第一水源自动化改造工程

1、第一水源自动化改造工程招标技术要求吐哈油田电力工程公司二二二二二二年二月一日特别事项1、 第一水源供水自动化项目所用材料属于整体项目，各设备，材料之间具有一定的集成关系，不能分散购置。2、 购置材料的供应商必须具备系统集成资质，在招投标部门进行常规资质审查后，应与供水供电处电力技术服务公司进行技术交流，以确定是否具备整体材料供应能力（联系人：孙宽锋 联系电话09958374160 ）。3、 材料供应商必须提供与设备安装有关的附件，设备无法集成就认为设备不合格。目 录1、 工程概况32、 设备安装工程范围33、 项目的内容及要求43.1项目的主要内容43.2功能要求43

2、.3通信链路部分83.3.1 主干线光缆通信链路83.3.2 各水井至第一水源泵房的光缆通信链路93.4泵站和单井自动化系统103.4.1 远程监控中心工作站功能103.4.2 智能终端站（水井）功能103.4.3 方案设计关键因素123.5主要设备选型：123.5.1 水井一体化控制器选型123.5.2泵站一体化控制器选型143.5.3阀门选型143.5.4 智能电子水表153.5.5 传感部分153.5.6 上位系统153.6视频监控部分151、 工程概况第一水源位于吐哈油田鄯善生活基地西18公里，鄯善县城东7公里，是吐哈油田生产生活的主要供水水源地。主要设备设施包括8口水井，7台外输加压

3、泵，2具3000立方米储水罐，3条外输主干供水管线，分别为鄯善联合站、巴喀作业区、丘陵联合站外输供水。该站现有运行人员10人，实行两班轮换，岗位主要工作内容：每天对水井的设备设施进行两次检查，每小时对离心泵和低压配电系统进行一次巡回检查，定期维护本岗位的设备设施。本岗位承担供水任务较重，水井相距较远，起停操作多，并且要兼顾削峰添谷等节能降耗任务，经常要在晚上开井、停井，存在着不安全隐患。鄯勒水站位于丘陵联合站西侧0.5公里，主要任务是为鄯勒外站供水。主要设施包括2台外输加压泵，1具300立方米储水罐。该站现有运行人员4人，实行两班轮换。图 1 第一水源泵站管线走向示意图2、 设备安装工程范围自

4、动化系统工程包括 8套单井RTU系统（含鄯勒水站RTU）、1套主站RTU(第一水源泵房)、1套无线网桥和中心控制室组成（第一水源值班室、生产点泵站主控中心、处调度中心）。第一水源8口单井RTU通过光纤数传方式接入第一水源泵房临近的原值班室，7台转水泵数据就近接入该值班室，主站RTU也安装在该值班室，监控微机通过网络从该值班室连接到现在在用的值班室，实现就地监测、控制。鄯勒2台转水泵数据和1台进管阀门（DN250）通过一台一体化控制器（RTU）实现数据采集和控制，通过以色列的奥维通无线网桥实现与第一水源之间的数据通信，传输视频监控信号和水井 自动化信号。 最终全部数据通过第一水源到中心变的光缆传

5、输到中心变，再通过网络传输到中心变供水供电处（调度中心）生产点泵房，实现远程监控。系统必须具有良好的人机界面，标准化、人机画面一体化、模块化结构，方便用户扩展；能完成站内实时生产过程监控，遥控现场控制设备；显示现场实时数据和历史数据；并分析、存储实时数据和历史数据，完成各种报警的生成及打印；完成各种常规PID控制、连锁控制、顺序控制，保证系统安全、可靠、实用、先进，确保人员安全和生产设备有效运行。3、 项目的内容及要求3.1 项目的主要内容3.1.1 实现第一水源8口水井和第一水源泵站及鄯勒水站的自动化管理。完成第一水源水源井站控制系统与现场相关参数检测仪表、控制仪表的选型，主要包括泵电量参数

