系統(tǒng)采用分布開放式的集中監(jiān)控方案,各站點分別設(shè)有負責完成集中監(jiān)控任務(wù)的站控系統(tǒng)及相關(guān)儀表設(shè)備。泵站監(jiān)控級和現(xiàn)地控制級以可編程控制器為核心,泵站監(jiān)控級和現(xiàn)地控制級經(jīng)100Mbps以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)方式相連,并預留外網(wǎng)接入端口。網(wǎng)絡(luò)上接入的每個設(shè)備具有自己特定的功能,實現(xiàn)功能的分布,某一設(shè)備故障只影響局部功能,利于以后功能的擴展。
系統(tǒng)分為三部分:計算機監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)地LCU監(jiān)控單元和視頻監(jiān)控系統(tǒng),各層之間采用以太網(wǎng)總線連接,構(gòu)成高可靠的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)各單元相對獨立、智能化程度高、通用性好、支持各種標準化協(xié)議。
系統(tǒng)采用計算機監(jiān)控系統(tǒng),按“無人值班”(少人值守)的原則進行設(shè)計。計算機監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)地LCU監(jiān)控單元同時投入運行。正常情況,是由中控室或集控調(diào)度中心運行值班人員用計算機系統(tǒng)的監(jiān)視器LCD和鍵盤進行人機對話,對泵站設(shè)備進行控制和監(jiān)視。
當主控計算機故障退出運行或通道故障導致現(xiàn)地控制單元和主控計算機通信中斷時,現(xiàn)地LCU監(jiān)控單元能獨立運行,進行控制和監(jiān)視,保證泵站安全運行。
監(jiān)控計算機主要負責綜合計算、運行檔案管理、事故故障信號分析處理等,現(xiàn)地層數(shù)據(jù)采集、處理、歸檔、數(shù)據(jù)庫管理,歷史數(shù)據(jù)庫的生成、轉(zhuǎn)存,參數(shù)越限記錄、測點定義及限值存儲、各類運行報表生成和存儲等數(shù)據(jù)的處理和管理,系統(tǒng)時鐘管理任務(wù)。作為操作員人機接口工作臺,負責運行監(jiān)視、控制及調(diào)節(jié)命令發(fā)出,設(shè)定或變更工作方式,各圖表曲線的生成、打印、人機界面功能。通常所有的設(shè)備運行監(jiān)控都在操作員工作站上進行。
LCU控制單元對所管轄的生產(chǎn)過程進行完善的監(jiān)控,它們經(jīng)過輸入、輸出接口與生產(chǎn)過程相連;通過通信接口到網(wǎng)絡(luò)總線上,與計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行信息交換。LCU控制單元對于計算機控制級有相對的獨立性,它能脫離計算機控制級直接完成生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)采集及預處理、單元設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、調(diào)整和控制等功能。
計算機監(jiān)控系統(tǒng)主要功能如下:
①數(shù)據(jù)采集與處理
監(jiān)控計算機自動從LCU測控單元采集各種實時運行參數(shù),掌握各設(shè)備動作情況,收集報警信息;對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)按要求進行篩選整理,并存入數(shù)據(jù)庫。
現(xiàn)場監(jiān)測參數(shù)具體如下:
●電量監(jiān)測:水泵運行電流、電壓、功率、電度、功率因數(shù);高低壓柜電流、電壓、功率、電度、功率因數(shù);變壓器負荷電流、電壓、功率、電度、功率因數(shù)。
●水泵運行參數(shù):軸承溫度、定子溫度、轉(zhuǎn)子溫度、水泵振動、水泵擺度、水泵轉(zhuǎn)速。
●流量監(jiān)測:輸水管道電磁流量計監(jiān)測。
●壓力監(jiān)測:單臺水泵出水壓力、總管壓力。
●閘門監(jiān)控:6孔閘門狀態(tài)、開度、荷重、水位監(jiān)控。
●閥門監(jiān)控:各閥門狀態(tài)、故障狀態(tài)監(jiān)控。
●清污機監(jiān)控:清污機狀態(tài)、故障監(jiān)控。
●設(shè)備狀態(tài):高低壓柜斷路器狀態(tài)、水泵自帶傳感器信號采集。
②安全運行監(jiān)視
