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力控eForceCon在綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的應用案例
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)控平臺軟件系統(tǒng)建設,涵蓋所需相關軟件產品供貨,、部署及相關功能開發(fā),,并按照設計和合同要求實現(xiàn)在建設好的管廊監(jiān)控中心平臺上實現(xiàn)管廊系統(tǒng)內相關子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲和監(jiān)視控制等功能,。
綜合監(jiān)控平臺建設本著“先進,、可靠、實用,、經(jīng)濟”的原則,,平臺建成后滿足綜合管廊運行管理需求,平臺建設遵循國家或設計標準,。昆玉管廊總長約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個人員出入口,長約1143米;玉棗大道段包含1個人員出入口,,長約1450米;通達南路段包含1個人員出入口,,長約1344米。
系統(tǒng)設計
本項目綜合監(jiān)控綜合平臺系統(tǒng)以智慧管廊為定位,,以管廊監(jiān)控,、運行,、維護的集約化管理為手段。預留智慧管廊的軟件擴容接口,,為管線入廊后實施智慧管廊預留接口,。綜合監(jiān)控綜合平臺充分考慮全生命周期施工、運行,、維護的需要,,建立完善的信息系統(tǒng),綜合運用信息化,、物聯(lián)網(wǎng),、地理信息、無線通訊等技術,,體現(xiàn)管廊的先進性,。本次項目為綜合監(jiān)控平臺建設,實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測,、火災報警監(jiān)控,、設備監(jiān)控等基礎功能。
昆玉管廊區(qū)段綜合監(jiān)控系統(tǒng)分為四個子系統(tǒng),,分別為:
1.通訊系統(tǒng)
2.設備及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
3.視頻監(jiān)控該系統(tǒng)
4.火災自動報警系統(tǒng)
各系統(tǒng)有機結合,、合理設置,從而實現(xiàn)綜合管廊各項監(jiān)控功能,。
系統(tǒng)架構

依據(jù)綜合管廊實施范圍,,并結合管理部門的運行管理需求,綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)構架分為昆玉市管廊臨時監(jiān)控中心——管廊現(xiàn)場監(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)一平臺系統(tǒng),,從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡,、系統(tǒng)架構,、智能聯(lián)動和綜合數(shù)據(jù)服務等方面的設計,解決了管廊監(jiān)控與報警建設中存在著內部干擾性強,、使用單位多及協(xié)調復雜的根本問題,,大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性和可管理性,提升了管廊基礎設施,、環(huán)境和設備的恢復效率,,進而實現(xiàn)了監(jiān)控中心應用“一個統(tǒng)一管控平臺,光纖和以太網(wǎng)絡”即能對管廊內部各附屬設施及環(huán)境與設備的遠程管理與聯(lián)動控制,。

主要系統(tǒng)節(jié)點說明如下:

調度中心管理系統(tǒng)

在中心系統(tǒng)的建設中,,可構建實時服務器、歷史服務器,、報警服務器等分布式管理服務器可方便的進行系統(tǒng)擴展,。

1. 實時服務器
實時數(shù)據(jù)服務器由eForceCon 6.0產品構建,,主要為系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)管理支撐,負責處理,、存儲,、管理從管廊和RTU采集傳送來的實時數(shù)據(jù),并為網(wǎng)絡中的其它服務器和工作站提供實時數(shù)據(jù),。實時數(shù)據(jù)服務器中運行通信管理軟件,,完成與各管廊及RTU的通信連接、協(xié)議轉換,、網(wǎng)絡管理等任務,。分布式的服務器節(jié)點之間可通過遠程數(shù)據(jù)源進行信息交互從而實現(xiàn)系統(tǒng)資源的負載均衡。
2. 歷史服務器
歷史數(shù)據(jù)服務器由pSpace7.0產品歷史庫構建,,主要完成歷史數(shù)據(jù)的存儲,、管理,并為網(wǎng)絡中的其它服務器和工作站提供歷史數(shù)據(jù)服務,。系統(tǒng)支持斷線緩存,,能自動恢復通信中斷期間的數(shù)據(jù)。
3. WEB服務器
Web服務器由eForceCon V6.0產品的Web工具實現(xiàn),,是實時監(jiān)控系統(tǒng)與管理應用系統(tǒng)之間的銜接服務器。Web服務器保證生產數(shù)據(jù)都在 B/S 結構的統(tǒng)一平臺下進行監(jiān)控,,包括管廊分區(qū)出入口,、溫濕度含氧量、風機風閥,、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)一平臺上進行監(jiān)視,。
4. 操作員工作站
操作員工作站是調度、操作人員與調度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面(HMI),,由eForceCon V6.0產品的CS客戶端充當,,它在調度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)中作為客戶端,操作員通過它可詳細了解管網(wǎng)的運行狀況并下達命令,,它們通過局域網(wǎng)與服務器互聯(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,由eForceCon V6.0產品開發(fā)版構建,。工程師可通過它對計算機監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫等進行維護和管理,;通過遠程部署工具對整個系統(tǒng)應用程序、工程進行遠程更新,、修改,、管理各服務器的運行程序;同時還可以對系統(tǒng)進行二次開發(fā),,實現(xiàn)更多的功能,。
1,、 管廊全網(wǎng)實時監(jiān)測

