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安科瑞電氣股份有限公司
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電量傳感器
電力監(jiān)控與保護(hù)
電能管理
電能質(zhì)量治理
電氣安全
新能源
系統(tǒng)解決方案
數(shù)采儀
列頭柜

基于平臺的城市排水泵站管理系統(tǒng)設(shè)計

時間:2023/8/28閱讀:894
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近年來我國城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā),造成人員傷亡以及經(jīng)濟損失嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅著城市的安全。數(shù)據(jù)顯示2015-2018年我國平均每年受淹或發(fā)生內(nèi)澇城市的數(shù)量約占我國城市數(shù)量1/5;人民生命財產(chǎn)也損失嚴(yán)重2021年截至上半年,我國因洪澇災(zāi)害所死亡失蹤人數(shù)達(dá)26人,造成經(jīng)濟損失達(dá)135億元。一方面,我們需要積極建設(shè)和管理排水設(shè)施;另一方面,建立城市防洪排澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。它不僅可以為管理部門提供城市河流和道路水位的實時信息,還可以為城市防洪管理提供技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算等技術(shù),以本地自控結(jié)合大數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺,為城市洪澇災(zāi)情監(jiān)測、內(nèi)澇預(yù)警和治理等方面提供解決方案。

.       城市泵站的分類

從應(yīng)用場景劃分,城市泵站可以分為三大類:排水泵站、污水泵站和供水泵站,排水泵站主要用以排水、排澇的泵站;污水泵站用來輸送生活廢水;而供水泵站主要用于城市生活供水。如何讓泵站高效、安全、低耗運行是管理者首先需要關(guān)注的問題。泵站管理平臺通過現(xiàn)場監(jiān)測控制傳感器、邊緣計算、云平臺結(jié)合本PLC為城市泵站的管理提供解決方案。

.       城市排水泵站的電氣設(shè)計

據(jù)DJG 08-22-2018《城鎮(zhèn)排水泵站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》,排水泵站根據(jù)功率需求和當(dāng)?shù)毓╇姉l件,一般采35kV10kV供電。城市排水泵站負(fù)荷等級為二級負(fù)荷,重要地區(qū)的泵站應(yīng)按照一級負(fù)荷設(shè)計。二級負(fù)荷的泵站一般需要有兩路電源互為備用或一路常用一路備用;一級負(fù)荷的泵站需要有兩路獨立的電源,一路電源故障時另外一路電源可以不受影響?yīng)毩⒐╇姡厥馇闆r下還需要設(shè)置自備電源。以一個排水泵站為例,設(shè)310kV高壓異步電動機20.4kV異步電動機,平20.4kV異步電機運行即可滿足排澇要求,在汛*大可5臺電機同時運行,見1

10kV母線采用單母分段接線0.4kV母線采用單母線或單母分段接線。為了減小電機啟動對系統(tǒng)造成的沖擊,功率較大的電機采用軟啟動器啟動10kV電動機無功補償采用就地補償機制,并確保補償后功率因數(shù)0.95左右0.4kV電動機采用集中式無功補償,補償后功率因數(shù)不低0.9

img1 

1 中小型排水泵站電氣接線示意圖

.       泵站的電氣自動化二次設(shè)計

3.1 泵站電氣設(shè)備的自動控制、測量、保護(hù)、監(jiān)視、通訊方面。其內(nèi)容包括:泵站高壓送、變電系統(tǒng);泵0.4kV配電系統(tǒng);泵站直流系統(tǒng);電機的綜合保護(hù)系統(tǒng)。泵站的保護(hù)測控裝置配置如2所示。所有裝置均具備通訊接口,可通過智能網(wǎng)關(guān)接入本地監(jiān)控系統(tǒng)或者區(qū)域泵站管理平臺,智能網(wǎng)關(guān)具備邊緣計算和邏輯控制功能,可根據(jù)現(xiàn)場運行工況進(jìn)行自動控制。

img2 

2 泵站保護(hù)測控裝置配置圖

名稱

圖片

型號

功能

應(yīng)用

微機保護(hù)裝置

img3 

AM6

35kV10kV線路、變壓器、電動機、電容器、母聯(lián)保護(hù)備自投

保護(hù)測控裝置

多功能綜合測量儀表

img4 

APM520

三相電流、線電/三相相電壓、雙方向有/無功功率、雙方向有/無功電能、功率因數(shù)、頻率、諧波畸變率、電壓合格率統(tǒng)計RS485/Modbus-RTU接口

