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一、工程概況

大套第二抽水站位于鹽城市濱?？h大套鄉(xiāng)境內(nèi)，通榆河與套坎河的交界處，是通榆河樞紐的重點工程之一，包括四座配套水工建筑物。該站可供濱海、響水地區(qū)及沿海墾區(qū)生活用水及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。大套二站選用半調(diào)立式軸流泵，單機流量10m3/s，配套710kW立式同步電機6臺，設(shè)計揚程3.7m。輔機系統(tǒng)包括一臺壓力濾油機,主機通風(fēng)軸流風(fēng)機，水力測量系統(tǒng)及供排水系統(tǒng)。樞紐變電所為通榆河樞紐工程配套專用，設(shè)35/6.3kV、6300kVA主變一臺，35/0.4kV、315kVA站變兩臺。配套建筑包括四孔回轉(zhuǎn)式格柵清污機、兩孔站上送水閘、一孔灌溉東閘和一孔排澇涵洞。

二、工作環(huán)境

水文氣象：本工程位于亞熱帶北緣，具有典型的海洋氣候特征，年均降水1000mm左右，多集中在6~9月，7~10月份臺風(fēng)，風(fēng)暴雨頻發(fā)。年平均氣溫14℃，極端最高氣溫39.6℃，極端最低氣溫－17℃，夏季多偏南風(fēng)，天熱而且潮濕，冬季多偏北風(fēng)，天晴而寒冷。

電磁環(huán)境：現(xiàn)場50米范圍內(nèi)有35kV變電所、35kV架空線，應(yīng)確保監(jiān)控系統(tǒng)在此環(huán)境下安全運行，其相關(guān)設(shè)備的電磁屏蔽特性應(yīng)保證監(jiān)控系統(tǒng)能正常工作，且不影響其它設(shè)備的正常工作。

三、監(jiān)控系統(tǒng)的實施標(biāo)準(zhǔn)

1設(shè)計原則

系統(tǒng)設(shè)計遵循可靠性第一、其次為先進性的原則，且保證系統(tǒng)的可維護性、操作的方便性和未來的可擴展能力。

大套二站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能:數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)視和事故報警、控制與調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)通訊，要求開發(fā)出一套性能優(yōu)異、高可靠性的適用于大套二站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)軟件,實現(xiàn)大套二站6臺主機、輔機及配套涵閘的自動控制，滿足少人值守，并且有在樞紐管理處接收遠傳數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控的要求。

2系統(tǒng)的可靠性

（1）系統(tǒng)所選用主要硬件為國際知名品牌公司的產(chǎn)品，質(zhì)量可靠；

（2）系統(tǒng)所選用網(wǎng)絡(luò)方案為目前國際通用網(wǎng)絡(luò)TCP/IP以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)通訊可靠；

（3）系統(tǒng)底層通訊為國際成熟的總線通訊MODBUS規(guī)約，數(shù)據(jù)通訊可靠；

（4）系統(tǒng)所選高壓保護裝置應(yīng)為集控制、保護、測量、信號遠傳于一體的綜合裝置，符合未來自動化技術(shù)發(fā)展的要求。

3系統(tǒng)的擴展性

（1）硬件擴展靈活；

（2）系統(tǒng)數(shù)據(jù)均在服務(wù)器中管理，系統(tǒng)與上一層的聯(lián)網(wǎng)變得很容易；

四、大套二站主要監(jiān)控設(shè)備的配置原則

繼電保護系統(tǒng)采用微機綜合保護裝置選用法國Alstom公司產(chǎn)品MiCOMP127、P241、P632。

根據(jù)《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》，本綜合自動化系統(tǒng)方案將對大套二站下列主要電氣自動化設(shè)備進行保護、監(jiān)測、控制和信號遠傳，同時配以視頻監(jiān)視系統(tǒng)，用于監(jiān)視泵站運行概況，使得監(jiān)控更直觀。

1高壓電氣部分：

1)35kV進線回路1回，實現(xiàn)對其的各種保護，測量電流、電壓、功率、頻率，檢測開關(guān)狀態(tài)及動作次數(shù)等主要參數(shù)，通過控制室計算機可直接控制回路的分合閘；記錄管理動作事件；

2)35kV/6kV主變壓器1臺，實現(xiàn)對其的各種保護，測量高壓側(cè)電流、電壓、功率、主變溫度，檢測主變上側(cè)開關(guān)動作情況及次數(shù)等主要參數(shù)，通過控制室計算機可直接控制高壓側(cè)主回路的分合閘；記錄管理動作事件；

