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力控eForceCon在綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用案例
系統(tǒng)概況
本工程范圍為昆玉綜合管廊監(jiān)控中心綜合監(jiān)控平臺(tái)軟件系統(tǒng)建設(shè),涵蓋所需相關(guān)軟件產(chǎn)品供貨、部署及相關(guān)功能開發(fā),并按照設(shè)計(jì)和合同要求實(shí)現(xiàn)在建設(shè)好的管廊監(jiān)控中心平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)管廊系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和監(jiān)視控制等功能。
綜合監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)本著“先進(jìn)、可靠、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)”的原則,平臺(tái)建成后滿足綜合管廊運(yùn)行管理需求,平臺(tái)建設(shè)遵循國(guó)家或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。昆玉管廊總長(zhǎng)約4.1公里,分布在三條道路下 ,并相互連接。其中,玉山大道段包含2個(gè)人員出入口,長(zhǎng)約1143米;玉棗大道段包含1個(gè)人員出入口,長(zhǎng)約1450米;通達(dá)南路段包含1個(gè)人員出入口,長(zhǎng)約1344米。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目綜合監(jiān)控綜合平臺(tái)系統(tǒng)以智慧管廊為定位,以管廊監(jiān)控、運(yùn)行、維護(hù)的集約化管理為手段。預(yù)留智慧管廊的軟件擴(kuò)容接口,為管線入廊后實(shí)施智慧管廊預(yù)留接口。綜合監(jiān)控綜合平臺(tái)充分考慮全生命周期施工、運(yùn)行、維護(hù)的需要,建立完善的信息系統(tǒng),綜合運(yùn)用信息化、物聯(lián)網(wǎng)、地理信息、無(wú)線通訊等技術(shù),體現(xiàn)管廊的先進(jìn)性。本次項(xiàng)目為綜合監(jiān)控平臺(tái)建設(shè),實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控等基礎(chǔ)功能。
昆玉管廊區(qū)段綜合監(jiān)控系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng),分別為:
1.通訊系統(tǒng)
2.設(shè)備及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
3.視頻監(jiān)控該系統(tǒng)
4.火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)
各系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合、合理設(shè)置,從而實(shí)現(xiàn)綜合管廊各項(xiàng)監(jiān)控功能。
系統(tǒng)架構(gòu)

依據(jù)綜合管廊實(shí)施范圍,并結(jié)合管理部門的運(yùn)行管理需求,綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架分為昆玉市管廊臨時(shí)監(jiān)控中心——管廊現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)二層。

系統(tǒng)建立基于物聯(lián)網(wǎng)的管控一體化的統(tǒng)一平臺(tái)系統(tǒng),從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、智能聯(lián)動(dòng)和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì),解決了管廊監(jiān)控與報(bào)警建設(shè)中存在著內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問(wèn)題,大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性,提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的恢復(fù)效率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控中心應(yīng)用“一個(gè)統(tǒng)一管控平臺(tái),光纖和以太網(wǎng)絡(luò)”即能對(duì)管廊內(nèi)部各附屬設(shè)施及環(huán)境與設(shè)備的遠(yuǎn)程管理與聯(lián)動(dòng)控制。

主要系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)說(shuō)明如下:

調(diào)度中心管理系統(tǒng)

在中心系統(tǒng)的建設(shè)中,可構(gòu)建實(shí)時(shí)服務(wù)器、歷史服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器等分布式管理服務(wù)器可方便的進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。

