水闸电气、自控工程方案

水闸电气、自控工程方案目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"水闸电气、自控工程方案 16.19.1电气工程 16.19.2自动化监控系统 3a.设计主要目标 3b.系统结构 3c.闸站监控子系统 31）监测 32）控制 4d.视频安防子系统 4视频安防系统结构示意图 61）实时监视 62）控制功能 73）远程录像和资料回放 74）日志管理 85）通道名叠加 8e.计算机网络子系统 81）网络建设的硬件 82）网络建设的软件 8f.系统的防雷接地 116.19.1电气工程电气设备安装要符合有关机电、土建施工的要求,并应符合以下规定：a.电器设备的运输、保管，应符合现行国家有关标准的规定；当产品有特殊要求时，应符合产品技术文件的要求b.采用的设备和器材，均应符合国家现行技术标准的规定，并应有合格证件，设备应有铭牌。c.设备和器材到达现场后，应及时做下列验收检查：包装和密封应良好。技术文件应齐全，并有装箱清单。按装箱清单检查清点，规格、型号，应符合设计要求；附件、备件齐全。安装前，应进行检查，并按设计要求进行安装，确保质量，运行可靠。d.配电箱安装安装工序：弹线定位铁架或螺栓固定盘面组装箱（盘）固定绝缘摇测。安装所需铁件应预埋，挂式箱采用金属膨胀螺栓固定，配电箱上线路排列整齐，绑扎固定，标明路别及容量。其盘面及电器的金属外壳应有明显可靠PE线接地，暗装箱根据预留孔洞找好标高及水平尺寸固定好，用砂浆抹平周边。配电箱上配线需排列整齐，并绑扎成束。零线经总线连接，无绞接现象。安装完毕后，对线路进行绝缘摇测，包括相线与相线之间，相线与零线之间，绝缘值不得小于0.5m。，同时做好记录。e.防雷接地接地线沿地面敷设，连接处焊接，其搭接长度必须为扁钢宽度的2倍，并采取防腐措施。砼中主筋不间断，引下与地下基础钢筋网连接，引上与顶部防雷网连接。接地线尽量与金属构件、砼构件的钢筋、穿线钢管、电缆桥架和电缆的金属外皮等牢固焊接。电气设备的金属外壳、设备基础槽钢均应与接地线可靠连接。接地电阻值不大于1欧姆。f.施工中的安全技术措施，应符合国家现行有关安全技术标准及产品技术文件的规定。g.系统安装完成后，应进行调试，使其符合设计精度要求，确保观测方便可靠。6.19.2自动化监控系统a.设计主要目标1）在闸站控制室分别实现对管辖范围工作闸门的现地电动控制、PLC控制，在控制室实现对闸门的计算机化集中监控。2）在闸站控制室分别实现对管辖范围内闸门运行状态、泄洪情况等实时集中视频监视。3）通过租用公网专线建立与上一级管理单位（通州水务局）的通信连接。b.系统结构本工程监控系统从专业以及功能划分为以下3个部分：1）闸站监控子系统2）视频安防子系统3）计算机网络子系统c.闸站监控子系统1）监测闸门：通过闸门PLC自动采集闸门开度、荷载等参量；水位：在闸门上下游安装水位传感器，数据通过闸门PLC自动采集并上传。流量：水闸过水流量通过闸门开度、上下游水位计算。配电参量：通过闸门PLC自动采集智能电力仪表的数据，实时监测闸站的配电电压、电流、功率等。2）控制采用现地控制/PLC集中控制相结合的方式，实现对闸门启闭机等机电设备的自动化控制。PLC控制作为系统的正常工作模式。在现地控制柜（箱）面板上设有“现地/自动”转换开关，当转换开关置于“自动”位置时，PLC依据下发命令，控制闸门启闭机的运行。闸站监控系统结构示意图如下：工控机工控机牛坊闸通州水务局公网专线d专线设备I专线设备卜钢坝闸小屯闸智能电力仪表x2Jx2智能电力仪表x2x2工业以太网交换机PLC I触摸屏数据兼网络服务器数据兼网络服务器荷载传感器I及现场显示工控机工控机牛坊闸通州水务局公网专线d专线设备I专线设备卜钢坝闸小屯闸智能电力仪表x2Jx2智能电力仪表x2x2工业以太网交换机PLC I触摸屏数据兼网络服务器数据兼网络服务器荷载传感器I及现场显示x8开度传感器I及现场显示x8工业以太网交换机工业以太网交换机工业以太网交换机PLC（闸门自带）闸门现地控制柜xf协议转换器x3打印机打印机专线设备一：y二天,乂黄公网专线公网专线专线设备d I ,----监控系统结构示意图d.视频安防子系统为加强闸站管理及安全保卫工作，同时辅助工作人员远程控制闸门，使工作人员能够随时了解机电设备的实际工作情况、上下游的水流及泄洪情况，同时兼顾安保任务，辅助建设视频安防子系统，以提高管理人员分析、判断的准确性。系统采用IP数字视频监控系统搭建视频监控平台，由视频安防工作站、NVR存储服务器、光纤收发器、解码服务器、显示器以及视频信号传输网络、电源传输网络等组成。在闸站上、下游河道、启闭机室、管理房等重要位置共设前端设备。视频监视点统计如下：前端设备采用720P高清网络摄像机（快球、半球），在各站现地设通过NVR实现视频管理、存储、转发，在控制室设视频安防工作站，通过客户端软件实现实时监控。图像保存时间不小于30天。其结构示意图如下：