3)35kV出線至廢黃河地涵回路1回，實現(xiàn)對其的各種保護，測量電流、電壓、功率、頻率，檢測開關(guān)狀態(tài)及動作次數(shù)等主要參數(shù)，通過控制室計算機可直接控制回路的分合閘；記錄管理動作事件；

4)高壓開關(guān)室6kV進線回路1回，實現(xiàn)對其的各種保護，測量電流、電壓、功率、頻率、檢測開關(guān)狀態(tài)及動作次數(shù)等主要參數(shù)，通過控制室計算機可直接控制回路的分合閘；記錄管理動作事件；

5)6kV高壓電機6臺，實現(xiàn)對其的各種保護，測量電流、電壓、功率、溫度，檢測開關(guān)狀態(tài)及動作次數(shù)等主要參數(shù)，通過控制室計算機可直接控制電機的分合閘；記錄管理動作事件；

6)上述各回路中，應(yīng)包括開關(guān)位置狀態(tài)、地刀位置狀態(tài)、斷路器小車位置狀態(tài)、彈簧未儲能狀態(tài)的監(jiān)測；

2低壓電氣部分：

1)380V進線及相關(guān)供電回路，測量站變低壓側(cè)的三相電流、電壓、功率等，測量開關(guān)狀態(tài)，通過控制室計算機可直接控制回路開關(guān)的分合閘；

2)輔機控制回路，測量各回路開關(guān)的狀態(tài)，通過控制室計算機可直接控制各回路開關(guān)的分合閘；1#、2#供水泵和排水泵以及冷卻風(fēng)機、清污機橋等的運行監(jiān)控；

2閘門部分：

1)泵站出口閘門12扇，通過監(jiān)控系統(tǒng)控制閘門開啟、關(guān)閉，利用原先門高開度儀的通訊口接入監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)測閘位，控制室計算機可根據(jù)閘位信號和閘門限位信號控制每一扇閘門的啟閉；

2)出水閘門2扇、灌溉閘1扇、排澇涵洞1扇，對應(yīng)增加4套自收纜閘位計對現(xiàn)有4扇閘門進行監(jiān)測，并能夠進行閘門升降控制。

3傳感器部分：

1)泵站上、下游水位、閘上水位監(jiān)測共計4個；

2)排水廊道水位監(jiān)測1個

3)供水母管壓力監(jiān)測2個、供水母管濾水器壓差2個、每臺機組地示流信號器共6只。

4視頻系統(tǒng)

在控制室、進水池清污機橋、主廠房、出水池等處共設(shè)12臺攝像頭，其中兩路云臺可控，視頻信號引入控制室的視頻多媒體管理子機，實現(xiàn)重要場所的視頻監(jiān)控；

5勵磁測量部分

現(xiàn)有勵磁為晶體管保護，不能實現(xiàn)微機控制?？梢圆捎脙煞N方案：

方案一是更換為微機勵磁裝置，可以通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)對其進行直接監(jiān)視和調(diào)節(jié)；

方案二是在6臺勵磁柜內(nèi)對應(yīng)裝入6臺變送器將勵磁電壓、電流送入微機，從而實現(xiàn)勵磁的微機監(jiān)測功能。

五、大套二站自動化監(jiān)控系統(tǒng)功能

1保護裝置的功能

（1）饋線微機保護裝置

具備速斷保護、三相過電流保護、零序過電壓保護、低電壓過電壓保護、斷路器失靈保護等。測量包括：A×3、V×3、Hz、W、Var、VA、Wh、Varh、故障錄波。具備足夠的開關(guān)量輸入，具備RS485通訊和TCP/IP通訊能力。

（2）變壓器微機保護裝置

具備比例式差動保護、速斷保護、過電流保護、頻率保護等。測量包括：A×3、V×3、Hz、W、Var、VA、Wh、Varh、128周波錄波、變壓器油溫，可有載調(diào)壓，具備足夠的開關(guān)量輸入，具備RS485通訊能力。

（3）電動機保護裝置

具備三相過負荷保護、速斷保護、過低電壓保護（20-100V）、溫度保護等。測量包括A×3、V×3、W、Var、Wh、Varh、V、Hz、CosФ及10點RTD溫度。具備RS485通訊能力。

