泵站自动化系统建设指导意见(讨论稿)

泵站自动化系统建设指导意见〔讨论稿〕水利部农村水利司灌溉排水开展中心二○○九年四月目录TOC\o"1-4"\f\h\z\u1总那么32引用技术标准33术语44根本规定45系统结构56系统功能56.1总体功能要求56.2调度层〔泵站群集控中心〕功能66.3泵站层功能66.4现地层功能76.5微机保护功能86.6辅机及闸门控制功能96.7同步电动机励磁106.8异步电动机软起动功能116.9视频监视功能116.10火灾自动报警及消防联动系统126.11无功功率补偿127技术指标127.1环境条件127.2电源条件137.3电气特性137.4性能指标147.5直流系统参数和要求167.6防雷接地及过电压保护要求168软硬件及关键设备选型原那么179采购原那么1710验收1811运行维护管理1912市场监督与管理1913附那么20附录一：泵站自动化系统新建或改造所需技术资料20附录二：泵站自动化系统典型设计21总那么为进一步贯彻落实国家“十一五方案”中泵站更新改造规划，以提高农业综合生产能力和灌溉、防洪、除涝、保安为核心，加强对泵站新建与改造的技术宏观指导，促进泵站工程立项、设计、施工及管理工作更加科学与标准化，提高泵站自动化技术水平，确保生产平安与运行可靠，特制定本指导意见。本指导意见适用于新建、扩建或改造的大、中型灌溉、排水及工业、城镇供水泵站工程设计。农村小型排涝泵站建设宜参照本意见，因地制宜、逐步实施。泵站自动化系统建设包括计算机监控系统、微机保护系统、视频监控系统以及网络通讯系统，主要实现对泵站的主要设备的动态监视、测量、自动控制与微机保护，调度通信和视频监控自动化，以及计算机联网调度及管理等功能。泵站自动化系统设计应满足平安与经济运行，要求遵循“无人值班〔少人值守〕”的原那么。水利部农村水利司和灌溉排水开展中心作为行业主管部门，负责市场监督与管理。各级主管部门对泵站新建、改造工程应明确要求应用自动化设备，以促进泵站自动化技术进步。泵站自动化系统应由具有相应资质的设计单位设计。产品选型要适合中国国情，采用技术先进、成熟的产品，原那么上立足于国产设备。设备采购应遵守《招标投标法》及国家相关规定。引用技术标准本指导意见引用以下文件作为技术设计参考标准:GB/T50265—1997泵站设计标准SL317—2004泵站安装及验收标准SL254—2000泵站技术改造规程SL255—2000泵站技术管理规程DL/T578—1995水电厂计算机监控系统根本技术条件DL/T5065—1996水力发电厂计算机监控系统设计规定GB50059—199235～110kV变电所设计标准GB14285—2006电力系统继电保护及平安自动装置技术规程DL/T5080-1997水利水电工程通信设计技术规程GB50171—1992电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收标准GB10585—1989中小型同步电机励磁系统根本技术要求DL/T5137—2001电测量及电能计量设计规程SD325—1989电力系统电压和无功电力技术导那么GB/T4365—2003电工术语电磁兼容DL/T5044—2004电力工程直流系统设计技术规程DL/T637—1997阀控式密封铅酸电池订货技术条件GBJ115—1987工业电视系统工程设计标准GB50343—2004建筑物电子信息系统防雷技术标准GB50116—1998火灾自动报警系统设计标准以及IEC国际电工技术委员会标准、ISO国际标准化协会标准中的相关条款。术语现地控制单元［LocalControlUnit〔LCU〕］是指安装在设备现场附近，主要采用PLC作为核心控制装置的控制屏，可对泵站的电气设备的投入和退出运行进行控制及调节，并对运行情况进行监视，测量主要运行参数，对异常情况进行报警或配备有其他自动化功能的整套电控装置。可编程逻辑控制器［ProgrammableLogicController〔PLC〕］可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。分布式［Distributed］指资源逻辑或拓扑结构上的分布(未强调地理分布)，强调从计算机结构的角度来研究处理上的分布问题和功能上的分布问题。局域网［LocalAreaNetwork〔LAN〕］局部区域计算机网络的简称，它遵循国际公认的开放式高速网络规那么能实现操作系统互相间的通讯和计算机之间的互连。电磁兼容性［ElectromagneticallyCompatibility〔EMC〕］设备对外界电磁场容忍能力的一种量度平均故障间隔时间［Mean-Time-BetweenFailures〔MTBF〕］工作设备的故障之间所能期望的(指一种统计学的期望值)的时间〔h〕平均维修时间［MeanTimetoRepair〔MTTR〕］使故障设备恢复正常工作所能期望的时间〔h〕可利用率［SythesizeAvailability］可使用时间与可使用时间+故障时间之比根本规定设计原那么泵站自动化系统总体设计应遵循平安可靠、经济实用、技术先进和便于扩展等根本原那么。