高低壓回路電氣參數(shù)測量

電動機測控裝置

img5 

ARD3M

適用于額定電壓 660V 的低壓電動機回路,集保護(hù)、測量、控制、通訊、運維于一體。(過流、欠流)、電壓的(過壓、欠壓)及斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、漏電、三相不平衡、過熱、接地、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時、繞組老化予以報警或保護(hù)控制。

低壓電動機保護(hù)控制

抗晃電裝置

img6 

ARD-KHD

電壓短暫失壓時防止接觸器脫扣,電壓恢復(fù)后不間斷運行,避免系統(tǒng)受到?jīng)_擊。

抗晃電

無功補償控制器

img7 

ARC

根據(jù)目標(biāo)功率因數(shù)投切電容器實現(xiàn)無功補償

無功補償控制

無線測溫傳感器

img8 

ATE400

監(jiān)35kV及以下電壓等級配電系統(tǒng)母排、線纜連接點溫度和溫升預(yù)警。

適用35kV及以下電壓等級開關(guān)柜母排、斷路器、電纜接頭等接點溫度監(jiān)測

無線測溫接收器

img9 

ATC600

接收無線測溫傳感器數(shù)據(jù)并通RS485上傳。

智能網(wǎng)關(guān)

img10 

ANet-2E4SM

邊緣計算網(wǎng)關(guān),嵌入linux系統(tǒng),提AES加密MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c續(xù)傳,支ModbusModbusTCPDL/T645-1997DL/T645-2007101103104協(xié)議,支持邏輯判斷和控制。

數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和邏輯判斷

1 泵站保護(hù)測控裝置選型

3.2泵站及重要輔機系統(tǒng)的自動控制、測量、監(jiān)視、通訊方面。其內(nèi)容包括:為主機配套的油系統(tǒng)的控制(例如:水泵葉片調(diào)節(jié)壓力油系統(tǒng)、快速閘門液(油)壓操作系統(tǒng)、油系統(tǒng)、齒輪箱冷卻油系統(tǒng)等);為主機配套的氣系統(tǒng)的控制(為真空破壞閥(虹吸式泵站)所配的低壓氣系統(tǒng)、為水泵葉片調(diào)節(jié)配套的壓力油及其它氣動工具用的中壓儲能氣系統(tǒng));泵站水系統(tǒng)(為主機組配套的冷卻水系統(tǒng)、泵站排水系統(tǒng)和消防用水系統(tǒng)等)。

3.3 各種非電量的自動測量、監(jiān)視、通訊方面。其內(nèi)容如下:水工安全方面的位移、沉降、揚壓力、應(yīng)力等各種監(jiān)測;水文、水位、水情、水量、水質(zhì)等各種監(jiān)測;各種溫度、濕度的監(jiān)測;絕緣監(jiān)測;各閘門開度、荷重等監(jiān)測。

這些信號均為模擬量和開關(guān)量形式輸出,采集信號4-20mA模擬量信號和開關(guān)量信號,這些信號主PLC裝置采集并進(jìn)行相應(yīng)的告警和控制,數(shù)據(jù)可上傳泵站管理平臺。

為了提高可靠性4-20mA0-5V模擬量信號需要增加信號隔離裝置來實現(xiàn)限壓、限流、隔離等措施,增加系統(tǒng)的抗干擾能力。

名稱

圖片

型號

功能

應(yīng)用

隔離式安全柵

img11 

BM200

采用了限壓、限流、隔離等措施,防止危險能量從本安端子進(jìn)入危險現(xiàn)場,提高系統(tǒng)的本安防爆性能,增加了系統(tǒng)的抗干擾能力。輸4-20mA0-5VPT100/0-10kΩ等信號,輸4-20mA0-5V等信號。