2主機測控單元功能

u與中央站（操作站和服務(wù)器）通訊，接收開停機、工況調(diào)節(jié)等命令。

u巡測機組電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)及各設(shè)備狀態(tài)（開關(guān)狀態(tài)）

u根據(jù)上級控制命令，實施機組自動開、停調(diào)節(jié)等操作。

u數(shù)據(jù)采集、處理和系統(tǒng)診斷，并向中央站發(fā)送實時運行信息。

u人工鍵入指令，實施自動開停、調(diào)節(jié)等操作，并顯示機組運行狀態(tài)各類參數(shù)。

u實現(xiàn)機組啟停時相關(guān)設(shè)備地互鎖聯(lián)動。

u具有自檢功能。

現(xiàn)場控制單元是站內(nèi)控制機組運行的最高一級自動控制單元，能獨立于系統(tǒng)其它設(shè)備進行工作。

3輔助控制單元

（1）變電所的測量、控制和微機保護裝置的管理。

（2）泵站供水泵、排水泵等輔機設(shè)備的運行監(jiān)視和控制。

（3）泵站水文數(shù)據(jù)、排水廊道水位的采集。

4控制室監(jiān)控站的功能

（1）聯(lián)網(wǎng)功能

與上一級處機關(guān)局域網(wǎng)進行聯(lián)網(wǎng)，可以通過網(wǎng)絡(luò)接收帶密碼的處級調(diào)度、控制指令并向上一級局域網(wǎng)發(fā)送本站實時運行信息。

（2）數(shù)據(jù)采集與處理功能

系統(tǒng)可巡測泵站各種實時數(shù)據(jù)與狀態(tài)信號，進行必要的數(shù)據(jù)預(yù)處理并建立當(dāng)?shù)貙崟r數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)采集包括：

l模擬量：電氣模擬量，非電氣模擬量及溫度量。

l開關(guān)量：狀態(tài)信號，事故信號；

l其他量：壓力量，閘位，保護事件等。

（3）參數(shù)越復(fù)限報警、記錄、統(tǒng)計

計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以自動對當(dāng)班、當(dāng)月、當(dāng)年的參數(shù)越復(fù)限情況進行統(tǒng)計，并記錄下來。

（4）設(shè)備運行時間統(tǒng)計

目的是作為其使用情況和壽命以及運行安全性可靠性判別的依據(jù)。參數(shù)在線修改，系統(tǒng)工程師可在線對運行狀態(tài)判別條件，預(yù)置參數(shù)和計算公式進行在線修改。

（5）控制與調(diào)節(jié)功能

系統(tǒng)設(shè)人工操作自動控制與優(yōu)化調(diào)度自動運行方式選擇功能。

手動操作和自動控制。操作員利用鼠標(biāo)或鍵盤，根據(jù)泵站當(dāng)前的運行情況和控制命令，對泵站的運行進行控制?？刂频膬?nèi)容包括機組的開、停機操作、斷路器操作等（包括各公用設(shè)備）。操作員可在界面上點擊所控設(shè)備圖形（控鍵），界面上自動彈出控制模擬鍵和操作流程圖，操作員要點擊所需控鍵后，計算機自動實施操作流程，并能在流程圖上觀察每一步的執(zhí)行情況和流程受阻情況的部分及原因，進行開環(huán)運行指導(dǎo)、閉環(huán)自動控制操作和調(diào)度。

開操作票。對泵站常用的重要操作如開、停機操作，系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場操作規(guī)程自動生成運行操作票，提供編輯、閉鎖、確認、打印等各種功能。

（6）設(shè)備運行統(tǒng)計記錄及生產(chǎn)管理

計算機監(jiān)控系統(tǒng)將能對各設(shè)備的運行情況進行統(tǒng)計記錄,某些信息還將自動提示給操作值守人員.統(tǒng)計的類型包括設(shè)備運行時間、各主設(shè)備及各主要輔助設(shè)備的狀態(tài)進行變位及變位時間的統(tǒng)計，必要時產(chǎn)生報警。另外，計算機監(jiān)控系統(tǒng)還將對參數(shù)越限及定值變更等情況作出統(tǒng)計記錄,并可以自動生成各類報表、日志、自動生成和打印操作等。所有功能分為以下幾類：

n泵站運行記錄。記錄的內(nèi)容包括當(dāng)班、當(dāng)月、當(dāng)年的泵組運行時間。其初值及時間性區(qū)段的設(shè)置可通過調(diào)度或由運行值班人員通過人機對話方式實現(xiàn)。