设计标准按“无人值班〔少人值守〕”进行。泵站自动化系统设计应采用成熟、先进、实用的技术及产品，不宜盲目追求高配置、高性能、高指标。泵站自动化系统建设是通过计算机技术、自动控制技术及信息技术的综合运用，到达“控制自动化、保护全面化、运行最优化、现场可视化、信息集成化、管理现代化”目标。总体要求4.2.4.2.4.2.3系统应能与励磁、微机保护、智能式电子表、直流系统等厂内智能电子设备进行通信，并应具备与模拟屏、远方调度等4.2.44.4.2.6系统现地控制单元〔LCU〕应采用PLC作为核心控制装置，4.2.4.2.8系系统结构5.1系统结构宜采用分层分布式网络结构，由现地层、泵站层、调度层等三级构成。5.2系统由以下层次组成：1第一级——现地层，负责对泵站各种数据进行采集，对变电站、主机泵、辅机、闸门进行控制，对变压器、电动机、高压进线等电气设备进行保护；2第二级——泵站层，对第一级现场采集的所有数据进行处理、分析计算、存储、报表，完成运行控制指令的收集和发布，保护动作的分析和指示；3第三级——调度层，接收泵站层送来的各种实时数据或者历史数据，另一方面可以进行事务管理。调度层在设置权限“允许”的情况下，可以直接指挥泵站设备。调度层一般设在泵站的上一级业务管理部门如水情调度中心内，具有调度、决策功能。5.3系统网络拓扑结构可采用冗余网络结构、双星形网或环形网。系统功能6.1总体功能要求6.1.1泵站自动化系统应具有完善的控制、保护、测量和视频监视功能，满足全厂控制调节6.1.2泵站自动化系统各单元功能独立、智能化程度高，通用性好，并且支持各种6.1.3系统重要功能模块宜根据泵站规模考虑采用双冗余配置，以6.1.4系统控制模式：1远程控制：可在调度中心〔泵站群监控中心〕进行远程控制；2自动控制：泵站应可在监控系统设定的模式下自动运行；3手动控制：能在各泵站现地LCU上控制机组开停。手动控制与自动控制可以通过现地LCU上的转换开关进行设置。6.1.5系统控制权限分三级，从高到低依次为：现地控制层，泵站6.2调度层〔泵站群集控中心〕功能6.2.1调度层〔泵站群集控中心〕控制应实现集约化、专业化管理，减少各泵站运行管理经费；统一调度辖区范围内水资源，以到达优化调蓄、排灌的目的。6.2.2调度层〔泵站群集控中心〕控制应充分利用现代信息技术、控制技术和光纤通信技术，通过有可靠保证的通信网络传输6.2.3调度层〔泵站群集控中心〕通信网络应采用专用网和公用网相结合6.2.4调度层〔泵站群集控中心〕应实现对下端各泵站整体合理规划、集中调度控制，并可与其他控制6.2.5调度层〔泵站群集控中心〕控制系统应6.2.7调度层〔泵站群集控中心〕控制系统应设置必要的6.3泵站层功能6.3.1泵站层应能自动实时采集泵站主要电气量、非电气量及有关过程参数，包括温度量、模拟量、状态量、报警量、SOE量和电度量等。系统应对采集的数据进行必要的处理计算，存入实时数据库，并用于画面显示、刷新、控制调节、记录检索、统计、操作、管理指导等。6.3.2平安运行监视应包括状态监视、越限监视、过程监视和监控系统异常监视。6.3.3泵站层应可根据预定的原那么，或按照运行人员、远方调度的命令进行泵组的手动或自动调节，包括泵组启动停止控制、同步电动机的无功功率调整、断路器的分/合操作；辅助设备及公用设备的开/停操作等。6.3.4泵站值守人员应可通过显示器、键盘、打印机、报警装置等设备实现人机联系，对泵站生产过程进行平安监控、在线诊断，对监控系统进行调试、参数设定、程序修改、技术开发和技术培训等。不同职责的运行管理人员在计算机上具有不同平安等级操作权限。6.3.5泵站层应在实时采集全站各设备的运行参数和工况的根底上，进一步完成统计制表等一系列运行管理的工作、历史数据库存储及归档，为提高泵站运行、维护水平提供依据。6.3.6泵站层应实现与上一级调度中心的通信。通信方式可采用光纤通信、无线通信等。6.3.7泵站层应具有完善的系统自检、诊断和自恢复等功能。进行在线诊断时，应不影响计算机系统对泵站设备的监控功能。6.3.8泵站层应具有远方在线诊断的功能。6.3.9泵站层应具有人员培训仿真功能，可提供操作培训、仿真培训和软件开发培训，如泵站主设备运行工况及工况转换模拟、事故处理仿真模拟以及对监控系统结构、各种操作和运行维护的培训等。6.4现地层功能6.4.1各现地控制层LCU应可独立工作，不因主控级发生故障而影响LCU各自的监控功能，并完成与泵站层的数据交换6.4.2现地控制层LCU应能实现泵组启停控制、工况转换控制，完成泵组监控对象工况监视，以6.4.3现地控制层LCU屏上应设置有“远方”、“现地”控制权切换开关。