模擬量信號安全隔離

信號隔離器

img12 

BM100

對電流、電壓等電量參數(shù)或溫度、電阻等非電量參數(shù)進(jìn)行快速測量,經(jīng)隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號輸出。既可以直接與指針表、數(shù)顯表相接,也可以與自控儀表(PLC)、各A/D轉(zhuǎn)換器以及計算機系統(tǒng)等設(shè)備配接。

信號轉(zhuǎn)換隔離

遙信單元

img13 

ARTU100-K8

ARTU100-K16

ARTU100-K32

可采8~32路開關(guān)量,具SOE事件順序記錄RS485/Modbus-RTU接口。

開關(guān)量采集

遙信遙控單元

img14 

ARTU100-KJ8

8路開關(guān)量采集8路繼電器輸出RS485/Modbus-RTU接口。

開關(guān)量采集

繼電器輸出

模擬量采集單元

img15 

ARTU100-MA84

84-20mA/0-5V采集44-20mA/0-5V輸出RS485/Modbus-RTU接口。

模擬量采集輸出

2 泵站信號采集及隔離裝置選型

3.4 泵站應(yīng)設(shè)置正常工作照明和應(yīng)急照明,并滿足各場所照度要求,應(yīng)急照明持續(xù)供電時間應(yīng)不少30min

工作場所

工作面名稱

規(guī)定照度被照面

工作照(lx)

應(yīng)急照(lx)

泵房間、格柵間

設(shè)備布置和維護(hù)地區(qū)

0.8m水平面

150

10

高低壓配電裝置室

設(shè)備布置和維護(hù)地區(qū)

0.8m水平面

200

15

控制室

設(shè)備布置和維護(hù)地區(qū)

0.8m水平面

300

30

變壓器室

設(shè)備布置和維護(hù)地區(qū)

0.8m水平面

100

15

樓梯

 

0.8m水平面

50

5.0

通道

 

0.8m水平面

50

1.0

3 泵站照明系統(tǒng)要求

安科瑞為泵站提供消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)和智能照明控制系統(tǒng)解決方案。正常工作照明可以采用感應(yīng)控制、定時控制、遠(yuǎn)程控制等控制方式,滿足泵站工作照明要求。應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)提供不少90min的應(yīng)急照明,采用集中電源供電,確保消防安全。消防應(yīng)急照明和工作照明控制均可接入泵站管理平臺實現(xiàn)集中監(jiān)測和控制。

img16 

3 泵站消防應(yīng)急照明和工作照明系統(tǒng)

3.5全站的視頻監(jiān)視系統(tǒng)及視頻信息上傳。

.       泵站管理系統(tǒng)

泵站管理平臺由本地保護(hù)測控裝置、測量采集儀表PLC自控裝置、視頻安防、本地控制系統(tǒng)以及區(qū)域泵站管理平臺組成。通過泵站管理平臺可以實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)泵站的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)測、控制調(diào)節(jié)、能耗分析、事故預(yù)告報警、事件記錄、運維管理等功能,實現(xiàn)泵站無人值守、集中運維管理,提高泵站的運行可靠性。

img17 

4 泵站管理平臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

4.1 泵站管理系統(tǒng)(就地部)

Acrel-2000M泵站管理系統(tǒng)部署在泵站內(nèi)部,實現(xiàn)對泵站的全面監(jiān)視、控制和運行記錄,在異常時可及時發(fā)出報警信號,保障泵站運行安全。

.       泵閘全景圖

泵閘全景圖可以幫助用戶進(jìn)行全面的監(jiān)測泵閘全面的運行狀態(tài),比如內(nèi)外河水位、節(jié)制閘東西方向的開度、內(nèi)外側(cè)閘門的開度、水泵運行的狀態(tài)以及電流。

img18 

.       泵站總覽及單線圖顯示

查看泵站配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數(shù)據(jù)包括:三相電流,三相電壓,功率、電能、功率因數(shù)、回路名稱。