n主要電氣設(shè)備動作及運行記錄。計算機監(jiān)控系統(tǒng)對各主要電氣設(shè)備的動作次數(shù)和運行時數(shù)自動加以統(tǒng)計和記錄，其內(nèi)容有：

n機組。開、停次數(shù)；本次開機運行時間，累計開機運行時數(shù)，泵組停機小時數(shù)，泵組檢修退出時數(shù)。

n開關(guān)。斷路器合閘次數(shù)，正常跳閘次數(shù)，事故跳閘次數(shù)。

n操作記錄。計算機監(jiān)控系統(tǒng)將對各種操作進行統(tǒng)計和記錄，其中包括手動方式開、停機、斷路器的手動合、跳閘等。

n事故及故障統(tǒng)計記錄。計算機監(jiān)控系統(tǒng)對當(dāng)班、當(dāng)日、當(dāng)月、當(dāng)年的各類事故及故障的內(nèi)容和次數(shù)進行統(tǒng)計，作為資料保存。

n參數(shù)越復(fù)限統(tǒng)計記錄。計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以自動對當(dāng)班、當(dāng)日、當(dāng)月、當(dāng)年的參數(shù)越復(fù)限情況進行統(tǒng)計，并把它們記錄下來。

n運行日志及報表打印。系統(tǒng)將按照運行操作人員的管理和要求打印運行日志和報表。打印內(nèi)容以及打印格式可以事先設(shè)定。打印方式有定時自動打印、隨機召喚打印等形式。

（7）畫面顯示

畫面顯示是計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。畫面調(diào)用將允許自動及召喚方式實現(xiàn)。自動方式是指當(dāng)有事故發(fā)生時或進行某些操作時有關(guān)畫面的自動推出，召喚方式由操作員直接操作某些功能鍵或以菜單方式調(diào)用所需畫面。畫面種類包括各單線圖、曲線、報警畫面、運行指導(dǎo)、表格等。

n系統(tǒng)圖類。主要有：主接線圖、直流系統(tǒng)圖、泵剖面圖、液壓油系統(tǒng)圖、供排水系統(tǒng)圖、綜合保護器測量組合顯示畫面（動態(tài)測量）、低壓回路測量顯示畫面（動態(tài)測量）

n曲線圖類。通過數(shù)據(jù)庫調(diào)用，系統(tǒng)提供電機負荷曲線以及各類運行圖，機組啟動及停機時電流、電壓、有功功率、轉(zhuǎn)速、泵站進出水壓力變化過程曲線，計算機監(jiān)控系統(tǒng)將按照操作運行人員的要求，自動地組織有關(guān)數(shù)據(jù)及其相應(yīng)時間區(qū)間，并顯示在屏幕上。

n棒圖類。通過數(shù)據(jù)調(diào)用，系統(tǒng)提供了各類運行參數(shù)的棒圖，包括主要運行參數(shù)；油壓力及主變溫度等極度限值與實際值、設(shè)定值對比等有關(guān)運行指標(biāo)的顯示。

n報警畫面類。系統(tǒng)具有模擬量的越限報警、復(fù)限提示以及有關(guān)參數(shù)的趨勢報警，事故、故障順序記錄及監(jiān)控系統(tǒng)自診報警等功能，一旦報警發(fā)生，在各界面上均彈出報警提示和簡要報警說明，同時可在報警菜單內(nèi)查詢詳細資料。在監(jiān)視屏上通過顏色變化顯示報警內(nèi)容。

n表格類。包括參數(shù)及參數(shù)給定值、特性表、定值變更統(tǒng)計表，各類報警信息統(tǒng)計表、操作統(tǒng)計表、各類運行報表、運行日志、操作票等。

n運行指導(dǎo)類。系統(tǒng)內(nèi)安裝“幫助”欄，給出詳盡的運行指導(dǎo)，包括開、停機操作指導(dǎo)，主系統(tǒng)操作指導(dǎo)，站用電系統(tǒng)操作指導(dǎo)畫面、各類提示信息等。以上幾類畫面可按值守人員要求組合在一起顯示，也可以單獨顯示。