只有切到“远方”时，泵站层主机才能实施控制和调节命令；当切换开关切到“现地”6.4.41数据采集和处理2平安运行监视3控制和调整4数据通信5系统诊断6非电量保护1〕水泵、电机轴承温度，电机绕组、铁芯温度监视；2〕技术供水压力监视；3〕枢纽上下游、前池水位监视；4〕真空泵抽真空能力、水泵进水口真空度监视；5〕水泵出口压力、流量、排水池水位监视；6.5微机保护功能6.5.1宜根据电网结构、设备容量及类型、运行要求，按照相关规程进行配置选择，完成电动机、6.5.2电动机1纵联差动保护2差动速断保护3电流速断保护4反时限过流保护5负序过流保护〔缺相保护〕6过负荷保护7堵转保护8启动时间过长保护9过热保护10失磁保护〔同步电动机〕11失步保护〔同步电动机〕12过电压保护13低电压保护14失压保护15零序过压保护16零序电流保护17低频保护6.5.3主1差动保护2差动速断保护3复合电压过流保护4零序电流保护5过负荷保护6瓦斯保护7温度保护6.5.4110kV线路保护功能1三段相间距离保护2三段接地距离保护3四段零序功率方向保护4过流保护6.5.56～35kV线路保护功能1三段电流保护2低频保护6.5.61过流保护2过负荷保护6.6辅机及闸门控制功能6.6.11分别针对各辅机系统独立设置一套辅机LCU来完成各自的自动控制，再将PLC以网络方式与管理层相连；2各辅机系统不采用PLC控制，而采用常规或专用设备管理和控制，仅将报警和远程控制信号接到一个公用LCU，通过公用PLC与管理层相连；。3对于中、小型泵站，辅机设备控制点相对而言不是很复杂，本着经济、实用的原那么也可共用一个PLC即可对上述各子系统进行数据采集和控制。6.6.21格栅除污机的控制；2压榨机/输送机的控制；3检修闸门的自动控制；4防洪闸门的自动控制；5电动机的软起动、软停车控制〔需选配软启动装置或变频器〕；6运行监视功能1〕泵站上下游水位2〕拦污栅〔格栅〕压差3〕开关量位置〔运行状态的实时显示〕4〕设备启动、停止、轮换、故障启动的状态监视5〕故障报警显示7通讯功能6.6.31油压装置的自动控制；2压缩空气装置的自动控制；3技术供水装置的自动控制；4集水井排水装置的自动控制；5电动机的软起动、软停车控制〔需选配软启动装置或变频器〕；6运行监视功能1〕压力、液位、流量检测2〕开关量位置〔运行状态的实时显示〕3〕设备启动、停止、轮换、故障启动的状态监视4〕故障报警显示7通讯功能6.6.41实时采集闸前、闸后水位，闸门开度、闸门荷重，并显示、处理及越限报警；2根据闸前、闸后水位、闸门开度及预先的设置自动控制闸门开度；3具备闸房/控制中心手动与自动控制功能；4通讯功能6.7同步电动机励磁6.7.1同步电动机励磁系统应采用微机励磁调节器(全数字控制方式)，调节器应具有双通道。双套调节器分主、备机运行，在主机通道发生软、硬件故障及电源故障时能自动无抖动切换至备机通道。6.7.2励磁系统应具有RS-485通讯接口，能6.7.6.7.41恒电动机励磁电流PID调节2恒电动机无功功率PID调节3恒电动机功率因数PID调节4降压启动和全压启动5按滑差顺极性过零投励控制6在按滑差投励不成功时控制计时投励7按转差率投励磁：励磁系统应满足同步电动机异步起动，在转子转差率为0.05～0.03时，能实现顺极性投励将电动机牵入同步，投励时应能输出顶值电压。6.7.51转子最大励磁电流限制2转子最小励磁电流限制3最大迟相无功功率限制4最大进相无功功率限制5带励失步，失励失步以及断电失步保护,失步再整步6电动机转子阻尼笼热整步功能(启励超时保护)7定子PT断线保护8电源、硬件、软件故障检测的处理功能9参数实时设定、事件记录、断电保存6.8异步电动机软起动功能6.8.1异步电动机的起动方式可选择直接起动和降压起动两种，泵组采用全电压直接起动方式时应符合以下1母线电压降不宜超过额定电压的15%。2当电动机起动引起的电压波动不致破坏其它用电设备正常运行，且起动电磁力矩大于静阻力矩时，电压降可不受15%额定电压的限制。6.8.2考虑到直接起动要求供电变压器容量较大，在不允许直接起动的情况下，应采用降压起动的起动方式，即降低电动机端电压进行起动。6.8.3作为新建或改造的泵站应尽量选用干式调压软起动，对于频繁起动的电动机不应采用水电阻软起动。6.9视频监视功能6.9.1宜6.9.2泵站自动化系统应可通过以太网〔TCP/IP〕方式，同视频监视系统的6.9.3视频监视系统应采用PAL制式，能够满足全方位、全天候、不间断监视的要求。可固定监视，或轮流监视6.9.4视频监视系统应能根据报警系统及预置的程序进行录像，或由手动操作6.9.5视频监视系统所需电源由计算机监控系统的UPS提供，施工设计时应注意系统防雷，室外摄像机引入中控室的线路上需设置防感应雷器件。