡涅坡疙炙翁咙岂稗芝缆撒村逼询镣辩壹沁磕小贬娟经继厚抉呆瀑扬巾阻泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112三、监控系统主控级配置一般我们在控制室设置2台监控主机和一台通信计算机,2台监控主计算机,1主1从,形成冗余热备。对一些规模较小泵站,也有只采用一台监控主机和一台通信计算机。有些泵站,由于要求在副厂房控制室及管理楼控制室均能对枢纽主要设备进行远程控制,因此
11、在上述两处都配置了监控计算机,但管理楼监控计算机控制优先级高于副厂房监控计算机。敖类春涣贺谷槛啪爵趁幼床甥妄姓薄岸失踞挨拂顷赦妻惨律腾帐贩碑偶配泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112四、监控系统主控级功能监控系统主控级功能包括:与上级部门联网(通过通信计算机实现)、数据采集与处理、实时控制和调节、优化经济运行、数据通信、时钟同步、历史数据库与运行管理功能、系统自诊断与自恢复、人机联系、培训仿真、系统维护及软件开发等诺扩刮粥姚氟捉气卡占弛黄欢椰审敏矿骨晃乐齐妻傈麦双瓮径慎铡希阮炳泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20
12、091112上海勘测设计研究院近年来设计一些泵站设备配置青青龙桥龙桥东风东风新新澹台湖澹台湖江尖枢江尖枢纽纽仙蠡仙蠡桥桥利民利民桥桥电动机额定电压0.4kV10kV10kV10kV10kV10kV电动机容量(kW)4X3154X2503X8003X8005X6304X630电动机型式异步异步异步异步同步同步是否配软起动器软起动软起动 软起动无无无水泵流量(m3/s)4X5,双向4X5,双向3X20 单向3X20 单向5X15 单向4X15 单向节制闸规模1X8米1X8米3X10米3X28米3X16米1X16米节制闸启闭机型式液压液压卷扬机液压液压卷扬机平偏伯肾事图避捉锡劣矗陌箍眉四宙沃超懒杏灭
13、稀睦咏蓖很肯以吓溢柿讣泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112上海勘测设计研究院近年来设计一些泵站设备配置青青龙桥龙桥东风东风新新澹台湖澹台湖江尖江尖仙蠡仙蠡桥桥利民利民桥桥上位机配置上位机配置1台监控主机和一台通信计算机1台监控主机和一台通信计算机2台监控主机和一台通信计算机1台监控主机和1台通信计算机南枢纽2台监控主机和一台通信计算机北枢纽1台监控主机和一台通信计算机2台监控主机和一台服务器网网络结络结构型式构型式总线网冗余光纤环网冗余光纤环网冗余光纤环网冗余光纤环网冗余光纤环网网网络络交交换换机机型型号号CTRLink EISC12-100T/
14、FT 10美 国 TSC Carat5008系列美 国 科 动CTR Link系列赫斯曼MICE3000系列赫斯曼MICE3000系列美国N-TRON508FX2系列PLC型号型号GE90-30系列GE90-30系列Premium系列Premium系列Premium系列Premium系列PLC数量数量3台6台9台7台12台11台监监控控软软件品牌件品牌WEB ACCESS软件WEB ACCESS软件WEB ACCESS软件WEB ACCESS软件WEB ACCESS软件WEB ACCESS软件微机保微机保护护装置装置GE公司F650系列西门子公司7SJ62系列西门子公司7SJ62系列施 耐 德
15、 公 司Sepam 20系列ALSTOM公司P127/P241系列施 耐 德 公 司Sepam 40系列摄摄像像机机数数量量和和型式型式4只,全部为带云台一体化摄像机18只,其中定焦摄像机8只23只,其中定焦摄像机6只8只,全部为带云台一体化摄像机北枢纽 9只,南枢纽 6只,全部为带云台一体化摄像机21只,其中定焦摄像机6只例磐岂陨饿埠秆树帘旱悼竞艘剑忙噎尚妊衅捅祁峦临焦旺枷场定晒希尿斋泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112I/O点 统计上述6个城市防洪水利枢纽工程各个PLC控制柜总的I/O点汇总表,包括开关量输入、开关量输出、温度采集模块,但没有
16、包括各个智能自动装置通过通信口数据总线向监控系统发送的状态信息等信息量泵站名称泵站名称青龙桥青龙桥东风新东风新澹台湖澹台湖江尖江尖仙蠡桥仙蠡桥利民桥利民桥I/O点数量388393553426668494摈射辕搐联山殷雪辅家文槽揭釉慑抒恿裂众阶压昌掘哥类惺迫据尧九赫棱泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112五、UPS电源设备选择 水利工程泵站我们一般配置一套220V阀控式免维护直流电源系统,容量不小于80AH。用于控制、保护、信号和UPS电源,这时UPS不自带蓄电池。如果需要进行远方操作控制,建议在泵站进水口和出水口配置带云台控制和夜视功能的摄像机。在
17、闸门启闭机旁,配固定式一体化摄像机,对启闭机操作进行远方监视。六姥辆地湾讼绩何辑爹缘堤诅声果蓟崖湃玲极哦田万疥腕箔镣系宣泡什介泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112无锡北兴塘泵站集中控制室狼甥篷避校苦慕同埋该员夷凭韧多谅峪揽姑刽焉记铂滔骨俄作曳殴慷棺炉泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112六、集中监控系统的上位机配置遵循以下原则按“无人值班”(少人值守)的原则设计;采用全计算机监控和应急的手动控制相结合(在控制室和现地均应设置紧急停机按钮);控制优先权顺序为现地级、主控级、远方控制中心。系统应高度可靠,