1. 實(shí)時(shí)服務(wù)器
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器由eForceCon 6.0產(chǎn)品構(gòu)建,主要為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理支撐,負(fù)責(zé)處理、存儲(chǔ)、管理從管廊和RTU采集傳送來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并為網(wǎng)絡(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器中運(yùn)行通信管理軟件,完成與各管廊及RTU的通信連接、協(xié)議轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)管理等任務(wù)。分布式的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)之間可通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源進(jìn)行信息交互從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的負(fù)載均衡。
2. 歷史服務(wù)器
歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器由pSpace7.0產(chǎn)品歷史庫(kù)構(gòu)建,主要完成歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理,并為網(wǎng)絡(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供歷史數(shù)據(jù)服務(wù)。系統(tǒng)支持?jǐn)嗑€緩存,能自動(dòng)恢復(fù)通信中斷期間的數(shù)據(jù)。
3. WEB服務(wù)器
Web服務(wù)器由eForceCon V6.0產(chǎn)品的Web工具實(shí)現(xiàn),是實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)與管理應(yīng)用系統(tǒng)之間的銜接服務(wù)器。Web服務(wù)器保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)都在 B/S 結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一平臺(tái)下進(jìn)行監(jiān)控,包括管廊分區(qū)出入口、溫濕度含氧量、風(fēng)機(jī)風(fēng)閥、液位水泵等的監(jiān)控信息以及視頻監(jiān)控信息都可在統(tǒng)一平臺(tái)上進(jìn)行監(jiān)視。
4. 操作員工作站
操作員工作站是調(diào)度、操作人員與調(diào)度中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面(HMI),由eForceCon V6.0產(chǎn)品的CS客戶端充當(dāng),它在調(diào)度中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中作為客戶端,操作員通過(guò)它可詳細(xì)了解管網(wǎng)的運(yùn)行狀況并下達(dá)命令,它們通過(guò)局域網(wǎng)與服務(wù)器互聯(lián)并交換信息。
5. 工程師工作站
工程師工作站是系統(tǒng)工程師的操作平臺(tái),由eForceCon V6.0產(chǎn)品開發(fā)版構(gòu)建。工程師可通過(guò)它對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行維護(hù)和管理;通過(guò)遠(yuǎn)程部署工具對(duì)整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用程序、工程進(jìn)行遠(yuǎn)程更新、修改、管理各服務(wù)器的運(yùn)行程序;同時(shí)還可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā),實(shí)現(xiàn)更多的功能。
1、 管廊全網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

搭建統(tǒng)一的綜合信息平臺(tái),采集匯總環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)、安防監(jiān)控子系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警子系統(tǒng)和防火門監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)。部署的SCADA監(jiān)控軟件支持眾多不同生產(chǎn)商制造的硬件設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的通訊,同時(shí)支持特殊設(shè)備、系統(tǒng)通訊接口的開發(fā)。
1)環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng) 直接與現(xiàn)場(chǎng)PLC通訊,通過(guò)PLC既有協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 主要采集量:各區(qū)段的溫度、濕度、氧氣濃度;各區(qū)段的集水坑水位;各區(qū)段的照明、通風(fēng)、排水泵等機(jī)電設(shè)備狀態(tài);各出入口的防入侵報(bào)警狀態(tài);變電所的高低壓配電設(shè)備狀態(tài)和電量參數(shù)。 主要控制量:指定區(qū)域照明、通風(fēng)設(shè)備(風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥)、集水坑潛水泵。
2)安防系統(tǒng) 包括視頻監(jiān)控、入侵報(bào)警系統(tǒng)、門禁出入口管控系統(tǒng)。在管廊的每個(gè)出入口均設(shè)置門禁或井蓋狀態(tài)檢測(cè)裝置。通過(guò)PLC控制系統(tǒng)可獲取井蓋狀態(tài)檢測(cè)、入侵報(bào)警狀態(tài)監(jiān)測(cè)。統(tǒng)一管控平臺(tái)從安防系統(tǒng)NVR獲取視頻監(jiān)控型號(hào)。
3)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用專用消防通信網(wǎng)絡(luò)。從集中火災(zāi)報(bào)警主機(jī)或火災(zāi)報(bào)警的圖形工作站獲取報(bào)警信息。管廊防火分區(qū)內(nèi)設(shè)有感溫光纜、聲光報(bào)警器(警鈴)。感溫電纜用于自動(dòng)探測(cè)管廊內(nèi)電力電纜的溫度,在溫度過(guò)高或發(fā)生火災(zāi)時(shí),形成報(bào)警信息傳送給火災(zāi)報(bào)警主機(jī);當(dāng)巡查人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)警情時(shí),可按下手報(bào)將報(bào)警信息傳送給火災(zāi)報(bào)警主機(jī)。
4)測(cè)量監(jiān)視功能 模擬量測(cè)量:對(duì)所有監(jiān)測(cè)站的電氣設(shè)備的電壓、電流、功率,溫度,可燃?xì)鉂舛?,環(huán)境傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)等進(jìn)行采集和處理。 狀態(tài)量測(cè)量:設(shè)備運(yùn)行、告警信號(hào),如風(fēng)機(jī)/水泵運(yùn)行、停止、故障等;電力設(shè)備接入斷路器、刀閘、變壓器分接頭等位置信息;系統(tǒng)支持雙數(shù)字信號(hào)接入。 電能量測(cè)量:接入數(shù)字電能用電量和電能質(zhì)量數(shù)據(jù),取代人工抄表。 監(jiān)視:對(duì)所采集的環(huán)境參數(shù),氧含量、溫度等進(jìn)行判斷,若有越限,發(fā)出告警信號(hào);能夠輸出告警信號(hào),支持事件信息的自動(dòng)打印、語(yǔ)音輸出。 記錄:自動(dòng)記錄告警、事件、模擬量數(shù)據(jù)值、模擬量越限信息、狀態(tài)量變化、設(shè)備動(dòng)作信息、故障數(shù)據(jù)、運(yùn)行操作信息等。