6.9.6视频监视1一体化变焦摄像机、彩色摄像机或黑白摄像机(另配自动光圈定焦镜头〕2室外解码器、室内解码器3室外/室内中型电动云台〔带自动加热〕4室外防护罩〔带雨罩/加热〕、室内防护罩〔带安装支架〕5视频信号防雷器6嵌入式网络视频效劳器7监视器或大屏幕背投8交流电源UPS9多媒体视频网络控制软件10视频双向数据光端机〔远距离传输用，另配防浪涌保护器〕6.10火灾自动报警及消防联动系统6.10.1火灾自动报警及消防联动控制系统设计应以“预防为主、防消结合“为方针，结合泵站各建筑物的布置和泵站“无人值班、少人值守”6.10.2火灾自动报警系统的探测器应火灾报警系统应在以下区域设置火灾探测器：中央控制室，继电保护室，实验室，通信机房、上下压配电盘室、厂用变压器室、直流盘室、蓄电池室、电缆道内、电缆竖井、油处理室、主厂房各层、副厂房房间和主要通道、以及其他其它需要安装探测器的场所。6.10.36.10.46.10.5火灾自动报警系统应适应开展需要具备扩展功能，应可根据要求6.11无功功率补偿6.11.16.11.2主电动机的单机额定容量在630kW及以上时，宜用同步电动机励磁调节方式进行无功6.11.3无功补偿电容器应分组，并能根据需要及时投入或退出运行。6.11.4因电动时机产生高次谐波，用电容器进行无功补偿时，有可能会产生谐波放大现象，应进行谐波测试与分析，以便采取相应的技术指施，防止谐波危害的发生。技术指标7.1环境条件7.1.11泵站层：－5℃～40℃温度变化率2现地层：－10℃～50℃温度变化率7.1.21泵站层：30％～90％2现地层：10％～95％〔无凝结〕7.1.31泵站层：尘埃粒度＞0.5μ，个数＜10000粒/升2现地层：尘埃粒度＞0.5μ，个数＜18000粒/升3无爆炸危险、无腐蚀性气体及导电尘埃，无严重霉菌,无剧烈振动冲击源。有防尘及防静电措施。7.1.4大气压86～108kPa，海拔高度不超过37.1.5倾斜度：安装设备的地面要平整光洁，台或柜的立面倾斜度不大于5°7.2电源条件7.2.11额定电压：单相220V、三相380V，允许偏差-15%～+10%2频率：50Hz，允许偏差：0.5Hz3波形：正弦波形畸变不大于5%7.2.21额定电压：110V、220V2允许偏差：-20％～+10%3纹波系数：不大于5%7.2.3当集控装置采用弱电测量时仪表输入直流电流额定值4～20mA，0～±1mA，0～±10mA；当集控装置采用弱电测量时仪表输入直流电压额定值1～5V，0～±5V，0～±10V；7.3电气特性7.3.11交流对地≥10MΩ2直流对地≥1MΩ7.3.21500V以下60V以上端子与外壳AC2000V1min260V以下端子与外壳 AC500V1min3机柜内框架与外壳 AC1500V1min7.3.31恒定湿热试验：最高试验温度+40℃，最大湿度95%，试验持续时间48h，根据绝缘电阻的要求，在试验结束前2h内，测量各导电回路对外露非带电金属局部及外壳之间、电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值应不小于1.5MΩ2交变湿热试验：最高试验温度+40℃，最大湿度95％，试验为２周期，每一周期历时24h，根据绝缘电阻的要求，在试验结束前2h内，测量各导电回路对外露非带电金属局部及外壳之间、电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值应不小于1.5MΩ7.3.411～1.5MHz衰减振荡 2.5kV21.2/50μs冲击波 5kV7.3在设备设计、制造和安装布置上应考虑到由系统某设备产生的电磁干扰不应影响系统内外其它设备的正常工作，由安装和运行环境产生的电磁辐射不应影响本系统设备的正常工作。1电磁干扰极限：30-500MHz，10V/m2电磁相容性极限：30-50MHz，1V/m假设电磁干扰超过上述电磁干扰极限值，设备生产制造单位应采取衰减技术限制电磁场辐射。假设安装环境的辐射量超过了设备允许的电磁相容性极限时，设备生产制造单位应采取特殊措施，提高设备电磁相容性极限指标，以适应特殊环境的要求。7.3.6抗静电干扰采用ESD标准：150pF-150Ω8kV7.3.7电磁兼容性7.4性能指标7.4.11数据采集时间1〕电气模拟量采集周期：≤1s2〕非电气模拟量采集周期：≤1s3〕温度量采集周期：≤5s4〕状态量采集周期：≤1s5〕报警量采集周期：≤1s6〕事件顺序记录分辨率：≤5ms7〕脉冲量采集周期：≤60ms2控制响应能力1〕现地单元接受控制命令到开始执行的时间：≤1s2〕主机数据库响应所有LCU变化数据时间：≤1s3〕无功功率调节执行周期：4s～3min可调4〕自动经济运行功能处理周期：5～30min可调5〕流量平衡控制执行周期时间4s6〕自动控制指令执行响应时间≤2s3人机接口响应时间1〕调用新画面的响应时间〔全图形显示〕：≤1s2〕显示画面上动态数据刷新时间：≤1s3〕指令发出到控制单元答复显示时间：≤1s4〕报警产生到画面显示和发出音响的时间：≤1s5〕双机切换时间：热备用时保证实时任务不中断7.4.21计算机监控系统：＞20000h2现地控制单元：＞30000h3微机保护：＞30000h7.4.3系统平均故障修复时间〔有备件〕：＜0.5h,不包括管理辅助时间和运送时间。