.       節(jié)制閘監(jiān)控

監(jiān)測節(jié)制閘運行狀態(tài),比如閘門開度,是否鎖定解鎖等狀態(tài),同時具備監(jiān)測內(nèi)外河水位的趨勢、油泵的運行情況。另外在該功能模塊可以實現(xiàn)對節(jié)制閘、油泵的遠(yuǎn)程控制功能,并可以進(jìn)行遠(yuǎn)/就地控制的切換。

img19 

.       水泵運行監(jiān)控

監(jiān)測水泵運行狀態(tài),比如運行、停止、保護(hù)裝置故障等狀態(tài),實現(xiàn)對水泵遠(yuǎn)程控制、排水引水聯(lián)動控制,在實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能之前將水泵、工作閘PLC控制柜選擇遠(yuǎn)方。排水引水聯(lián)動時,系統(tǒng)將下發(fā)進(jìn)水閘門打開命令,直至進(jìn)水閘門全開狀態(tài)。

img20 

.       閘門監(jiān)控

監(jiān)測工作門、油泵運行狀態(tài),比如運行、停止等狀態(tài),在該功能模塊可以實現(xiàn)對工作門、油泵遠(yuǎn)程控制。

img21 

.       趨勢曲線分析

可以監(jiān)測電機運行負(fù)荷曲線、內(nèi)外水位曲線等等,幫助用戶分析和記錄運行趨勢。

img22 

此外,系統(tǒng)還具備異常報警、報表制表等功能,使管理人員及時了解電站運行情況。

4.2 區(qū)域泵站管理平臺

AcrelEMS泵站管理平臺設(shè)置在云服務(wù)器或者區(qū)域指揮中心,實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)不同類型泵站的統(tǒng)一監(jiān)控,提高管理效率。平臺具備泵站地理位置顯示、泵3D展示、電力監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、控制調(diào)節(jié)、能耗分析、視頻監(jiān)控、報警管理、設(shè)備管理、運維管理等功能。數(shù)據(jù)可通4G無線專網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)傳輸。

.       泵站地理位置標(biāo)識

可在地圖標(biāo)識泵站位置,點擊地圖上圖標(biāo)可直接進(jìn)入泵站監(jiān)視界面。

.       泵站工3D展示

2.5D3D界面實時展示泵站運行狀態(tài),包括電氣數(shù)據(jù)、管網(wǎng)、水位、閘門狀態(tài)等。

img23 

.       電力監(jiān)控

實時監(jiān)測泵站配電系統(tǒng)運行狀況,包括電氣參數(shù),越/異常報警等等。

img24 

.       泵站非電量監(jiān)控

平臺可展示泵站變壓器、電機、線纜等關(guān)鍵接點溫度,另外可對泵站電機振動、環(huán)境溫濕度、水位、閘門狀態(tài)、視頻、門禁等各種參量,并可設(shè)置越限報警。

img25 

.       能耗分析

分析各泵站電能消耗數(shù)據(jù)和碳排放分析,對標(biāo)水泵能效指標(biāo),為管理者進(jìn)行設(shè)備能效升級改造提供數(shù)據(jù)支持。

img26 

.       報警分析

平臺可對區(qū)域內(nèi)泵站的報警進(jìn)行分級:普通、嚴(yán)重、事故三個級別,并對所有事故進(jìn)行分析,幫助管理者更好了解泵站的運行狀況,避免錯過重要的報警信息。

img27 

.       設(shè)備檔案及運維管理

平臺針對泵站設(shè)備建立設(shè)備檔案庫,記錄設(shè)備生產(chǎn)廠家、性能參數(shù)、維護(hù)保養(yǎng)信息,并生成設(shè)備二維碼,支持運維巡檢、缺陷記錄、工單管理、事故搶修等運維管理流程,幫助用戶更高效的管理泵站運維。

img28 

此外平臺可接入各泵站的照明控制系統(tǒng)、應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)數(shù)據(jù),通過平臺進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控管理,提高泵站的運行安全和管理效率。