6、（电压、电流、有功、无功、功率因数、有功电量、无功电量）、单井流量、单井压力、泵启/停、阀门开/闭、泵电机温度、汇管流量、泵出口压力等信号的检测。3.1.2 实现第一水源水源就地、远程控制（本地手动控制和自动控制）；3.1.3 采用光缆通信将第一水源水源的水井和加压泵数据传送到生产点泵房和供水供电处调度室，实现远程监控。3.1.4 实现第一水源泵站的远程视频监控。3.2 功能要求宗旨：利用高新技术设备，应用计算机技术、测控技术、通讯及网络连接技术，自动采集生产运行参数，采用模糊计算方法综合分析、处理实时数据，优化调度监控供水系统，提高生产管理水平，降低运行费用，确保供水系统可靠运行、视频监控信

7、号。为了系统操作方便和后期便于维护，每个单井和外输泵站的一体化控制器（RTU）都具有内置5.7寸的彩色触摸屏，同时为了保证数据的完整性，一体化控制器（RTU）可配置2G的SD存储卡和2个USB接口（大/小），在光纤通讯出现故障时可以将生产数据保存在SD卡上，大大提高了系统的可靠性。1、水井：8口水井需要采集三相电压、三相电流（Ia、Ib、Ic）、单井有功电量、无功电量、功率因数、有功功率、无功功率、单井流量、单井压力、阀门状态、潜水泵电机开启/运行状态、电源开关信号、红外线防盗信号。水井结构图2、外输泵站：1、2、3、4、5、6#、7#泵的软起动器和PM800电力仪表通过RS485总线和控制器

8、连接，主要采集三相电压、三相电流（Ia、Ib、Ic）、单泵有功电量、无功电量、功率因数、有功功率、无功功率、电源开关信号、电机开启/运行状态等信号。单泵输出压力、阀门开闭状态、红外线防盗信号由I/O模块采集。泵房内视频监控信号通过视频分配器分为两路，一路接入控制器由控制器触摸屏显示，另一路通过视频服务器转为TCT/IP网络信号接入交换机与视频监控机连接。3、储水罐：1、2储水罐液位、上下限报警信号，可通过控制器的触摸屏或机算在线设定报警液位。4、外输管线：第一水源至生产点供水管道的流量通过RS485总线和标准的MODBUS通讯协议和控制器连接，并在一体化控制器的触摸屏上显示瞬时流量和累计流量）

9、，同时将数据同步的传到计算机上保证现场流量计所采集的累计流量和瞬时流量的数据和计算机完全一直。5、供水系统集中信号监控点：a、每台外输泵在配电柜上安装现场/远程转换开关，当开关在现场位置时外输泵可以通过柜电柜上的起停按钮操作泵的运行或停止，这时计算机和触摸屏都不能控制外输泵停，当开关在远程位置时，外输泵可以通过泵房的触摸屏或计算机完成对泵的控制同时可以将所有采集数据显示在触摸屏和计算机上完全实现，现场和远程的同步显示与控制。b、生产点泵房远程监测、控制是采用SCADA软件的C/S架构和WEB功能完成，将泵站的监控机设为I/O主服务器和增加一台WEB服务器，中心变、供水供电处调度中心、生产点泵房

10、可以通过显示客户端软件或IE浏览器监控和外输泵房监控机完全一样的监控信息包控（人机画面、报警、报表、趋势）等。 6、能够正确采集、转发需要的模拟量，精确度为实际数据（参考原模拟表计）的最后一位的5%。7、能够正确采集、转发状态量，在没有状态量发生变化时，监控中心不得出现状态量变化的误码信号，状态量正确动作率为100%。测控终端一体化控制器与主控中心一体化控制器在复位时能够记忆输入遥信的状态，重新启动时若没有遥信变位，在主控中心监视画面上不得有遥信变位显示。8、软硬件设计合理，避免出现遥信堵塞现象，即，当多路遥信同时变位时，在上传遥信报警时，不能丢失遥信。SCADA软件要具有网络优化功能。9、将

11、普通闸阀更换成电动阀门，遥控阀门时，阀门启动、加速、停止设计合理，避免出现拒控、电机堵转等现象，损坏设备。10、与水井启动柜中的PM600和加压泵的启动柜中的PM800智能模块实现良好通信，控制器可通过485总线与软启动器通讯完成水泵的起停和软起动器的数据采集。11、主控中心一体化控制器与测控终端一体化控制器通信状况良好，数据传送实时性好，全部数据刷新一遍时间不超过10S，变位遥信刷新不超过1S。规约解释透彻（提供详细的规约解释文本），遥控成功率可达100%。12、全部设备可在-3070温度范围连续运行。安装前应具备出厂合格证，按照国家或行业规定必须检定的应出具鉴定报告。13、软件功能：1)