7.4.4可利用率：7.4.51交流电流回路：额定负荷时小于0.5VA2交流电压回路：额定负荷时小于0.5VA3直流电源回路：每个保护单元正常工作时不大于20W，保护动作时不大于30W。7.4.61交流电流回路：2倍电流，允许连续工作。210倍额定电流，允许10s340倍额定电流，允许1s4交流电压回路：1.9倍额定电压，允许连续工作。5直流电源回路：80%～110%额定电压，连续工作。7.4.71过量动作返回系数：≥0.92欠量动作返回系数：≤1.17.4.81电流/电压定值误差：≤±3％整定值或±0.01额定值；2频率定值误差：≤±0.02Hz3时间定值误差：≤±3％或±50ms7.4.91电流/电压：0.5级2功率：1.0级3功率因数：0.5级7.5直流系统参数和要求7.5.11交流输入电压：380V，偏差-10%～+15%；50Hz±2%；2输出直流电压：DC220V或DC110V±10%；3稳流精度：≤±1%4稳压精度：≤±1%5汶波电压：≤±0.5%6均流不平衡度：≤±5%;7绝缘强度：AC2000V8功率因数：＞0.92〔三相〕；9满载效率：＞90%；10音响噪音：≤55dB。7.5.2直流系统控制母线电压应具备自动和手动调节功能，均充和浮充运行方式应7.5.3直流系统应实现交流电源监视，完成对三相交流输入电压的检测，并实现交流失压、断相、输入电压越限报警7.5.4直流系统整流配电单元应采用高频开关整流模块并联组成，电源模块数量应按电池组容量7.5.5直流系统应配置必要的母线绝缘监视功能，完成直流母线对地绝缘7.5.6直流系统监控单元应具有“遥信”、“遥测”、“遥控”、“遥调7.5.77.5.8大中型泵站应设置必要的逆变电源系统，7.6防雷接地及过电压保护要求7.6.1系统接地应该使用泵站公用接地网接地。对小电流接地系统，其接地装置的接地电阻值不宜超过4Ω；7.6.2泵站自动化系统的接地及防雷应符合《水电厂计算机监控系统根本技术条件》DL/T578-1995中相关条款的规定7.6.37.6.4泵站自动化系统防雷等级应不低于II级软硬件及关键设备选型原那么8.1系统应配备能够完成全部功能的软件系统，包括系统软件、支持软件和应用软件三大类。系统软件和支持软件应成熟可靠。8.2应用软件应采用模块化结构、开放式通用组态软件。每个模块均应能作为独立的整体易于修改扩充或移植，并能以多种方式启动。当扩充内存时应用程序不需修改。8.3计算机监控系统的设计应保证在操作系统可能升级的情况下，不至于严重中断系统的运行，系统的应用软件也不应随之进行修改。8.4数据库管理系统应采用基于主流商用数据库〔ACCESS、MSSQLSERVER、ORACLE等〕的数据库。数据库管理系统的规模应满足监控系统所有功能所需的全部数据，应具有良好的实时性、可靠性、可扩展性和适应性，并适合所需的各种数据类型。数据库的各种性能指标应满足系统功能和性能指标的要求。8.5人机通信软件的设计应满足系统功能要求和操作要求，应有交互式图象编译程序、交互式数据库编译程序、交互式报告编译程序、键盘或命令解释程序等支持，并应有操作员权限的登录及管理功能。8.6系统通信软件应采用TCP/IP协议，实现以太网间的传输信息分配。8.7监控系统应选用技术成熟、性价比优的设备，选择质量体系有严格保证的厂商。8.8泵站自动化系统应根据不同使用环境、性能要求，选择负责数据采集的关键自动化元器件〔多功能电子式电度表、液位开关或液位变送器、示流信号器、流量仪、压力变送器、闸门开度仪、电磁阀、电动阀门等〕，以保证使用可靠和具有最正确的性能价格比。8.9信号采集设备现场传感器〔或变送器〕宜选用4～20mA的电流型传感器，工作电压选用24V直流电源；条件允许时建议选用带现场显示型传感器。在量程范围内线型特性要稳定，为了保证系统误差在允许范围内传感器精度等级不低于0.5级。8.10针对泵站自动化系统集中在汛期前后几个月运行、其余大局部时间处于待机或冷备用状态的特点，有选择性的使用、配置设备，以保证整套系统长期运行可靠。采购原那么9.1泵站自动化设备应根据《中华人民共和国招标投标法》以招标的方式进行采购。招标可采取公开招标、邀请招标等方式。9.2招标投标活动应遵循公开、公平、公正和老实信用的原那么。9.3招标单位应对投标单位进行资格预审，不符合资格预审的生产厂家不允许参加投标。资格预审主要内容包括：1独立法人资格2既往业绩3人员结构和技术能力4生产所需的技术设施和设备条件5资信证明6财务审计报告7行业资质证明8企业生产资质证明9国家认可的检验机构出具的检验报告10质量保证体系11国家规定的其它资质证明9.4招标单位在邀请投标单位时，应不低于3家，也不宜超过7家。9.5招标单位应有合理的设备概算，应选择性价比好的设备。9.6发标前应考察厂家或运行现场，杜绝盲目选择厂家参与投标。