 

近年來我國城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā),造成人員傷亡以及經(jīng)濟損失嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅著城市的安全。數(shù)據(jù)顯示2015-2018年我國平均每年受淹或發(fā)生內(nèi)澇城市的數(shù)量約占我國城市數(shù)量1/5;人民生命財產(chǎn)也損失嚴(yán)重,2021年截至上半年,我國因洪澇災(zāi)害所死亡失蹤人數(shù)達(dá)26人,造成經(jīng)濟損失達(dá)135億元。一方面,我們需要積極建設(shè)和管理排水設(shè)施;另一方面,建立城市防洪排澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。它不僅可以為管理部門提供城市河流和道路水位的實時信息,還可以為城市防洪管理提供技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算等技術(shù),以本地自控結(jié)合大數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺,為城市洪澇災(zāi)情監(jiān)測、內(nèi)澇預(yù)警和治理等方面提供解決方案。

.       城市泵站的分類

從應(yīng)用場景劃分,城市泵站可以分為三大類:排水泵站、污水泵站和供水泵站,排水泵站主要用以排水、排澇的泵站;污水泵站用來輸送生活廢水;而供水泵站主要用于城市生活供水。如何讓泵站高效、安全、低耗運行是管理者首先需要關(guān)注的問題。泵站管理平臺通過現(xiàn)場監(jiān)測控制傳感器、邊緣計算、云平臺結(jié)合本PLC為城市泵站的管理提供解決方案。

.       城市排水泵站的電氣設(shè)計

據(jù)DJG 08-22-2018《城鎮(zhèn)排水泵站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》,排水泵站根據(jù)功率需求和當(dāng)?shù)毓╇姉l件,一般采35kV10kV供電。城市排水泵站負(fù)荷等級為二級負(fù)荷,重要地區(qū)的泵站應(yīng)按照一級負(fù)荷設(shè)計。二級負(fù)荷的泵站一般需要有兩路電源互為備用或一路常用一路備用;一級負(fù)荷的泵站需要有兩路獨立的電源,一路電源故障時另外一路電源可以不受影響?yīng)毩⒐╇姡厥馇闆r下還需要設(shè)置自備電源。以一個排水泵站為例,設(shè)310kV高壓異步電動機20.4kV異步電動機,平20.4kV異步電機運行即可滿足排澇要求,在汛*大可5臺電機同時運行,見1

10kV母線采用單母分段接線0.4kV母線采用單母線或單母分段接線。為了減小電機啟動對系統(tǒng)造成的沖擊,功率較大的電機采用軟啟動器啟動10kV電動機無功補償采用就地補償機制,并確保補償后功率因數(shù)0.95左右0.4kV電動機采用集中式無功補償,補償后功率因數(shù)不低0.9

img1 

1 中小型排水泵站電氣接線示意圖

.       泵站的電氣自動化二次設(shè)計

3.1 泵站電氣設(shè)備的自動控制、測量、保護(hù)、監(jiān)視、通訊方面。其內(nèi)容包括:泵站高壓送、變電系統(tǒng);泵0.4kV配電系統(tǒng);泵站直流系統(tǒng);電機的綜合保護(hù)系統(tǒng)。泵站的保護(hù)測控裝置配置如2所示。所有裝置均具備通訊接口,可通過智能網(wǎng)關(guān)接入本地監(jiān)控系統(tǒng)或者區(qū)域泵站管理平臺,智能網(wǎng)關(guān)具備邊緣計算和邏輯控制功能,可根據(jù)現(xiàn)場運行工況進(jìn)行自動控制。

img2 

2 泵站保護(hù)測控裝置配置圖

名稱

圖片

型號

功能

應(yīng)用

微機保護(hù)裝置

img3 

AM6

35kV10kV線路、變壓器、電動機、電容器、母聯(lián)保護(hù)備自投

保護(hù)測控裝置

多功能綜合測量儀表

img4 

APM520

三相電流、線電/三相相電壓、雙方向有/無功功率、雙方向有/無功電能、功率因數(shù)、頻率、諧波畸變率、電壓合格率統(tǒng)計RS485/Modbus-RTU接口