12、上位SCADA软件具有微软的合作证书，这样可保证自动化数据可以无缝的写入SQLserver或Oracle数据库。2) 实时动态显示整个水工艺流程的总貌、分貌图。3）实时显示运行工况，动态显示设备的状态和各种参数值，并有操作帮助功能，指导操作人员完成操作任务。4）实时监测各子站有关开关状态：如电机开/停、控制柜、变频器、泵运行状态、有人闯入等信息，并显示各设备开/停时间。日运行时间累计及新安装或大修后累计运行时间等。并能及时反映现场单机运行时间图。运行状态自动存储在计算机内随时查阅。自动/手动控制水井、加压泵及各设备的工作状态。5）开关变位自动更新画面，处理报警信号，实现语音和闪光报警，自动记录

13、报警点的相应参数，根据工作方式的设定即时打印或存盘。可随意根据现场情况定义报警的优先级别，并以声、光、手机接收等方式产生报警，可人工中断报警，报警数据可生成历史记录存储以备事故调查及分析。6）实现系统的参数设置和调整，发布调度控制命令。7）以柱状图、扇形图、曲线图、报表等方式显示实时数据。8）实时显示当前时间（年、月、日、时、分、秒）。9）处理各水源井、泵站每日的生产数据，自动生成历史报表并自动打印，历史报表使用Excel完成版面符合生产要求报表可以灵活修改，Excel可以直接读写SCADA软件的数据库不需要编程不采用DDE连接方式。10）生成各种生产管理所需的统计数据及过程变化曲线。11）显

14、示和打印报表、历史趋势图表、历史报警图表。报表格式可用字处理软件在屏幕上绘制出来，报表的数据源可灵活定义。SCADA软件可内嵌SQLserver数据库，这样可以大大提高数据的完整性、可靠性和可维护性，不采用外置的数据库模式或是ODBC连接方式。12）测控终端红外报警提示有人闯入时、遥信变位时、遥测越限时，可通过文字、颜色、语音、动画在监控中心直观地反映出来。13）可对模拟量、脉冲数字量、遥信量等数据自由组态，可定义数值计算量、布尔计算量的可组态以及计算公式等，数据库生成时间年、月、日及打印时间等也可随意设定。14）外输泵一体化控制器设在第一水源泵房内，通过以态网接口和外输泵房控制室的计算机通讯

15、，同时生产实时数据由光缆传输到生产点泵房，生产点泵房作为主控中心。可在第一水源泵站值班室安装服务器计算机完成水源和外输泵的监控，并通SCADA软件的C/S架构完成实时监控。标准C/S构15）主控中心一体化控制器与测控终端一体化控制器均具有强大的抗干扰能力，避免变频器的污染信号干扰系统稳定运行。16）优先选择与用户现场启动柜、阀门、水表、变送器等设备改造结合紧密地技术方案。17）系统具有开放性。采用的所有硬件具有通用性，在市场上比较容易购买，而不是某一厂家特有，更不能以保护知识产权为理由，拒绝向用户提供日常维护检修所需要的必备技术资料。软件具有较强的模块化、人性化，对用户具有良好的开放性，便于维

16、护和调试。14、在第一水源泵房安装3kVA的不间断电源。15、技术条件环境温度：-30+70湿度：090%无冷凝无爆炸危险、空气中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃。3.3 通信链路部分3.3.1 主干线通信链路图 2 第一水源至生产点泵房和调度室的主干通信链路如图2，鄯勒水站供水自动化与视频监控通过无线网桥实现与第一水源数据通信，第一水源与中心变通过现有的光缆实现通信，最终再通过中心变供水供电处生产点泵房宽带网络实现数据共享。3.3.2 各水井至第一水源泵房的光缆通信链路第一水源外围8口水井，采用ADSS光缆实现数据传输，光缆沿10kV线路架空敷设，在泵房临近的原值班室汇接。从该值班室