（8）語音報警功能

當(dāng)需要對重要操作進行提示，以及泵站發(fā)生事故或故障時，本功能可以用準(zhǔn)確、清晰的普通話向有關(guān)人員發(fā)出報警。在主菜單中設(shè)有命令檢索和報警功能，并能提供用戶最近500條命令和500條報警記錄。全站設(shè)有一套語言報警裝置,語言采用普通話女聲。對事故和故障采用不同頻率的音響。在出現(xiàn)故障情況時,語言報警裝置自動發(fā)出語言報警，并在任何畫面上均可顯示出故障或事故的位置。故障分預(yù)告和事故，并能手動或延時自動復(fù)歸。

（9）人機聯(lián)系

操作人員通過CRT、鍵盤、鼠標(biāo)以及打印機實現(xiàn)對全站運行的監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)、在線修改定值、畫面調(diào)度、報表顯示和打印等功能。

（10）系統(tǒng)自檢和自動重啟動

系統(tǒng)具有自檢功能，軟件任務(wù)超時處理及過程通道故障檢測。當(dāng)主工作站故障包括內(nèi)存、磁盤、I/O及CPU等的故障和軟件任務(wù)執(zhí)行異常等）時，將控制權(quán)自動權(quán)自動切換到備用工作站。軟件超時能實現(xiàn)功能軟件的故障自啟動功能。通道檢測包括對I/O過程通道在線自動檢測，檢測的內(nèi)容有通道數(shù)據(jù)有效性合理性判斷，故障點自動查找及故障自動報警等功能。

（11）具有雙機熱備，故障自動切換功能

該系統(tǒng)上位機為雙機冗余設(shè)計，運行值班主機可預(yù)先任意選定，雙機通過以太網(wǎng)通信。系統(tǒng)軟件根據(jù)值班主機的運行狀態(tài)、通信、硬件、軟件等狀態(tài)，進行跟蹤判別。一旦值班主機出現(xiàn)異常，系統(tǒng)可給出切換信號，由備用機代替值班主機，同時給出主機故障提示。

（12）控制與調(diào)節(jié)

控制與調(diào)節(jié)對象：主、輔機、高低壓電氣設(shè)備以及閘門。

控制與調(diào)節(jié)方式：當(dāng)控制方式切換到計算機控制為主方式時，中控室值班人員通過主操作站對設(shè)備進行監(jiān)控，完成下列內(nèi)容：

n自動完成開、停機組。

n機組聯(lián)合運行的投/切。

n電氣設(shè)備開關(guān)合/分操作。

n各種輔助設(shè)備的操作（供水泵、冷卻風(fēng)機等輔助設(shè)備的開、停、自動操作）。

n各閘門的控制調(diào)節(jié)。

n各種整定值和限值的設(shè)定。

n各種信息處理。

5視頻系統(tǒng)的功能

n視頻畫面可4、9分割顯示；

n權(quán)限設(shè)定，操作有口令保護；

n網(wǎng)絡(luò)圖象傳輸功能；

六、系統(tǒng)硬件技術(shù)要求

1監(jiān)控計算機

n工業(yè)級控制計算機；IPC-610P；

nCPU:P4/2.4G以上;

nRAM:256M;

nHD:不小于80G以上;