安全運行監(jiān)視包括各設(shè)備運行實時監(jiān)視及參數(shù)在線修改、狀變監(jiān)視、越限檢查、過程監(jiān)視、趨勢分析和監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視。
●運行實時監(jiān)視及參數(shù)在線修改:運行值班人員通過計算機對系統(tǒng)內(nèi)各主設(shè)備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)進行實時監(jiān)視控制及在線修改參數(shù)。對職責不同的各級運行人員,其操作權(quán)限的內(nèi)容也各不相同。對監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控的所有設(shè)備,具有一定操作權(quán)限的運行值班人員能在線修改運行參數(shù)。
●狀變監(jiān)視:發(fā)生自動狀變和受控狀變時,均應在計算機上顯示。
●越限檢查:檢查設(shè)備異常狀態(tài)并發(fā)出報警,異常狀態(tài)信號計算機上顯示并記錄。
●過程監(jiān)視:當閘門上升或下降指令下達后,監(jiān)控系統(tǒng)能自動顯示相應的設(shè)備操作監(jiān)視畫面。畫面能以流程框圖的形式實時顯示全部工況執(zhí)行過程中每一步驟及執(zhí)行情況,提示在工況執(zhí)行過程受阻時的部位及其原因,進行開環(huán)運行指導甚至閉環(huán)自動控制操作。
●趨勢分析:對某些運行參數(shù)的變化如水位、流量、閘門開度等進行趨勢分析,及時發(fā)現(xiàn)故障征兆,越限報警,自動顯示、記錄和打印。
●監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視:監(jiān)控系統(tǒng)的硬件或軟件發(fā)生事故則立即發(fā)出報警信號,并在計算機及打印機上顯示記錄,指示故障部位。
③顯示與報警
●閘門開度、水位、電壓、電流、機組溫度等測量顯示;
●各種整定值和限值的設(shè)定;
●顯示器的顯示圖形、表格、參數(shù)限值、報警信息、狀態(tài)量變化等畫面和表格、報表的選擇與調(diào)用;
●打印記錄;
●報警復歸:當設(shè)備發(fā)生事故或事件后,在計算機上自動推出事故或事件畫面發(fā)出報警信號,當運行人員已了解事故或事件的情況后,可對報警信號手動復歸;
④記錄和報告
對所有監(jiān)控對象的操作、報警事件及實時參數(shù)報表等記錄下來,并能以中文格式在計算機上顯示,在打印機上打印。打印記錄分為定時打印記錄、事故故障打印記錄、操作打印記錄及召喚打印記錄等工作方式:
●操作事件記錄:將所有操作自動按其操作順序記錄下來,包括操作對象、操作指令、操作開始時間、執(zhí)行過程、執(zhí)行結(jié)果及操作完成的時間、操作員的姓名等。
●報警事件記錄:自動將各種報警事件按時間順序記錄其發(fā)生的時間、內(nèi)容和項目等,生成報警事件匯總表。
●定值變更記錄:自動將所有的定值變更情況作記錄,包括變更對象、變更數(shù)值、操作員的姓名等,以備隨時查詢。
●報表:按時、日、月生成各種統(tǒng)計報表,也可根據(jù)操作員的指令隨時生成各種報表。
●趨勢記錄:記錄重要監(jiān)視量的運行變化趨勢。
⑤事件順序記錄
可對整個閘門系統(tǒng)主要設(shè)備的事故及故障信號、監(jiān)控系統(tǒng)的故障信號等進行事件順序記錄。根據(jù)故障信號發(fā)生的時間順序,記錄發(fā)生的故障信號的名稱、變位時間,顯示、打印和存檔。時間包括年、月、日、時、分、秒。
⑥事故追憶和相關(guān)量記錄
記錄在事件發(fā)生前5s和后20s時間里重要實時參數(shù)的變化情況。追憶量除了打印外還可以用曲線在計算機上顯示。
相關(guān)量記錄:自動記錄與事故、故障有關(guān)的參數(shù)。
⑦正常操作指導和事故處理操作指導
正常操作:操作順序提示,能根據(jù)當前的運行狀態(tài)判斷設(shè)備是否允許操作并給出相應的標志,如操作是不允許的,則提示其閉鎖原因并盡可能提出相應的處理辦法;操作票編輯、顯示、打印、運行報表顯示、打印等。
事故處理:在出現(xiàn)故障征兆或發(fā)生事故時,由監(jiān)控系統(tǒng)提出事故處理和恢復運行的指導性意見。
⑧設(shè)備設(shè)施管理
●實現(xiàn)對泵站及其附屬設(shè)備基礎(chǔ)信息的管理維護。
●可靈活的進行人員、角色管理,登錄權(quán)限控制。
●可實現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)關(guān)系和信息管理。