17、到K1、K3、K4、K8井各敷设一条12芯光缆，其中到K1井的光缆有4芯用于K1井，另外8芯分别接续至K7、K2井。其中到K8井的光缆有4芯用于K8井，另外8芯分别接续至K5、K6井。图 3 第一水源水井至泵站的光缆通信链路名 称型 号数 量单位24芯光缆ADSS 自承式光缆2000米8芯光缆ADSS 自承式光缆6000米自承式光缆耐张金具JUN-ADSS耐张35套自承式光缆悬垂金具JUX-ADSS悬垂75套光缆引下金具JUY-ADSS18套光缆接续盒CSC-1010A个自承式光缆抱箍JUB-ADSS110套自承式光缆余缆架JUJ-ADSS18套光缆终端盒JKY-ODF201116只光缆接续盒

18、JKY-CSC1010A 含10kV 10米电杆固定附件2只尾纤5米- SC口64根光纤收发器YKF230-SSC-25 单模 SC接口9对超五类双绞线HSYV-5e(UTP)420.51箱水晶头RJ45200个交换机S1008A2台工业级交换机ET-GT-9ES-1（9个RJ45口）2台详细要求见补充技术要求。3.4 泵站和单井自动化系统3.4.1 远程监控中心工作站功能实时接收系统内各智能终端站发来的自报数据；对接收的数据进行解码、纠错、检错、分类、存储，并建立历史和实时数据库；对越限参数进行告警；根据用户要求，按所需格式显示、打印压力、流量报表及累积值；显示以地图为背景的导航图；显示、打

19、印各智能终端站流量直方图及过程图；发送对水泵、阀门等的控制命令。数据采集变量统计表单井I/O变量名称地点数量数据类型瞬时流量、累计流量单口井房2485总线管线压力1AI三相电流、三相电压、有功电量、无功电量、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率等10485总线泵的电机开关状态（启或停）、故障、故障远程复位4485总线红外探测器报警信号11DI外输泵站I/O变量名称地点数量数据类型瞬时流量、累计流量外输泵房3*2485总线管线压力外输泵房7AI泵温度外输泵房7AI调节电动阀控制外输泵房7AO调节电动阀阀位状态外输泵房7AI液位大灌2AI三相电流、三相电压、有功电量、无功电量、有功功率、无功功率

20、、功率因数、视在功率等外输泵房7*10485总线泵的电机开关状态（启或停）、故障、故障远程复位外输泵房7*4485总线红外探测器报警信号外输泵房10DI名称地点数量数据类型瞬时流量、累计流量外输泵房1485总线管线压力外输泵房2AI泵温度外输泵房2AI调节电动阀控制外输泵房2AO调节电动阀阀位状态外输泵房2AI液位大灌1AI三相电流、三相电压、有功电量、无功电量、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率等外输泵房2*10485总线泵的电机开关状态（启或停）、故障、故障远程复位外输泵房2*4485总线红外探测器报警信号外输泵房10DI鄯勒水站3.4.3 方案设计关键因素采用供水自动化专用一体化控制

21、器（人机画面、通讯、I/O、控制）等设备，保证系统功能齐全，稳定可靠；建议选用球阀，可以推荐其它性价比高，质量可靠的阀门；8口水井采用工业级网络交换机（考虑温度环境）；泵站和水井自动化设备材料清单参照中国石油吐哈油田勘察设计院出具的设计图纸3.5 主要设备选型：3.5.1 水井一体化控制器选型针对8口水源井的电机选用的一体化控制器（人机画面、I/O、通讯、控制）包括SD存储卡，能够完成水井电机及启动柜的数据采集。根据功能要求一体化控制器的接口容量必须能够满足“3.2 功能要求”中所列采集和控制的数据量，并有适当的冗余。建议采用专用的泵类控制器，不仅可以在本地完成对泵电机的控制显示和采集，而且通

22、过专用的控制软件可以随时对泵的参数进行设置和调整完成对电机最优最安全的控制，避免通过常规一体化控制器人为设定控制参数的不准确性。减少控制系统电压、电流、电量传感器的设备投入 。优先采用开放性好，元器件、设备单元和协议具有国际通用标准的一体化控制器。优先采用新技术新工艺，模块化结构，部分功能出现故障不影响整体稳定运行。建议水源井采用OCS一体化控制器（或性能优于该设备的其它一体化控制器），完成下列功能：测量：数据采集单元具有三相异步电动机的测量功能：三相(或三路)电压、三相(或三路)电流、三相(或三路)有功功率、三相(或三路)无功功率、三相总有功功率、三相总无功功率、频率、功率因数、积分电度、等