搭建統(tǒng)一的綜合信息平臺,采集匯總環(huán)境和設備監(jiān)控子系統(tǒng),、安防監(jiān)控子系統(tǒng),、火災自動報警子系統(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商制造的硬件設備,,可實現(xiàn)穩(wěn)定,、可靠的通訊,同時支持特殊設備,、系統(tǒng)通訊接口的開發(fā),。
1)環(huán)境和設備監(jiān)控子系統(tǒng) 直接與現(xiàn)場PLC通訊,通過PLC既有協(xié)議進行數(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、排水泵等機電設備狀態(tài);各出入口的防入侵報警狀態(tài),;變電所的高低壓配電設備狀態(tài)和電量參數(shù),。 主要控制量:指定區(qū)域照明、通風設備(風機,、風閥),、集水坑潛水泵。
2)安防系統(tǒng) 包括視頻監(jiān)控,、入侵報警系統(tǒng),、門禁出入口管控系統(tǒng)。在管廊的每個出入口均設置門禁或井蓋狀態(tài)檢測裝置,。通過PLC控制系統(tǒng)可獲取井蓋狀態(tài)檢測,、入侵報警狀態(tài)監(jiān)測。統(tǒng)一管控平臺從安防系統(tǒng)NVR獲取視頻監(jiān)控型號,。
3)火災報警系統(tǒng) 火災報警系統(tǒng)采用專用消防通信網(wǎng)絡,。從集中火災報警主機或火災報警的圖形工作站獲取報警信息。管廊防火分區(qū)內設有感溫光纜,、聲光報警器(警鈴),。感溫電纜用于自動探測管廊內電力電纜的溫度,在溫度過高或發(fā)生火災時,,形成報警信息傳送給火災報警主機,;當巡查人員發(fā)現(xiàn)火災警情時,可按下手報將報警信息傳送給火災報警主機,。
4)測量監(jiān)視功能 模擬量測量:對所有監(jiān)測站的電氣設備的電壓,、電流,、功率,溫度,,可燃氣濃度,,環(huán)境傳感器監(jiān)測環(huán)境參數(shù)等進行采集和處理。 狀態(tài)量測量:設備運行,、告警信號,,如風機/水泵運行、停止,、故障等,;電力設備接入斷路器、刀閘,、變壓器分接頭等位置信息,;系統(tǒng)支持雙數(shù)字信號接入。 電能量測量:接入數(shù)字電能用電量和電能質量數(shù)據(jù),,取代人工抄表,。 監(jiān)視:對所采集的環(huán)境參數(shù),氧含量,、溫度等進行判斷,,若有越限,發(fā)出告警信號,;能夠輸出告警信號,,支持事件信息的自動打印、語音輸出,。 記錄:自動記錄告警、事件,、模擬量數(shù)據(jù)值,、模擬量越限信息、狀態(tài)量變化,、設備動作信息,、故障數(shù)據(jù)、運行操作信息等,。

 

2,、 站庫工藝流程圖動態(tài)展示

通過3D模型的方式展示綜合管廊監(jiān)控中心、防火分區(qū),、設備間地理分布圖和重要設備地理分布圖如管道閥門,,在地圖上展示系統(tǒng)區(qū)域主要運行信息,并顯示鼠標靠近區(qū)域詳細運行信息,,單擊鼠標切換對應區(qū)域的詳細工藝畫面或功能畫面,。 當發(fā)生管道泄漏,、非法入侵、發(fā)生火災,、設備運行異常等報警時,,系統(tǒng)迅速對報警發(fā)生的防火分區(qū)或設備間進行定位,在地圖上對應區(qū)域進行警示性閃爍,,同時結合報警聲音,,提醒值班人員進行報警處理。

 