高低壓回路電氣參數(shù)測量

電動機測控裝置

img5 

ARD3M

適用于額定電壓 660V 的低壓電動機回路,集保護(hù)、測量、控制、通訊、運維于一體。(過流、欠流)、電壓的(過壓、欠壓)及斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、漏電、三相不平衡、過熱、接地、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時、繞組老化予以報警或保護(hù)控制。

低壓電動機保護(hù)控制

抗晃電裝置

img6 

ARD-KHD

電壓短暫失壓時防止接觸器脫扣,電壓恢復(fù)后不間斷運行,避免系統(tǒng)受到?jīng)_擊。

抗晃電

無功補償控制器

img7 

ARC

根據(jù)目標(biāo)功率因數(shù)投切電容器實現(xiàn)無功補償

無功補償控制

無線測溫傳感器

img8 

ATE400

監(jiān)35kV及以下電壓等級配電系統(tǒng)母排、線纜連接點溫度和溫升預(yù)警。

適用35kV及以下電壓等級開關(guān)柜母排、斷路器、電纜接頭等接點溫度監(jiān)測

無線測溫接收器

img9 

ATC600

接收無線測溫傳感器數(shù)據(jù)并通RS485上傳。

智能網(wǎng)關(guān)

img10 

ANet-2E4SM

邊緣計算網(wǎng)關(guān),嵌入linux系統(tǒng),提AES加密MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c續(xù)傳,支ModbusModbusTCPDL/T645-1997DL/T645-2007101103104協(xié)議,支持邏輯判斷和控制。

數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和邏輯判斷

1 泵站保護(hù)測控裝置選型

3.2泵站及重要輔機系統(tǒng)的自動控制、測量、監(jiān)視、通訊方面。其內(nèi)容包括:為主機配套的油系統(tǒng)的控制(例如:水泵葉片調(diào)節(jié)壓力油系統(tǒng)、快速閘門液(油)壓操作系統(tǒng)、油系統(tǒng)、齒輪箱冷卻油系統(tǒng)等);為主機配套的氣系統(tǒng)的控制(為真空破壞閥(虹吸式泵站)所配的低壓氣系統(tǒng)、為水泵葉片調(diào)節(jié)配套的壓力油及其它氣動工具用的中壓儲能氣系統(tǒng));泵站水系統(tǒng)(為主機組配套的冷卻水系統(tǒng)、泵站排水系統(tǒng)和消防用水系統(tǒng)等)。

3.3 各種非電量的自動測量、監(jiān)視、通訊方面。其內(nèi)容如下:水工安全方面的位移、沉降、揚壓力、應(yīng)力等各種監(jiān)測;水文、水位、水情、水量、水質(zhì)等各種監(jiān)測;各種溫度、濕度的監(jiān)測;絕緣監(jiān)測;各閘門開度、荷重等監(jiān)測。

這些信號均為模擬量和開關(guān)量形式輸出,采集信號4-20mA模擬量信號和開關(guān)量信號,這些信號主PLC裝置采集并進(jìn)行相應(yīng)的告警和控制,數(shù)據(jù)可上傳泵站管理平臺。

為了提高可靠性4-20mA0-5V模擬量信號需要增加信號隔離裝置來實現(xiàn)限壓、限流、隔離等措施,增加系統(tǒng)的抗干擾能力。

名稱

圖片

型號

功能

應(yīng)用

隔離式安全柵

img11 

BM200

采用了限壓、限流、隔離等措施,防止危險能量從本安端子進(jìn)入危險現(xiàn)場,提高系統(tǒng)的本安防爆性能,增加了系統(tǒng)的抗干擾能力。輸4-20mA0-5VPT100/0-10kΩ等信號,輸4-20mA0-5V等信號。