23、，数据刷新速度快，电压、电流、功率精度0.5%以上 ，电压测量范围0-100V/220V/380V，电流测量范围0-5A/1A，20倍过载，电压电流经内部小互感器隔离输入。2路直流模拟量隔离输入(0-20mA或0-5V)，可接各种变送器输出，比如流量、温度或压力变送器输出。保护：具有三相异步电动机多种保护功能：启动电流保护、超载保护、欠压保护、过压保护、零序电流保护、负序电流保护、欠载保护、零序电压保护。控制：具有三相异步电动机多种控制功能：主要采用软起动器485总线控制方式，保护动作及告警等。其他：6路开关量光电隔离输入，可兼作脉冲输入，可以检测三相电动机的启停状态、脉冲电度表的输出脉冲累计

24、。控制器具有2路RS485或232可以自由设定同时还具备一路CAN总线接口、以态网接口、SD卡接口、USB接口、触摸屏一体化产品。工作温度：主机-30到70。 触摸屏-20到70无需增加电压、电流、电量传感器，专业类一体化控制器直接完成电机运行参数及消耗电量的采集，同时可以完成对水泵电机的保护功能，使项目建设简单化，经济化。3.5.2泵站一体化控制器选型针对第一水源泵站7台泵的电机选用的一体化控制器能够完成加压泵电机及启动柜的数据采集和远程监控。根据功能要求一体化控制器的接口容量必须能够满足“3.2 功能要求”中所列采集和控制的数据量，并有适当的冗余。建议采用专用的泵类控制器，推荐采用OCS-

25、QX551（10寸触摸屏）一体化一体化控制器（或性能优于该设备的其它一体化控制器）。该一体化控制器内置以太网、3个RS485/232（可自由设定）、2BG CF卡、FOX光纤I/O口、CAN总线接口、内置视频接口等功能，支持MODBUS和MODBUS/TCP协议。3.5.3阀门选型意大利eicmation智能电动阀eicmation智能电动阀采用一体化结构，有输入控制信号（420mA DC或1-5V DC）及单相电源即可控制运转，具有功能强、体积小、轻便宜人、性能可靠、配套简单、流通能力大，特别适合于介质是粘稠，含颗粒，纤维性质的场合。目前该阀广泛应用于食品、环保、轻工、石油、造纸、化工教学和

26、科研设备、电力等行业的工业自动控制系统中。技术参数和性能：一、阀体：形 式：直通铸造或锻造阀、台湾三片式球阀，超短型对夹式球阀。公称通径：15-300mm。公称压力：PN1.6、4.0、6.4MPa，31.5MPa（定制）。连接形式：法兰式按JB78-59 JB79-59。材 料：HT200 ZG25I ZG1Cr 18Ni9 WCB ZG0Cr17Ni 12Mo2 衬制聚四氟乙烯。上阀盖： 常温型：-20-+120。 散热型：+120-+450。压盖形式：螺栓压紧式。填 料：V型聚四氟乙烯填料，含浸聚四氟乙烯填料，石棉纺织填料，耐高温碳纤维填料。二、阀内组件阀芯形式：O型阀芯。流量特性：快开

27、型。材 料：1Cr18Ni9Ti Oor17Ni 12Mo2衬聚四氟乙烯。密封面材料：聚四氟乙烯，硬密封。四、执行机构类 型：可选PSQ系列、Unic系列或3610系列电子式角行程执行机构。技术参数和性能：请参阅相应执行机构与伺服放大器的说明书，可与大禹公司技术部联系索取相关资料。五、电动调节球阀规格参数公称通径DN1520253240506580100125150200250300流量系数（Kv）20387211017021538055089014002000358056508100可调动作范围0-90允许压差P小于公称压力（1.6MPa）泄漏量Q按API598标准测试 无泄漏环境温度-2060基本误差2.5%回差2.5%死区1%可调范围250：1350：1配用执行机构PSQ101，381RSA-05Unic-05 Unic-10 Unic-10RPSQ201，Unic-20361RSC-30Unic-40RSC-50PSQ701Unic-603.5.4 流量计水井流量计建议选用EMF型电磁流量