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自动化监控系统改造方案

一、工程概况

大套第二抽水站位于盐城市滨海县大套乡境内，通榆河与套坎河的交壤处，是通榆河枢纽的重点工程之一，包括四座配套水工建造物。该站可供滨海、响水地区及沿海垦区生活用水及农业生产用水。大套二站选用半调立式轴流泵，单机流量10m3/s,配套710kW立式同步机电6台，设计扬程3.7m。辅机系统包括一台压力滤油机，主机通风轴流风机，水力测量系统及供排水系统。枢纽变电所为通榆河枢纽工程配套专用，设35/6.3kV、6300kVA主变一台，35/0.4kV、315kVA站变两台。配套建造包括四孔回转式格栅清污机、两孔站上送水闸、一孔灌溉东闸和一孔排涝涵洞。

二、工作环境

水文气象：本工程位于亚热带北缘，具有典型的海洋气候特征，年均降水1000mm摆布，多集中在6~9月，7?10月份台风，风暴雨频发。年平均气温14℃,极端最高气温39.6C,极端最低气温一17C,夏季多偏南风，天热而且潮湿，冬季多偏北风，天晴而寒冷。

电磁环境：现场50米范围内有35kV变电所、35kV架空线，应确保监控系统在此环境下安全运行，其相关设备的电磁屏蔽特性应保证监控系统能正常工作，且不影响其它设备的正常工作。

三、监控系统的实施标准

1设计原则

系统设计遵循可靠性第一、其次为先进性的原则，且保证系统的可维护性、操作的方便性和未来的可扩展能力。

大套二站综合自动化系统应具备如下功能:数据采集与处理、运行监视和事故报警、控制与调节、数据通讯，要求开辟出一套性能优异、高可靠性的合用于大套二站的计算机监控系统软件，实现大套二站6台主机、辅机及配套涵闸的自动控制，满足少人值守，并且有在枢纽管理处接收远传数据，实现远程监控的要求。

2系统的可靠性

(1)系统所选用主要硬件为国际知名品牌公司的产品，质量可靠；

n开关量输出模块为继电器输出类型，触点容量不小于2A；

nCUP能力：可支持4096个点，程序扫描周期不大于1.0ms/K,可直接支持

TCP/IP以太网络；

n通讯模块具备可编程的能力，便于支持现场智能仪表，不同规约的通讯编程，模块支持RS485MoDBUS通讯；

七、系统技术指标

1系统指标

Oslash;操作站画面刷新速度〈2s

Oslash;事件状态量采集以及开关操作反馈时间〈1s

Oslash;摹拟量采集周期〈1s

Oslash;控制命令的执行时间〈1s

Oslash;系统操作站计算机无故障运行时间不小于15000h

Oslash;系统现场控制站无故障运行时间不小于45000h

Oslash;系统接地电阻〈1欧姆

2系统可靠性

为保证系统的高可靠性，除了选用高可靠性的硬件设备外，还采用下列措施：

Oslash;现场监控单元在正常工作状态下处于系统的集中指挥下运行但在紧急情况下或者系统故障时，它又可独立运行。个别的现场监控单元故障，不会对系统或者其他单元构成影响。

Oslash;系统软件、硬件设置监控定时器（看门狗）功能。

Oslash;对控制指令的发布规定操作权限，命令传送须经过巡回认证，数据采集经过合理性判别和处理，以防误操作。

Oslash;因系统处于强电环境下运行，现场监控单元对系统的输入信号均采用光隔技术。

Oslash;采用浮空接地技术，输出信号采用光隔加中间继电器隔离等保护措施，以防工业干扰和雷电的影响，减少数据出错和元件的损坏。

Oslash;在监控系统与网络之间设置软件防火墙，对外部指令进行鉴别和过滤确保系统安全。

八、系统的结构及配置

根据要求，整个系统分为微机监控系统和视频系统两大部份。

微机监控系统由三部份组成：中央操作单元、网络管理单元和现场保护与测控单元。

视频系统由四部份组成：前端设备、传输设备、控制设备及显示设备。

整个工程系统采用分布式结构。

8.1自动化监控系统结构

微机监控系统主要由下列部份组成：

1站监控工作站，二套（互为热备份）。

1WEB服务器，一套。

1主要设备保护单元，十套；

1泵站主机的测量、控制和保护管理由两台PLC组成。变电所的测量、控制和保护管理及辅机设备、水位数据等测控系统由一台PLC完成。

1灌溉闸、送水闸、排涝闸、清污机的测量和控制分别由一台微型PLC实现。

1传感器，若干。

1以太网交换机一台。将现场的7台PLC、监控操作站和Web服务器连接起来。系统结构见“大套第二抽水站自动化监控系统框图”。

系统的主要设计思路是分散数据采集、控制、保护，集中操作、管理。这样的结构配置形式使得系统重要的测量、控制和保护功能分布在位于现场的各台智能测控装置上，速度快，且实现了局部自治。各现场测控设备又通过通信网络连接起来，形成相互协作的整体，便于集中监视、操作管理和进行必要的统计。系统还方便地与水情网络或者Internet