模擬量信號安全隔離

信號隔離器

img12 

BM100

對電流、電壓等電量參數(shù)或溫度、電阻等非電量參數(shù)進(jìn)行快速測量,經(jīng)隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號輸出。既可以直接與指針表、數(shù)顯表相接,也可以與自控儀表(PLC)、各A/D轉(zhuǎn)換器以及計算機系統(tǒng)等設(shè)備配接。

信號轉(zhuǎn)換隔離

遙信單元

img13 

ARTU100-K8

ARTU100-K16

ARTU100-K32

可采8~32路開關(guān)量,具SOE事件順序記錄RS485/Modbus-RTU接口。

開關(guān)量采集

遙信遙控單元

img14 

ARTU100-KJ8

8路開關(guān)量采集8路繼電器輸出RS485/Modbus-RTU接口。

開關(guān)量采集

繼電器輸出

模擬量采集單元

img15 

ARTU100-MA84

84-20mA/0-5V采集44-20mA/0-5V輸出RS485/Modbus-RTU接口。

模擬量采集輸出

2 泵站信號采集及隔離裝置選型

3.4 泵站應(yīng)設(shè)置正常工作照明和應(yīng)急照明,并滿足各場所照度要求,應(yīng)急照明持續(xù)供電時間應(yīng)不少30min

工作場所

工作面名稱

規(guī)定照度被照面

工作照(lx)

應(yīng)急照(lx)

泵房間、格柵間

設(shè)備布置和維護(hù)地區(qū)

0.8m水平面

150

10

高低壓配電裝置室

設(shè)備布置和維護(hù)地區(qū)

0.8m水平面

200

15

控制室

設(shè)備布置和維護(hù)地區(qū)

0.8m水平面

300

30

變壓器室

設(shè)備布置和維護(hù)地區(qū)

0.8m水平面

100

15

樓梯

 

0.8m水平面

50

5.0

通道

 

0.8m水平面

50

1.0

3 泵站照明系統(tǒng)要求

安科瑞為泵站提供消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)和智能照明控制系統(tǒng)解決方案。正常工作照明可以采用感應(yīng)控制、定時控制、遠(yuǎn)程控制等控制方式,滿足泵站工作照明要求。應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)提供不少90min的應(yīng)急照明,采用集中電源供電,確保消防安全。消防應(yīng)急照明和工作照明控制均可接入泵站管理平臺實現(xiàn)集中監(jiān)測和控制。

img16 

3 泵站消防應(yīng)急照明和工作照明系統(tǒng)

3.5全站的視頻監(jiān)視系統(tǒng)及視頻信息上傳。

.       泵站管理系統(tǒng)

泵站管理平臺由本地保護(hù)測控裝置、測量采集儀表PLC自控裝置、視頻安防、本地控制系統(tǒng)以及區(qū)域泵站管理平臺組成。通過泵站管理平臺可以實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)泵站的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)測、控制調(diào)節(jié)、能耗分析、事故預(yù)告報警、事件記錄、運維管理等功能,實現(xiàn)泵站無人值守、集中運維管理,提高泵站的運行可靠性。

img17 

4 泵站管理平臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

4.1 泵站管理系統(tǒng)(就地部)

Acrel-2000M泵站管理系統(tǒng)部署在泵站內(nèi)部,實現(xiàn)對泵站的全面監(jiān)視、控制和運行記錄,在異常時可及時發(fā)出報警信號,保障泵站運行安全。

