簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 201801

1 泵站電氣設(shè)備

  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)；泵站0.4kV配電系統(tǒng)；泵站直流系統(tǒng)；電機(jī)的綜合保護(hù)系統(tǒng)。泵站的保護(hù)測控裝置配置如圖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(yùn)行工況進(jìn)行自動控制。

圖1 泵站保護(hù)測控裝置配置圖

表1 泵站保護(hù)測控裝置選型

2泵站及重要輔機(jī)系統(tǒng)

   泵站及重要輔機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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 非電量

   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(yáng)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，采集信號為4-20mA模擬量信號和開關(guān)量信號，這些信號主要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，4-20mA或者0-5V模擬量信號需要增加信號隔離裝置來實(shí)現(xiàn)限壓、限流、隔離等措施，增加系統(tǒng)的抗干擾能力。

表2 泵站信號采集及隔離裝置選型

照明設(shè)置

  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)不少于30min。

表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)提供不少于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(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測和控制。

圖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。

1. 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(shí)現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)泵站的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)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(yùn)維管理等功能，實(shí)現(xiàn)泵站無人值守、集中運(yùn)維管理，提高泵站的運(yùn)行可靠性。

圖4 泵站管理平臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

1 泵站管理系統(tǒng)(就地部署)

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

1. 泵閘全景圖

   泵閘全景圖可以幫助用戶進(jìn)行*面的監(jiān)測泵閘*面的運(yùn)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(yùn)行的狀態(tài)以及電流。

1. 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。

1. 節(jié)制閘監(jiān)控

   監(jiān)測節(jié)制閘運(yùn)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(yùn)行情況。另外在該功能模塊可以實(shí)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)方/就地控制的切換。

1. 水泵運(yùn)行監(jiān)控

  監(jiān)測水泵運(yùn)行狀態(tài)，比如運(yùn)行、停止、保護(hù)裝置故障等狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對水泵遠(yuǎn)程控制、排水引水聯(lián)動控制，在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能之前將水泵、工作閘門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)。

1. 閘門監(jiān)控

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

1. 趨勢曲線分析

 可以監(jiān)測電機(jī)運(yùn)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(yùn)行趨勢。

  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(yùn)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*，實(shí)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、泵站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(yùn)維管理等功能。數(shù)據(jù)可通過4G無線專網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)傳輸。

1. 泵站地理位置標(biāo)識

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

1. 泵站工藝3D展示

  通過2.5D或3D界面實(shí)時展示泵站運(yùn)行狀態(tài)，包括電氣數(shù)據(jù)、管網(wǎng)、水位、閘門狀態(tài)等。

1. 電力監(jiān)控

  實(shí)時監(jiān)測泵站配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況，包括電氣參數(shù)，越限/異常報警等等。

1. 泵站非電量監(jiān)控

  平臺可展示泵站變壓器、電機(jī)、線纜等關(guān)鍵接點(diǎn)溫度，另外可對泵站電機(jī)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。

1. 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。

1. 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(yùn)行狀況，避免錯過重要的報警信息。

1. 設(shè)備檔案及運(yùn)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(yùn)維巡檢、缺陷記錄、工單管理、事故搶修等運(yùn)維管理流程，幫助用戶更高*的管理泵站運(yùn)維。

  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(yùn)行安全和管理效率。

作者介紹

簡婷，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為泵站管理系統(tǒng)。