n顯示器:PHILIPS21”大屏，分辨率為1280*1024，平面直角；

n多媒體配置；

n軟件環(huán)境：WIN2000/NT4.0

nPC網(wǎng)卡3COM10/100M、聲卡

2現(xiàn)地控制站

（1）高壓保護裝置

n具備常規(guī)的電流、電壓保護功能；

n具備電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電度等的自動監(jiān)測功能；

n具備RS485通訊能力，支持MODBUS規(guī)約，波特率最高速率應(yīng)到達19200bps；

n具備不少于8點的開關(guān)量輸入點和6個開關(guān)量的輸出點；

n具備故障錄波能力；

n供電電源為交/直流兩用；

（2）變壓器保護裝置

n具備差動保護和常規(guī)的電流、電壓保護功能；

n具備電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電度等的自動監(jiān)測功能；

n具備RS485通訊能力，支持MODBUS規(guī)約，波特率最高速率應(yīng)到達19200bps；

n具備不少于8點的開關(guān)量輸入點和6個開關(guān)量的輸出點；

n具備故障錄波能力；

n供電電源為交/直流兩用；

（3）主機保護繼電器

n具備常規(guī)的電流、電壓保護功能；

n具備電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電度等的自動監(jiān)測功能；

n具備RS485通訊能力，支持MODBUS規(guī)約，波特率最高速率應(yīng)到達19200bps；

n具備一定的開關(guān)量輸入點和開關(guān)量的輸出點；

n具備10個RTD的溫度輸入接口，可實現(xiàn)電機的溫度保護跳閘；

n供電電源為交/直流兩用；

（4）現(xiàn)場輔助控制單元——PLC

n模擬量輸入模塊的分辨精度為12位半；4-20mA輸入，支持兩線制現(xiàn)場儀表；

n開關(guān)量輸出模塊為繼電器輸出類型，觸點容量不小于2A；

nCUP能力：可支持4096個點，程序掃描周期不大于1.0ms/K，可直接支持TCP/IP以太網(wǎng)絡(luò)；

n通訊模塊具備可編程的能力，便于支持現(xiàn)場智能儀表，不同規(guī)約的通訊編程，模塊支持RS485MODBUS通訊；

七、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

1系統(tǒng)指標(biāo)

Ø操作站畫面刷新速度〈2s

Ø事件狀態(tài)量采集以及開關(guān)操作反饋時間〈1s

Ø模擬量采集周期〈1s

Ø控制命令的執(zhí)行時間〈1s

Ø系統(tǒng)操作站計算機無故障運行時間不小于15000h

Ø系統(tǒng)現(xiàn)場控制站無故障運行時間不小于45000h

Ø系統(tǒng)接地電阻〈1歐姆

2系統(tǒng)可靠性

為保證系統(tǒng)的高可靠性，除了選用高可靠性的硬件設(shè)備外，還采用下列措施：

Ø現(xiàn)場監(jiān)控單元在正常工作狀態(tài)下處于系統(tǒng)的集中指揮下運行但在緊急情況下或系統(tǒng)故障時，它又可獨立運行。個別的現(xiàn)場監(jiān)控單元故障，不會對系統(tǒng)或其他單元構(gòu)成影響。

Ø系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)置監(jiān)控定時器（看門狗）功能。

Ø對控制指令的規(guī)定操作權(quán)限，命令傳送須經(jīng)過巡回認證，數(shù)據(jù)采集經(jīng)過合理性判別和處理，以防誤操作。

Ø因系統(tǒng)處于強電環(huán)境下運行，現(xiàn)場監(jiān)控單元對系統(tǒng)的輸入信號均采用光隔技術(shù)。

Ø采用浮空接地技術(shù)，輸出信號采用光隔加中間繼電器隔離等保護措施，以防工業(yè)干擾和雷電的影響，減少數(shù)據(jù)出錯和元件的損壞。

Ø在監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)置軟件防火墻，對外部指令進行鑒別和過濾確保系統(tǒng)安全。

八、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及配置

根據(jù)要求，整個系統(tǒng)分為微機監(jiān)控系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)兩大部分。

微機監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成：中央操作單元、網(wǎng)絡(luò)管理單元和現(xiàn)場保護與測控單元。

視頻系統(tǒng)由四部分組成：前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、控制設(shè)備及顯示設(shè)備。

整個工程系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)。

8.1自動化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

微機監(jiān)控系統(tǒng)主要由下列部分組成：

l站監(jiān)控工作站，二套(互為熱備份)。

lWEB服務(wù)器，一套。

l主要設(shè)備保護單元，十套；

l泵站主機的測量、控制和保護管理由兩臺PLC組成。變電所的測量、控制和保護管理及輔機設(shè)備、水位數(shù)據(jù)等測控系統(tǒng)由一臺PLC完成。

l灌溉閘、送水閘、排澇閘、清污機的測量和控制分別由一臺微型PLC實現(xiàn)。

l傳感器，若干。

l以太網(wǎng)交換機一臺。將現(xiàn)場的7臺PLC、監(jiān)控操作站和Web服務(wù)器連接起來。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見“大套第二抽水站自動化監(jiān)控系統(tǒng)框圖”。

系統(tǒng)的主要設(shè)計思路是分散數(shù)據(jù)采集、控制、保護，集中操作、管理。這樣的結(jié)構(gòu)配置形式使得系統(tǒng)重要的測量、控制和保護功能分布在位于現(xiàn)場的各臺智能測控裝置上，速度快，且實現(xiàn)了局部自治。各現(xiàn)場測控設(shè)備又通過通信網(wǎng)絡(luò)連接起來，形成相互協(xié)作的整體，便于集中監(jiān)視、操作管理和進行必要的統(tǒng)計。系統(tǒng)還方便地與水情網(wǎng)絡(luò)或者Internet連接，向上級管理部分提供泵站地實時運行數(shù)據(jù)、運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)和管理信息。