闸门上下游、启闭机室、院内（室内1个、室外3个）视频安防系统结构示意图视频安防子系统主要功能：1）实时监视通过联网监控系统可以对监控点进行实时监控，可通过客户端查看任意一个授权的监控点视频图像，客户端需具有直观、友好、简洁的人机交互界面。支持PTZ联动。图像调用延迟W0.3s,前端控制延迟W0.1s。①图像采集：能够全天候实时采集图像信息，包括闸站闸门的运行状况及管理设施安防状况图像信息，实现将所管辖任意采集通道的图像信息切换给任意监视终端，并可对切换顺序和周期进行编程控制。②图像处理：能够对视频图像进行解码、转发、图像嵌入与文字叠加等处理，以及图像地址、时间等符号在画面上叠加。③图像显示：可在同一个界面上同时查看多个监控点（1/4/6/8/9/10/12/13/16画面分割）的视频画面，并可设置分组循环监视显示，画面可以自动循环显示、事件触发显示、手动点播显示，画面可进行局部放大与缩小、静止定格与画面捕捉。2）控制功能①自动控制摄像机镜头的光圈调节由镜头的光检测电路，根据被摄物体的照度自动控制光圈的大小；视频通道切换控制，视频自动循环切换和事件触发切换由系统程序控制完成，切换周期通过控制软件进行设置；云台位置可预置。②远方手动控制通过视频工作站可以实现下列远方手动控制：摄像机电源开启/关闭、云台在水平355度和垂直正负45度范围内运动、镜头变焦、防护罩雨刷风扇开启、关闭、录像、放像、停止等。同时设置控制级别和权限。3）远程录像和资料回放在闸站对本地图像能进行录像存储，支持每路图像录像资料保存1个月。建立图像历史图库，录像资料回放的检索方便快捷，可以进行分类检索、按时间检索、时间条实时检索等方式。回放时可对图像进行抓拍、放大、图像增强、打印及下载。4）日志管理日志包括运行日志和操作日志两种，运行日志应能记录系统内设备启动、自检、异常、故障、恢复、关闭等状态及发生时间；操作日志应能记录操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况。日志具备打印功能。5）通道名叠加支持通道录像日期、时间叠加，支持图标叠加、局部马赛克和遮盖。e.计算机网络子系统自动化监控系统是基于计算机网络的监控系统。为实现工程管理自动化提供综合业务平台。通过网络，远程控制监控站内设备、采集数据，把实时数据库中的数据、数字信号传输到网络中，实现所有数据、图像的共享，实现监控系统的集中管理和控制。1）网络建设的硬件网络建设的硬件包括：工控机、计算机网络布线等。2）网络建设的软件①系统软件系统软件包括：WINDOWS操作系统、数据库系统、组态平台软件。服务器操作系统：WINDOWSServer2012工作站操作系统：WINDOWS7数据库系统：SQLSERVER2012标准版组态平台软件：应选用功能强、运行稳定、可靠性高、扩展性强的，且与所使用的PLC相匹配的组态软件。②数据库构建数据库分为实时库数据库、历史数据库两种类别。实时库数据库用于实时逻辑控制、显示、查询，随时采集和刷新，或根据需要仅保留一个小的时间段。历史数据库用于对工程管理和控制应用过程的数据记录，用于显示、查询、统计、输出报表。历史数据库的时间间隔应满足工程管理需求，同时历史数据可通过光盘刻录等方式实现数据的备份和转存。通过PLC采集的水位、电气参量以及机电设备运行状态、运行人员操作记录等数据分类存入数据库。数据库自动对存入的数据进行统计、分析、输出报表。将数据库源代码移交给发包人。③应用软件开发组态应用软件开发：组态应用软件用于实现PLC与控制室的通信、PLC与仪表的通信，实现采集监测数据、控制机电设备功能。监控软件开发：监控软件的开发主要包括机电设备的监控界面、建库、数据库应用、打印输出等。监控软件安装在工控机中。监控软件开发主要功能如下：提供人机操作界面显示工程的总体布置图，闸门等的工作状态等。提供控制闸门等的升、降及停止手段；实时地以图形化或数字动态显示监测数据。数据采集与处理自动将采集的数据分类存储到不同的实时数据库，提供数据显示、查询等功能。绘制时间-数值曲线能够绘制出水位、电压、电流等参量的时间-数值曲线。趋势分析可对监测参量、工况进行分析，绘制参量变化趋势图。保护、报警：全面监测闸门等设备的运行情况，当数据出现异常时报警（例如：闸门启闭过程中出现过负荷等异常情况时报警）。自动向现场或中控室发出声光报警信号或自动停止相关设备的工作，保护设备、避免扩大损失。自动记录报警信息并可查询报警记录。打印报表可自动生成的用户需要的各种具有统计功能的工作报表，并可由用户对报表进行重新定义、制作新格式报表。表格分为动态表格、时段表格、历史表格；年报表、月报表、日报表或特殊报表等。历史表格并提供转存为Excel和打印的功能，表格显示操作历史记录，设备运行状态记录，故障及告警的历史记录等。登录管理。根据用户级别设置控制权限和密码，具有登录记录。数据备份、数据维护可定期人工或自动备份相关的数据（通过光盘刻录等方式实现数据的备份和转存），当数据被破坏时，可将备份数据回输工控机。可查询显示并修改服务器数据库中的数据记录。当设备发生故障时，通过数据维护方式将当时的实际数据输入到计算机中，以保持数据的连续性；如果传感器发生故障，可能导致测量数据与实际数据之间存在误差，需要人工修正这些测量数据，以保证数据查询和报表的正确性。数据修改设有密码保护。③PLC编程软件及触摸屏软件PLC编程软件及触摸屏软件分别安装在PLC