 

2、 站庫(kù)工藝流程圖動(dòng)態(tài)展示

通過(guò)3D模型的方式展示綜合管廊監(jiān)控中心、防火分區(qū)、設(shè)備間地理分布圖和重要設(shè)備地理分布圖如管道閥門,在地圖上展示系統(tǒng)區(qū)域主要運(yùn)行信息,并顯示鼠標(biāo)靠近區(qū)域詳細(xì)運(yùn)行信息,單擊鼠標(biāo)切換對(duì)應(yīng)區(qū)域的詳細(xì)工藝畫面或功能畫面。 當(dāng)發(fā)生管道泄漏、非法入侵、發(fā)生火災(zāi)、設(shè)備運(yùn)行異常等報(bào)警時(shí),系統(tǒng)迅速對(duì)報(bào)警發(fā)生的防火分區(qū)或設(shè)備間進(jìn)行定位,在地圖上對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行警示性閃爍,同時(shí)結(jié)合報(bào)警聲音,提醒值班人員進(jìn)行報(bào)警處理。

 

3、 報(bào)警及事件管理功能

監(jiān)控平臺(tái)提供開放的、智能事件告警功能。 支持用戶自定義告警類型、告警級(jí)別、告警方式。 支持文字、語(yǔ)音、閃爍、推圖、打印等多種告警方式。支持告警信息的手動(dòng)、自動(dòng)的確認(rèn)、刪除。 支持歷史告警信息按類型、按告警源分類查詢。 支持對(duì)告警信息進(jìn)行智能化分析,過(guò)濾不必要的從屬告警,避免運(yùn)行人員被大量從屬告警輸出所淹沒。通過(guò)告警可快速定位到圖形上相應(yīng)的設(shè)備對(duì)象,提高事故處理速度。

 

4、 各類生產(chǎn)報(bào)表的生成及查詢

系統(tǒng)可自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表,周報(bào)表,月報(bào)表,年報(bào)表,以及各類自定義的分時(shí)報(bào)表。報(bào)表可按指定的時(shí)間段,時(shí)間間隔及指定站點(diǎn),區(qū)域進(jìn)行查詢,并可以excel,pdf等各種形式導(dǎo)出或打印。

 