.       泵閘全景圖

泵閘全景圖可以幫助用戶進(jìn)行全面的監(jiān)測泵閘全面的運行狀態(tài),比如內(nèi)外河水位、節(jié)制閘東西方向的開度、內(nèi)外側(cè)閘門的開度、水泵運行的狀態(tài)以及電流。

img18 

.       泵站總覽及單線圖顯示

查看泵站配電回路的分布和連接情況以及主要的電參量。主要數(shù)據(jù)包括:三相電流,三相電壓,功率、電能、功率因數(shù)、回路名稱。

.       節(jié)制閘監(jiān)控

監(jiān)測節(jié)制閘運行狀態(tài),比如閘門開度,是否鎖定解鎖等狀態(tài),同時具備監(jiān)測內(nèi)外河水位的趨勢、油泵的運行情況。另外在該功能模塊可以實現(xiàn)對節(jié)制閘、油泵的遠(yuǎn)程控制功能,并可以進(jìn)行遠(yuǎn)/就地控制的切換。

img19 

.       水泵運行監(jiān)控

監(jiān)測水泵運行狀態(tài),比如運行、停止、保護(hù)裝置故障等狀態(tài),實現(xiàn)對水泵遠(yuǎn)程控制、排水引水聯(lián)動控制,在實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能之前將水泵、工作閘PLC控制柜選擇遠(yuǎn)方。排水引水聯(lián)動時,系統(tǒng)將下發(fā)進(jìn)水閘門打開命令,直至進(jìn)水閘門全開狀態(tài)。

img20 

.       閘門監(jiān)控

監(jiān)測工作門、油泵運行狀態(tài),比如運行、停止等狀態(tài),在該功能模塊可以實現(xiàn)對工作門、油泵遠(yuǎn)程控制。

img21 

.       趨勢曲線分析

可以監(jiān)測電機運行負(fù)荷曲線、內(nèi)外水位曲線等等,幫助用戶分析和記錄運行趨勢。

img22 

此外,系統(tǒng)還具備異常報警、報表制表等功能,使管理人員及時了解電站運行情況。

4.2 區(qū)域泵站管理平臺

AcrelEMS泵站管理平臺設(shè)置在云服務(wù)器或者區(qū)域指揮中心,實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)不同類型泵站的統(tǒng)一監(jiān)控,提高管理效率。平臺具備泵站地理位置顯示、泵3D展示、電力監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、控制調(diào)節(jié)、能耗分析、視頻監(jiān)控、報警管理、設(shè)備管理、運維管理等功能。數(shù)據(jù)可通4G無線專網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)傳輸。

.       泵站地理位置標(biāo)識

可在地圖標(biāo)識泵站位置,點擊地圖上圖標(biāo)可直接進(jìn)入泵站監(jiān)視界面。

.       泵站工3D展示

2.5D3D界面實時展示泵站運行狀態(tài),包括電氣數(shù)據(jù)、管網(wǎng)、水位、閘門狀態(tài)等。

img23 

.       電力監(jiān)控

實時監(jiān)測泵站配電系統(tǒng)運行狀況,包括電氣參數(shù),越/異常報警等等。

img24 

.       泵站非電量監(jiān)控

平臺可展示泵站變壓器、電機、線纜等關(guān)鍵接點溫度,另外可對泵站電機振動、環(huán)境溫濕度、水位、閘門狀態(tài)、視頻、門禁等各種參量,并可設(shè)置越限報警。

img25 

.       能耗分析

分析各泵站電能消耗數(shù)據(jù)和碳排放分析,對標(biāo)水泵能效指標(biāo),為管理者進(jìn)行設(shè)備能效升級改造提供數(shù)據(jù)支持。

img26 

.       報警分析

平臺可對區(qū)域內(nèi)泵站的報警進(jìn)行分級:普通、嚴(yán)重、事故三個級別,并對所有事故進(jìn)行分析,幫助管理者更好了解泵站的運行狀況,避免錯過重要的報警信息。

img27 

.       設(shè)備檔案及運維管理

平臺針對泵站設(shè)備建立設(shè)備檔案庫,記錄設(shè)備生產(chǎn)廠家、性能參數(shù)、維護(hù)保養(yǎng)信息,并生成設(shè)備二維碼,支持運維巡檢、缺陷記錄、工單管理、事故搶修等運維管理流程,幫助用戶更高效的管理泵站運維。

img28 

此外平臺可接入各泵站的照明控制系統(tǒng)、應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)數(shù)據(jù),通過平臺進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控管理,提高泵站的運行安全和管理效率。

 


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