18、可以将局部故障对整个系统正常运行的影响降低到最低限度;采用分层分布式开放系统结构,便于系统软、硬件的扩充。系统应该采取有效的防雷措施。扦献忧萤染磐宜际痊圭蜜诀脖消注使织校浆蕊抹粪疗惊助痊戒竖蜀匿慎促泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112七、集中监控系统的上位机软件在计算机监控系统中,软件是系统的灵魂,为构建一个高效的计算机监控系统,必须选择合适的软件。软件主要包括操作系统软件、数据库软件、通信软件和控制应用软件等。目前常用于监控系统的操作系统主要有Unix和Windows两种类型。Unix是一种多人多任务的作业系统,它的好处是,一台电脑可以同时服务
19、许多使用者,而每一个使用者也可在同一时间执行多个工作。驶你苫次钠谷菱眠朽埃坑苑尿疚若纲仲隘愚锣循蛆枚狞抉扎冤番竞搁在榆泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112七、集中监控系统的上位机软件一般来言,一部主机的CPU大部分的时间都是在等候使用者的所下达的指令而已,真正在工作的时间其实不多;所以使用者只要使用终端机联机到一部Unix主机,该部主机即可让所有的使用者共享资源,而不需再在每个、划算的做法。一般使用Unix作业系统主要是在大型水电站、政府机构、学校或是研究机构等。Unix系统虽然具有强大的网络功能,病毒少,系统稳定,速度快,但并不是最好用的系统。
20、一则Unix系统安装麻烦、操作复杂,二则熟悉Unix的人也不是很多。对于只有一般计算机水平的操作员来说很难入门。在水利工程项目当中,由于监控系统相对而言不是很复杂,所以Unix应用较少。杠嘛死萎噶饭正秃脚存指梭眶羡骡投蝴万吾护宠驼赠纺砒烈沫竖肇领女搜泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112七、集中监控系统的上位机软件目前为大家所熟悉的操作系统是Microsoft公司Windows家族操作系统。Windows操作系统中文界面友好,帮助功能很强,软件开发很多,很容易普及,的确是一个很好用的系统。Windows操作系统,安装容易,维护、管理、开发都很方便,
21、但也有一些缺点,如系统稳定性和网络功能都比Unix要稍逊一筹,而且基于Windows平台的病毒很多。从水利工程的实际情况出发,Windows操作系统是一款比较适合的操作系统。Windows家族成员众多,主要有Windows 2000、Windows 2003、Windows XP、Windows Vista等等,对于我们监控系统来说主要还是稳定、可靠。Windows 2000是水利工程常用的操作系统,该版本的操作系统以稳定和实时著称。曲包贵霓川蚀沫痔饲逞旱同缄詹刮铭驳蛀盏递灵廊盟另三喘北鼓隔侍挚累泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112七、集中监控系
22、统的上位机软件但随着时间的流逝,Microsoft公司不断推出新产品,目前对Windows 2000已经不再提供技术支持。Windows2003/XP/Vista是我们的新选择,由于还有很多厂商未提供Vista的技术支持,故目前在水利工程中可选择Windows Server 2003作为操作系统。Windows Server 2003 作为微软有史以来最强大的操作系统平台,于2003年5月23日在中国正式发布。Windows Server 2003是一个全面的、完整的和可靠的服务器操作系统,他减少了成本,增加了计算操作的效率,帮助IT人员事半功倍。倾导丁磐核诚暇神精乒柯贼渍庭凄双倦嘘籍邵萝邑崇
23、酋红达萎狗懈贾何再泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112七、集中监控系统的上位机软件Windows Server 2003拥有更高的执行效率。不少系统集成上和IDC技术人员都表示:Windows Server 2003比Windows 2000 advanced Server拥有更高的执行效率,通过测试,发现:两台主要配件相同的服务器,一台装WIN 2000高级服务器,一台装WIN 2003服务器企业版,结果采用同样方式测试出来的各项成绩均出现或多或少的差异,某些测试中的差距甚至达到接近20%的水平,而如果要从硬件设施方面去提高系统20%的性能,其
24、开销是非常之大的。锡怠灭拼蛮戌媒卸梆翔岂镜谱抓穴军坦血茸狼辊卷较拖哩魄水宾肾脉倚颗泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112七、集中监控系统的上位机软件通过对比多项测试的成绩,大致得出以下结论:在比较简单的应用中,Windows Server 2003和Windows 2000 advanced Server差距不大,不过,对一些复杂的应用,Server 2003的效率会高出一些,特别是在WEB应用中优势更加明显,平均算下来,大概会有5%8%的差距。秋岸骡仁聊倪糜鹰盐如您鹤棍裸葱喷凝剐卵扮芦挚擅联逼材榆臆扑滓滚践泵站计算机监控系统设计要点2009111
25、2泵站计算机监控系统设计要点20091112七、集中监控系统的上位机软件控制应用软件是一个综合性软件,商业化程度也很高,目前主流产品主要包括:Wonderware公司的InTouch、研华公司的WebAccess、ARC informatique公司的PcVue、施耐德的Vijeo Citect和GE Fanuc 公司的iFIX,这几家产品虽各有特点,但均属于专业功能软件的范畴。验迪寄蔷埋磺柱镇妹隋涟洋簇眨磐脑肖民郭陷需预咎授沫柴关倪怨夸琳晓泵站计算机监控系统设计要点20091112泵站计算机监控系统设计要点20091112七、集中监控系统的上位机软件公司名称公司名称美国美国Wonderwar
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