5、 實(shí)時(shí)歷史曲線分析功能

趨勢(shì)曲線分為實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì),以展示實(shí)時(shí)\歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。
1)實(shí)時(shí)趨勢(shì): 來(lái)源于一系列的采樣值,這些采樣值按時(shí)間劃分,然后組合成圖形直觀的顯示過(guò)程情況。一個(gè)繪圖區(qū)可對(duì)應(yīng)一個(gè)防火分區(qū)的各種參數(shù)或者一個(gè)繪圖區(qū)域中可繪制不同防火分區(qū)的相同參數(shù)的趨勢(shì)這樣可以起到直觀的對(duì)比效果。
2)歷史趨勢(shì): 提供曲線讓客戶直觀的瀏覽設(shè)備的歷史運(yùn)行狀態(tài),并進(jìn)行異常分析。操作員可以設(shè)置曲線的起始時(shí)間,時(shí)間跨度,以及趨勢(shì)瀏覽翻動(dòng)的跨度。通過(guò)左右游標(biāo)定位當(dāng)前趨勢(shì)點(diǎn)的值。并且提供趨勢(shì)打印功能。歷史趨勢(shì)也支持多時(shí)間軸和多數(shù)據(jù)軸,可以方便用戶進(jìn)行個(gè)性化趨勢(shì)曲線的查詢、對(duì)比以及分析。

 

6、 主要控制功能

1)風(fēng)機(jī)及風(fēng)閥控制 風(fēng)機(jī)及風(fēng)閥控制分為正常運(yùn)行狀態(tài)及火災(zāi)狀態(tài)兩種:
●在正常情況下運(yùn)行:系統(tǒng)根據(jù)所在通風(fēng)區(qū)域環(huán)境實(shí)測(cè)溫度及限值,通過(guò)RTU控制站對(duì)風(fēng)機(jī)及風(fēng)閥實(shí)現(xiàn)通斷、控制、監(jiān)測(cè)等操作;
●在火災(zāi)狀態(tài)下:風(fēng)機(jī)及風(fēng)閥的控制由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。具體須根據(jù)通風(fēng)專業(yè)要求以及各季節(jié)綜合管廊周邊環(huán)境的變化,采取相應(yīng)的通風(fēng)控制模式。
2)排水泵控制 根據(jù)也為檢測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)值實(shí)現(xiàn)對(duì)排水泵的開停操作,并根據(jù)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間以及排水泵故障信號(hào)自動(dòng)切換主/備用排水泵。
3)照明控制 根據(jù)上級(jí)臨時(shí)監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程指令或匯集點(diǎn)觸摸屏的操作,實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的控制。 應(yīng)急照明控制由照明系統(tǒng)本身及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制。
4)電力監(jiān)控 以現(xiàn)場(chǎng)總線方式將配電系統(tǒng)中各智能測(cè)控模塊接入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。接入測(cè)控信號(hào)有:主回路A、B、C三相電壓、電流、有功功率、頻率等模擬量信號(hào)和開關(guān)動(dòng)作、狀態(tài)、故障等開關(guān)量信號(hào)、實(shí)時(shí)監(jiān)控饋線運(yùn)行工況等。從面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)對(duì)電力系統(tǒng)的遙控、遙信和遙測(cè)等工作。

 

應(yīng)用總結(jié)

由eForceCon V6.0產(chǎn)品構(gòu)建的管廊自動(dòng)化SCADA系統(tǒng),是滿足管廊自動(dòng)化系統(tǒng)控制功能要求的自主、成熟的國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)軟件,主要包括設(shè)備流程控制,管廊數(shù)據(jù)采集管理、上位畫面,監(jiān)控報(bào)警、報(bào)表編制開發(fā)等。實(shí)現(xiàn)了管廊自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)的集中監(jiān)控、智能報(bào)警、診斷分析、遠(yuǎn)程運(yùn)維、在線模擬、實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)等功能。
系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件本身及相關(guān)文檔均為中文版本。功能覆蓋廣,軟件組合靈活,高效性、內(nèi)在結(jié)構(gòu)和機(jī)制的先進(jìn)性應(yīng)確保用戶可快速開發(fā)出實(shí)用而有效的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。使用該系列軟件開發(fā)出的工程具備項(xiàng)目文件備份功能,并且支持工程文件口令保護(hù)。工程師站可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置安全管理。支持使用用戶,權(quán)限,優(yōu)先級(jí),安全區(qū)的方式為用戶提供安全驗(yàn)證。套系統(tǒng)結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù),可以提高工作效率、降低成本,為管廊自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度管理提供有力保障。

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