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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)計和合同要求實現(xiàn)在建設(shè)好的管廊監(jiān)控中心平臺上實現(xiàn)管廊系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲和監(jiān)視控制等功能。
綜合監(jiān)控平臺建設(shè)本著“先進(jìn)、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(shè)遵循國家或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。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(dá)南路段包含1個人員出入口,長約1344米。
系統(tǒng)設(shè)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(hù)的集約化管理為手段。預(yù)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(yù)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(hù)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(shù),體現(xiàn)管廊的先進(jìn)性。本次項目為綜合監(jiān)控平臺建設(shè),實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測、火災(zāi)報警監(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)自動報警系統(tǒng)
各系統(tǒng)有機結(jié)合、合理設(shè)置,從而實現(xiàn)綜合管廊各項監(jiān)控功能。
系統(tǒng)架構(gòu)

依據(jù)綜合管廊實施范圍,并結(jié)合管理部門的運行管理需求,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(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、智能聯(lián)動和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計,解決了管廊監(jiān)控與報警建設(shè)中存在著內(nèi)部干擾性強、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)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(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的恢復(fù)效率,進(jìn)而實現(xiàn)了監(jiān)控中心應(yīng)用“一個統(tǒng)一管控平臺,光纖和以太網(wǎng)絡(luò)”即能對管廊內(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)動控制。

主要系統(tǒng)節(jié)點說明如下:

調(diào)度中心管理系統(tǒng)

在中心系統(tǒng)的建設(shè)中,可構(gòu)建實時服務(wù)器、歷史服務(wù)器、報警服務(wù)器等分布式管理服務(wù)器可方便的進(jìn)行系統(tǒng)擴展。

1. 實時服務(wù)器
實時數(shù)據(jù)服務(wù)器由eForceCon 6.0產(chǎn)品構(gòu)建,主要為系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)管理支撐,負(fù)責(zé)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(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供實時數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)服務(wù)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(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)管理等任務(wù)。分布式的服務(wù)器節(jié)點之間可通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源進(jìn)行信息交互從而實現(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)品歷史庫構(gòu)建,主要完成歷史數(shù)據(jù)的存儲、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工具實現(xiàn),是實時監(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)度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面(HMI),由eForceCon V6.0產(chǎn)品的CS客戶端充當(dāng),它在調(diào)度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)中作為客戶端,操作員通過它可詳細(xì)了解管網(wǎng)的運行狀況并下達(dá)命令,它們通過局域網(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,由eForceCon V6.0產(chǎn)品開發(fā)版構(gòu)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(jìn)行維護(hù)和管理;通過遠(yuǎn)程部署工具對整個系統(tǒng)應(yīng)用程序、工程進(jìn)行遠(yuǎn)程更新、修改、管理各服務(wù)器的運行程序;同時還可以對系統(tǒng)進(jìn)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(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)、安防監(jiān)控子系統(tǒng)、火災(zāi)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(chǎn)商制造的硬件設(shè)備,可實現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的通訊,同時支持特殊設(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PLC通訊,通過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)、排水泵等機電設(shè)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(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、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(shè)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(zāi)報警系統(tǒng) 火災(zāi)報警系統(tǒng)采用專用消防通信網(wǎng)絡(luò)。從集中火災(zāi)報警主機或火災(zāi)報警的圖形工作站獲取報警信息。管廊防火分區(qū)內(nèi)設(shè)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(nèi)電力電纜的溫度,在溫度過高或發(fā)生火災(zāi)時,形成報警信息傳送給火災(zāi)報警主機;當(dāng)巡查人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)警情時,可按下手報將報警信息傳送給火災(zāi)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(shè)備的電壓、電流、功率,溫度,可燃?xì)鉂舛?,環(huán)境傳感器監(jiān)測環(huán)境參數(shù)等進(jìn)行采集和處理。 狀態(tài)量測量:設(shè)備運行、告警信號,如風(fēng)機/水泵運行、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)字信號接入。 電能量測量: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;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(shè)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(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)域主要運行信息,并顯示鼠標(biāo)靠近區(qū)域詳細(xì)運行信息,單擊鼠標(biāo)切換對應(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(shè)備間進(jìn)行定位,在地圖上對應(yīng)區(qū)域進(jìn)行警示性閃爍,同時結(jié)合報警聲音,提醒值班人員進(jìn)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(rèn)、刪除。 支持歷史告警信息按類型、按告警源分類查詢。 支持對告警信息進(jìn)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(yīng)的設(shè)備對象,提高事故處理速度。

 

4、 各類生產(chǎn)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(jìn)行查詢,并可以excel,pdf等各種形式導(dǎo)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(yīng)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(shè)備的歷史運行狀態(tài),并進(jìn)行異常分析。操作員可以設(shè)置曲線的起始時間,時間跨度,以及趨勢瀏覽翻動的跨度。通過左右游標(biāo)定位當(dāng)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(jìn)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(fēng)機及風(fēng)閥控制 風(fēng)機及風(fēng)閥控制分為正常運行狀態(tài)及火災(zāi)狀態(tài)兩種:
●在正常情況下運行:系統(tǒng)根據(jù)所在通風(fēng)區(qū)域環(huán)境實測溫度及限值,通過RTU控制站對風(fēng)機及風(fēng)閥實現(xiàn)通斷、控制、監(jiān)測等操作;
●在火災(zāi)狀態(tài)下:風(fēng)機及風(fēng)閥的控制由火災(zāi)報警系統(tǒng)實現(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)也為檢測設(shè)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(yuǎn)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(yīng)急照明控制由照明系統(tǒng)本身及火災(zāi)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(guān)動作、狀態(tài)、故障等開關(guān)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(yīng)用總結(jié)

由eForceCon V6.0產(chǎn)品構(gòu)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(chǎn)化平臺軟件,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(yuǎn)程運維、在線模擬、實時協(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)和機制的先進(jìn)性應(yīng)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(hù)。工程師站可對整個系統(tǒng)設(shè)置安全管理。支持使用用戶,權(quán)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(jié)合先進(jìn)的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動化控制技術(shù),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(diào)度管理提供有力保障。

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