8.1.1監(jiān)控操作站

監(jiān)控操作站是整個系統(tǒng)的中樞系統(tǒng)。監(jiān)控操作站接受操作員的指令并通過網(wǎng)絡(luò)管理單元向現(xiàn)場控制單元直接下達操作員的控制指令，收集處理現(xiàn)場控制單元發(fā)送的所有數(shù)據(jù)和信息，并進行分析、處理、分類并予以動態(tài)顯示。

監(jiān)控操作站主要由兩臺臺灣研華工業(yè)控制計算機構(gòu)成，配備兩臺21”純平監(jiān)視器。為了保證系統(tǒng)的正常運行，兩臺監(jiān)控操作站互為熱備用，當(dāng)主操作站出現(xiàn)故障時，備用操作站將自動接管主操作站的所有工作，實現(xiàn)主操作站所有功能。操作系統(tǒng)為WINDOWSNT/WINDOWS2000并配有SQLServer8.0數(shù)據(jù)庫軟件。上位機平臺軟件為美國柏元網(wǎng)控公司的WEBACCESS平臺軟件。

WebAccess軟件是基于流覽器的客戶端既可監(jiān)視又可控制,通過使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器,用戶可以通過它對工業(yè)現(xiàn)場/工廠制造/過程控制及樓宇中的自動化設(shè)備進行監(jiān)視和控制.設(shè)備數(shù)據(jù)將實時的顯示在動態(tài)動畫圖畫中.并且還能通過使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽來完成整個工程的建立與運行,即對所有工程的建立/設(shè)置/繪圖都可以在標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器中完成.這也是WebAccess網(wǎng)際組態(tài)軟件具有的獨一無二的特點.

WebAccess的技術(shù)優(yōu)勢:

(1)先進的網(wǎng)絡(luò)實時技術(shù)

由于WebAccess網(wǎng)際組態(tài)軟件是目前國際軟件市場中唯一一家基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)計的自動化監(jiān)控軟件。WebAccess網(wǎng)際組態(tài)軟件具有傳輸算法更強、網(wǎng)絡(luò)實時性更高、網(wǎng)絡(luò)控制更安全的特點，在512K的INTERNET上可以實現(xiàn)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)2秒內(nèi)刷新，畫面切換5秒內(nèi)刷新，是同類軟件中遠程實時性最強的。

(2)網(wǎng)絡(luò)管理層無限擴展（即客戶端免費無限）

WebAccess開放了網(wǎng)絡(luò)管理層的擴展空間，使工程中管理層的管理人員同時監(jiān)控數(shù)無限擴展，并且軟件部分沒有任何費用及授權(quán)的限制。工程可以根據(jù)未來網(wǎng)絡(luò)的需要隨時增加網(wǎng)絡(luò)管理層的監(jiān)控數(shù)量，為工程的未來的增值需求提供廣闊空間。

(3)易操作的繪圖模式

WebAccess采用類似于AutoCAD繪圖的使用方法，而且可以直接導(dǎo)入AutoCAD生成的DXF圖檔，導(dǎo)入的圖檔可以進行二次修改。為工程維護人員在對工程跌監(jiān)控界面進行二次修改時提供強有力的工具，節(jié)省工作時間，提高工作效率。

中央控制單元還包含HP網(wǎng)絡(luò)打印機，處理日常報表打印工作。

整個泵站監(jiān)控均可以通過鼠標(biāo)或鍵盤操作來實現(xiàn)，通過CRT可以對全站的設(shè)備進行實時監(jiān)控。操作站軟件界面友好，全漢化，在線操作指南可幫助用戶操作。

7.1.2網(wǎng)絡(luò)管理單元

網(wǎng)絡(luò)管理單元的主要配置如下：

nWeb、數(shù)據(jù)庫/服務(wù)器一臺，選用DELLPW2800，X2.8G*2，1M/1G，36G*2，1000M，21寸，PHILIPS直角平面顯示器，為雙CPU，雙硬盤。

n交換機1臺，選用的是CiscoWS-C1924-EN24口以太網(wǎng)交換機。

7.1.3設(shè)備保護與現(xiàn)場測控單元

現(xiàn)場保護與測控單元負責(zé)全站的高壓饋電回路、高壓電機、低壓電動機以及低壓輔機部分的現(xiàn)場有關(guān)數(shù)據(jù)采集，并對所采數(shù)據(jù)進行加工處理后通過網(wǎng)絡(luò)上傳給中央操作單元，接收中央操作單元發(fā)來的各項指令，執(zhí)行相應(yīng)的測量和控制功能。當(dāng)現(xiàn)場保護與測控單元與中央操作單元通訊出現(xiàn)故障時，現(xiàn)場保護與測控單元可以獨立運行工作。