3,、 報警及事件管理功能

監(jiān)控平臺提供開放的,、智能事件告警功能。 支持用戶自定義告警類型,、告警級別,、告警方式。 支持文字,、語音,、閃爍、推圖,、打印等多種告警方式,。支持告警信息的手動、自動的確認,、刪除,。 支持歷史告警信息按類型、按告警源分類查詢,。 支持對告警信息進行智能化分析,,過濾不必要的從屬告警,避免運行人員被大量從屬告警輸出所淹沒,。通過告警可快速定位到圖形上相應的設備對象,,提高事故處理速度。

 

4,、 各類生產報表的生成及查詢

系統(tǒng)可自動生成日報表,,周報表,月報表,,年報表,,以及各類自定義的分時報表。報表可按指定的時間段,,時間間隔及指定站點,,區(qū)域進行查詢,并可以excel,pdf等各種形式導出或打印,。

 

5,、 實時歷史曲線分析功能

趨勢曲線分為實時趨勢和歷史趨勢,以展示實時\歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢,。
1)實時趨勢: 來源于一系列的采樣值,,這些采樣值按時間劃分,然后組合成圖形直觀的顯示過程情況。一個繪圖區(qū)可對應一個防火分區(qū)的各種參數(shù)或者一個繪圖區(qū)域中可繪制不同防火分區(qū)的相同參數(shù)的趨勢這樣可以起到直觀的對比效果,。
2)歷史趨勢: 提供曲線讓客戶直觀的瀏覽設備的歷史運行狀態(tài),,并進行異常分析。操作員可以設置曲線的起始時間,,時間跨度,,以及趨勢瀏覽翻動的跨度。通過左右游標定位當前趨勢點的值,。并且提供趨勢打印功能,。歷史趨勢也支持多時間軸和多數(shù)據(jù)軸,可以方便用戶進行個性化趨勢曲線的查詢,、對比以及分析,。

 

6、 主要控制功能

1)風機及風閥控制 風機及風閥控制分為正常運行狀態(tài)及火災狀態(tài)兩種:
●在正常情況下運行:系統(tǒng)根據(jù)所在通風區(qū)域環(huán)境實測溫度及限值,,通過RTU控制站對風機及風閥實現(xiàn)通斷,、控制、監(jiān)測等操作,;
●在火災狀態(tài)下:風機及風閥的控制由火災報警系統(tǒng)實現(xiàn),。具體須根據(jù)通風專業(yè)要求以及各季節(jié)綜合管廊周邊環(huán)境的變化,采取相應的通風控制模式,。
2)排水泵控制 根據(jù)也為檢測設備的監(jiān)測值實現(xiàn)對排水泵的開停操作,,并根據(jù)累計運行時間以及排水泵故障信號自動切換主/備用排水泵。
3)照明控制 根據(jù)上級臨時監(jiān)控中心的遠程指令或匯集點觸摸屏的操作,,實現(xiàn)照明系統(tǒng)的控制,。 應急照明控制由照明系統(tǒng)本身及火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動控制。
4)電力監(jiān)控 以現(xiàn)場總線方式將配電系統(tǒng)中各智能測控模塊接入系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控,。接入測控信號有:主回路A、B,、C三相電壓,、電流、有功功率,、頻率等模擬量信號和開關動作,、狀態(tài)、故障等開關量信號、實時監(jiān)控饋線運行工況等,。從面實現(xiàn)現(xiàn)場級對電力系統(tǒng)的遙控,、遙信和遙測等工作。

 

應用總結

由eForceCon V6.0產品構建的管廊自動化SCADA系統(tǒng),,是滿足管廊自動化系統(tǒng)控制功能要求的自主,、成熟的國產化平臺軟件,主要包括設備流程控制,,管廊數(shù)據(jù)采集管理,、上位畫面,監(jiān)控報警,、報表編制開發(fā)等,。實現(xiàn)了管廊自動化SCADA系統(tǒng)的集中監(jiān)控、智能報警,、診斷分析,、遠程運維、在線模擬,、實時協(xié)調等功能,。
系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件本身及相關文檔均為中文版本。功能覆蓋廣,,軟件組合靈活,,高效性、內在結構和機制的先進性應確保用戶可快速開發(fā)出實用而有效的自動化監(jiān)控系統(tǒng),。使用該系列軟件開發(fā)出的工程具備項目文件備份功能,,并且支持工程文件口令保護。工程師站可對整個系統(tǒng)設置安全管理,。支持使用用戶,,權限,優(yōu)先級,,安全區(qū)的方式為用戶提供安全驗證,。套系統(tǒng)結合先進的計算機技術、網(wǎng)絡通信技術,、自動化控制技術,,可以提高工作效率、降低成本,,為管廊自動化SCADA系統(tǒng)的統(tǒng)一調度管理提供有力保障,。

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