9.7招标单位应给生产厂家留有充足的设备生产时间，不宜少于3～6个月生产期。9.8标书可根据实际情况收取工本费，一般不超过600元。严禁招标单位或招标代理机构借机收取高昂的标书费用，以此牟利。9.9招标单位与生产厂家应诚信合作，应有合理的付款结算方式，确保双方权益。9.10严禁投标单位串标、抬价。9.11招标单位应制定公平、公正的评标规那么，重视评标委员会的评定结果，防止暗箱操作。9.12招标单位应制定合理的定标原那么，不以价格作为唯一的定标依据，严禁选择投标价格低于本钱价的设备生产厂家。9.13招标文件应严谨、公平、合理并得到有效执行。验收10.1现场试验和验收是在产品到现场后，由用户和制造单位共同负责进行的安装投运的试验和验收。10.2现场试验和验收如果是分阶段进行的，那么每阶段试验、验收合格后，双方应签署阶段性现场验收纪要；现场试验和验收全部结束后，双方应签署最终的现场验收文件。10.3通过现场投运试验，如产品还存在不满足受检产品技术条件的缺陷时，应在阶段性现场验收纪要中提出处理要求及处理期限，由制造单位负责处理。10.4验收时应提交以下资料和文件：1系统框图、设备清单、设备连接图；2机柜设备布置图、布线图；3硬件技术资料〔自制设备〕；4软件技术资料〔包括系统软件和应用软件清单等〕；5软件使用说明书；6软件维护说明书；7全部外购设备所附文件；8试验记录；9产品出厂检验合格证；10根据合同提供的备品备件清单。10.5质量保证期系指设备开始投入商业运行算起运行十二〔12〕个月，或货到现场13个月。在保证期内，制造单位应对由于设计、制造、工艺、材料和性能的缺陷而产生的故障负责。运行维护管理11.1设备投产前，泵站管理单位应会同设计与施工单位按技术标准要求对相应的生产设备运行、维护、检修人员进行技术培训。11.2泵站管理单位应通过泵站自动化系统提供的培训功能，定期对运行人员提供离线仿真培训，提高运行人员操作维护水平。11.3泵站应建立健全岗位培训与继续教育人才鼓励机制。11.4泵站运行管理方式应适应泵站的生产特点、设备水平、技术状态和管理体制，建立科学、现代的综合管理体系和管理模式。吸收国内外先进的管理经验，逐步与国内和国际先进的管理模式相接轨。11.5泵站管理单位应加强设备的运行管理资金、维护经费管理，根据不同的需求进行改造、维修和扩建。11.6对于运行小时数较少的系统〔如排涝泵站〕，应定期进行设备带电空运行的维护保养，确保系统内电子元器件的正常工作。11.7南方地区应注意自动化设备使用环境的要求，应在控制柜内加装必要的凝露控制器和加热器。定期对生产设备巡回检视，结合生产安排编制设备检修方案。市场监督与管理12.1市场监管的原那么是：引导用户选择性能价格比高的设备，选择实力强、信誉好的企业，促进优胜劣汰，标准设备市场，防止恶性竞争，推动泵站自动化的健康开展。12.2泵站自动化设备市场的监管将充分发挥媒体和中介组织的作用。发挥网络信息的优势，通过各种有效形式逐步加大引导和监督市场的力度，报道设备企业动态及市场动态。12.3本着自愿的原那么，公布各设备企业用户清单，便于用户查阅参考；公布用户评价意见及投诉意见；对实力强、用户广泛的企业将给予重点推荐。12.4根据在采购和设备质量及效劳方面反映的突出问题，农村水利司和灌溉排水开展中心将组织专题进行调查，并公布调查结果。12.5农村水利司和灌溉排水开展中心将逐步推行市场准入制度，制订配套管理方法。附那么附录一：泵站自动化系统新建或改造所需技术资料①电气主接线图②主要电气设备表、设备技术参数〔如同步电动机参数、励磁电流等参数〕③站用电系统接线图④主副泵房电气设备布置图⑤变电站设备布置图、剖面图⑥计算机监控系统结构拓扑图⑦保护测量配置图⑧直流系统图⑨消防系统图⑩视频监视系统图附录二：泵站自动化系统典型设计①单座大型泵站自动化系统设计②泵站群自动化系统设计③梯级泵站自动化系统设计一、单座大型泵站的自动化系统典型设计随着南水北调工程的不断进展，大型泵站逐渐增多，为保障泵站平安运行，建设泵站的综合自动化系统十分重要。泵站自动化系统包括微机监控、微机保护、水力监测(信号的采集、传输及处理局部)及模拟屏系统等内容，满足泵站机组、公用设备和辅机自动化设备及其相关设施对微机监控、微机保护、水力监测、模拟屏等综合自动化监控系统的整体要求与需要。1、微机监控系统1.1监控对象机电设备包括主水泵及同步电机〔高压电机〕或异步电机〔低压电机〕、高压进线、互感器柜、避雷器柜、站用变、低压进线、油汽水辅助设备等。液位监测包括拦污栅前、泵站前池、集水廊道、防洪闸出口和节制闸上下游水位等。压力信号监测包括机组进水流道进口压力、供水泵出口压力、供水母管压力、排水泵进口压力、低压贮气罐压力等。闸门远程测控包括出口防洪闸门、出水箱涵节制闸门、输水涵管闸门等。1.2微机监控内容及要求每台机组的控制、定子电流、功率、功率因素、励磁电流、励磁电压、电量统计、运行时数统计、断路器状态、绝缘状态、机组温度、故障位置与种类显示和语音报警等。