根據(jù)要求，設(shè)備保護與現(xiàn)場測控單元要求如下表所示：

序號

保護與測控單元名稱

監(jiān)控內(nèi)容

所選儀表

數(shù)量

備注

1

饋線保護繼電器

35kV進線1條、35kV出線1條、6kV進線1條

P127

3套

法國ALSTOM產(chǎn)品

2

主變壓器保護繼電器

35kV/6kV主變壓器

P632

1套

法國ALSTOM產(chǎn)品

3

高壓主機保護繼電器

泵主機6臺

P241

6套

法國ALSTOM產(chǎn)品

4

主機設(shè)備測控PLC

設(shè)置2套PLC，分別負責(zé)1－3＃機組和4－6＃機組的測量、控制和保護管理

PLC90-30

2套

美國GE產(chǎn)品

公共設(shè)備測控PLC

變電所的測量、控制和保護管理及輔機設(shè)備、水位數(shù)據(jù)等測控

PLC90-30

1套

美國GE產(chǎn)品

5

灌溉閘、送水閘、排澇閘、清污機單元

灌溉閘、送水閘、排澇閘、清污機的測量和控制模塊

MicroPLC

4套

美國GE產(chǎn)品

饋線保護繼電器、主變壓器保護選用法國ALSTOM產(chǎn)品，其具備RS485通訊能力，具備自檢功能；系統(tǒng)中，它們通過RS485口與1＃PLC連接。

高壓電動機保護繼電器選用法國ALSTOM產(chǎn)品，具備RS485通訊能力。由于這些設(shè)備將與一些低壓輔機設(shè)備進行聯(lián)鎖控制，所以，系統(tǒng)將他們通過RS485口與2＃、3＃PLC連接。

現(xiàn)場主機設(shè)備測控PLC和公共設(shè)備測控PLC選用的是美國通用公司生產(chǎn)的90-30系列PLC，90-30系列PLC模塊具備自檢功能，可自動診斷系統(tǒng)故障或模塊故障，并報警輸出。在本項目配置中選用了該系列PLC自帶TCP/IP的CPU模塊，實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)管理單元相連；同時配置了該系列中的專用RS485通訊模塊，該模塊支持MODBUSRTU規(guī)約。

灌溉閘、送水閘、排澇閘、清污機的測量和控制PLC選用的是美國通用公司生產(chǎn)的MicroPLC，體積小，價格低，通過網(wǎng)絡(luò)可以直接連接到監(jiān)控操作站上去。

屏柜選用德國威圖公司（RITTAL）生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)控制屏柜，柜內(nèi)元器件均選用中外合資的知名廠家的產(chǎn)品。

7.1.4現(xiàn)場傳感器部分

根據(jù)要求，系統(tǒng)將配置下列傳感器：

l泵站上下游水位和閘上下水位監(jiān)測4只，選用中美合資的麥克水位傳感器；

l集水井水位監(jiān)測1只,選用中美合資的麥克水位傳感器；

l供水母管壓力監(jiān)測2個，選用中美合資的麥克壓力傳感器；

l供水泵濾水器壓差變送器2只，選用中美合資的麥克壓力傳感器；

l每臺機組冷卻水示流信號器6只，選用鮑爾自控公司引進美國組件制造的一種水流信號發(fā)訊裝置；

l閘門開度儀4個，選用帶鋼絲繩自收緊器的廣泛使用的WDC-31閘門開度儀；

l勵磁電壓、勵磁電流、站變出線電量測量選用維博的WB電量變送器。

7.2視頻系統(tǒng)

本項目視頻監(jiān)視系統(tǒng)是由前端的10臺固定式攝像機、2臺可控攝像機和、1臺集矩陣、畫面分割器、視頻服務(wù)器的視頻服務(wù)器。將視頻系統(tǒng)連入TCP/IP以太網(wǎng)絡(luò)中，可以遠程對視頻圖像進行監(jiān)視。