高压进线的控制、三相电流、三相电压、电度、有功功率、无功功率、运行时数统计、断路器状态、故障位置与种类显示和语音报警等。母线电压的频率，电压互感器工作状态，故障位置与种类显示和语音报警等。站用变高压侧断路器的状态、电流、功率、电量统计、故障位置与种类显示和语音报警等。低压进线的三相电流、三相电压。在进口拦污栅前、泵站前池、出口防洪闸、节制闸上下游各布置一台旋转编码式液位计。集水廊道液位控制在自成系统的根底上，同时选用一台旋转编码式液位计对水位进行监测。泵站进出口水位参数的接入，并(通过测得的内外水位，水泵性能曲线等参数)进行扬程、流量计算，并能对水位、扬程、流量进行显示、保存、打印和查询，并具有根据内外水位情况进行开、停机语音提示。对泵站进出口水位、拦污栅前水位、防洪闸出口水位、各压力参数进行测量、显示、打印与保存，并通过微机综合控制保护系统，利用人工预设或水位、压力参数，通过语音功能提醒管理人员进行机组开、停。对泵站集水廊道水位、各压力参数进行测量、显示、打印与保存，并通过微机综合控制保护系统，利用人工预设或水位、压力参数，通过语音功能提醒管理人员或对辅机设备进行自动控制操作。根据测量的内、外水位，水泵性能曲线等参数，通过微机综合控制保护系统，自动计算、统计和显示、打印、保存泵站工作扬程、流量。2、微机保护系统2.1保护对象：机组、高压进线、站用变。2.2保护内容：机组保护1)机组差动保护装置差动保护；CT断线闭锁。2)机组后备保护装置◆针对同步电机，机组后备保护装置包括有：过电流保护；过负荷保护；低电压保护；单相接地保护；失磁保护(外部开入)；失步保护(外部开入)；快熔熔断(外部开入)；PT断线；控制回路断线。◆针对异步电机，机组后备保护装置包括有：速断保护；过电流保护；过负荷保护；堵转保护；过热保护；过电压保护；低电压保护；零序保护；低频保护；PT断线；控制回路断线。高压进线线路保护装置速断电流保护；PT断线；低电压保护；控制回路断线站用变保护装置速断电流保护；过负荷保护；控制回路断线2.3保护要求全部采用微机保护，并将保护装置动作状态和记录反映到监控系统。2.4控制保护系统结构采用分层分布式监控系统结构，分为现地层(机组LCU上的可编程控制器控制)和全站控制层(操作员工作站)。网络结构形式采用工业以大网，网络通信介质为双绞线电缆。全站控制层全站控制层为泵站实时监控中心，负责整个泵站的集中监控，具有实时及历史数据库、能与全省水情测报中心进行通信。全站控制层主要设置有两台进口原装工控机作为主／备热备系统、大屏幕、打印机设备、网络设备。全站控制层还设置有UPS电源系统实现监控工作站、模拟屏、网络设备等的电源供给。全站设一套语音报警系统，系统可以在中控室或主厂房对泵站故障和事故发语音告警信号。系统具有完整的语音和测试功能。运行人员还可对系统数据库进行设置，定义发生哪些事故时，监控系统需要进行自动报警。现地控制层(LCU)现地控制层按被控对象每台机组设置1套LCU控制单元、公用设备和辅机设备各1套LCU控制单元。各现地控制单元与主控层相对独立，可直接完成生产过程的实时数据采集和预处理，以及本单元设备状态的监视、调整和控制等功能。通过工业以太网络实现各现地控制单元与全站控制层连接交换信息，实现现地设备的监视、控制及数据共享。微机保护装置、温度巡检仪等设备通过网关与以太网连接，实现相应参数的监视和控制。局部没有通讯接口的设备那么通过现地控制单元的I／O模块实现设备的控制和状态检测。2.5控制保护系统配置配置要求1)全部功能通过综合一体化系统来完成，各现地层单元和中控层微机设备间相互独立，各现地层单元完成的功能不依赖通讯手段，系统中任何单元的局部故障不会影响其它现地层单元或中控层设备的正常工作。2)采用多CPU处理方式，严格遵循监控、保护相互独立配置的原那么，保护的输入／输出、启动、逻辑处理独立完成，不依赖通讯网交换信息，当监控功能出现异常时，确保保护功能独立发挥作用。3)机组PLC可独立于上位机运行，即当上位机检修或故障时，PLC仍可对机组进行顺序控制。4)系统通过网络通讯接口进行信息远传，但全部信息保存在单元设备中。5)系统采用强电信号隔离，软、硬件均考虑抗干扰措施(屏蔽接地、防雷电等)。6)系统的软件应具有开放性，可通过规约转换等设施，将通讯协议不同的的设备(如多功能电能表等)信息接入本系统。系统软件包括操作系统(Windows2000)、数据库(SQLServer)以及组态软件，在上述系统软件的根底上开发的、成熟的应用软件。7)系统应具有功能较强的人机接口、全汉化的友好界面，系统画面、打印格式组态方便，用户可自行生成新的输入／输出方式。8)机组的电气参数可采用多功能电表采集，能显示各种电气参数,并可进行键盘操作，装置精度1级。多功能电表、微机保护和PLC之间采用串行通信，通信协议为MODBUS。9)系统所有的开关量和模拟量均有防抖动滤波抗干扰措施。现地层设备1)机组LCU机组LCU由差动保护装置、后备保护装置、PLC可编程控制器、温度巡检单元、多功能电度表、转换开关和指示灯等组成，用于实现机组正常启、停、叶片角度及励磁调节器控制及机械保护功能，PLC可编程控制器配有以太网口与泵站控制层进行数据通信。可实现以下功能：◆接受上位机的自动开机操作控制指令。在自动控制状态下，可根据人工预置或水力监测参数顺序启动各所控机组；◆在机组启动过程中，能实现机组的顺序操作和信号判断，并能发出相应信号至上位机显示；◆机组运行状态下各种电气参数的平集和显示，以及故障、事故信号的报警处理；◆机组运状态下各种非电量参数采集和显示，以及故障、事故信号的报警处理；◆在机组停机过程中，能实现对机组的顺序操作和信号判断，并能发出相应信号至上位机显示；◆能接受微机保护装置的停机信号，并按停机顺序停机；◆能接受上位机的操作控制指令。在自动控制状态下，可根据人工预置或水力监测参数自动开、停机组。2)公用LCU公用LCU由1台线路保护装置、2台站变保护装置、4块多功能电度表、2块防洪闸门开度仪、PLC可编程控制器和转换开关等组成，用于实现高压进线柜和高压站变柜正常合分闸及机械保护功能以及泵站出口3台防洪闸门的控制，PLC可编程控制器配有以太网口与泵站控制层进行数据通信。3)辅机LCU辅机LCU由压力仪表、指示灯、PLC可编程控制器和转换开关等组成，用于实现辅机合分闸及机械保护功能，PLC可编程控制器配有以太网口与泵站控制层进行数据通信。4)设备参数进口拦污栅前、泵站前池、出口防洪闸液位监测主要是通过旋转编码式液位计将各液位转换成4-20mA模拟量，模拟量全部进入PLC模拟量输入模块；闸门远程测控系统利用闸门荷重开度仪对闸门实施远程控制和闸门开度测量和预制。节制闸上下游液位监测实现水位信息自动采集、固态存储；水位观测数据无线传输至泵站效劳器，闸门现场为数字显示。5)中控室设备◆泵站监控系统主机操作员工作站(含语音报警功能)◆主控级电源设备6〕DLP大屏幕系统全站配DLP大屏幕一套，DLP大屏幕控制器采用微机控制和管理模拟屏的全部功能。DLP大屏幕通过外置组合屏控制器和网络通信效劳器相连，实现各个系统之间的信息交换与共享，从泵站主控层直接获取数据，DLP大屏幕可实现如下功能：◆当有事故变位时，显示屏文字告警，待操作员确认后停止。◆DLP屏动态显示主接线图、动态显示事故、故障具体信号，正常运行时可显示人工输入内容。◆通过外置组合屏控制器可以实现多路视频信号和多路RGB信号在大屏幕上任意位置切换显示；◆通过控制计算机的许可网络上的任一台计算机都可以操作大屏幕，实现图像的相互调用和控制。◆通过控制计算机集中控制，可以对各通道任何一路信号均可切换自如。并可根据用户需要制定常用显示模式，实现简单灵活的使用界面；并支持多用户的操作，以及对于用户的权限进行设定。◆系统具有系统应有可靠的抗干扰措施，不受地震及其它系统的电磁干扰，也不对其它系统产生电磁干扰。◆模拟屏组合灵活，结构简洁标准，通用性强，可维护性好。◆系统有增加新设备和新功能的能力，软件只需进行简单的扩容就可以满足要求，不必更改源程序；硬件只需相应增加。使系统跟得上时代的开展需求。◆显示系统应便于诊断故障和更换部件，以缩短故障时间。预防性维修使故障减少到最低。◆大屏幕显示系统整体平均无故障工作时间不小于20000小时。2.6视频监控系统摄像机主要布置在泵站主厂房、电气副厂房、泵站进出水侧、办公区等重要区域及重要设备现场进行监视。室内监控点使用室内枪式和半球式摄像机；室外监控点为满足防尘、防雨、防雾、较大温差等工作环境要求，选用室外球形摄象机。以上三种摄像机均可伸缩镜头、调整焦距、上下左右旋转，可灵活选取适宜的监控场景。2.7信息管理系统利用网络通讯根底及先进的网络应用平台，建设一个平安、可靠、开放、高效的信息管理系统，为管理部门提供高效的日常办公条件，实现档案管理自动化和办公电脑化，以提高办公效率和管理水平。系统网络信息管理系统为星型以太网，该网络具有快速、平安、可靠、可扩展、维护方便的特点。网络运行时，假设其中某一个工作站发生故障，不会影响其它工作站的正常运行。框架结构：在泵站计算机房安置一台交换机，分别接入到本站多台计算机上组成局域网。这些计算机均可以访问互连网,也可以访问网络内部的计算机。设备配制站内主要设备为电脑、打印机、复印机、局域网相关设备及综合布线系统；工作站结合泵站实际情况布置，打印机、机、复印机、交换机等集中在计算机房布置。利用办公楼综合布线系统将站内各科室办公电脑、打印机、机等办公设备互联形成局域网，并实现与外网的物理隔离。软件配置结合泵站实际情况，信息管理系统可以选用市面上已有的商用软件。Windowsxp操作系统软件、用友或金蝶财务软件、大管家工资人事管理软件、office2003办公软件、AutoCAD2004制图软件、瑞星杀毒软件等及其它软件。2.8计算机网络网络覆盖范围新建的计算机局域网覆盖范围包括：泵站进口拦污栅、主泵房、电气副厂房、出口防洪闸、办公区、节制闸，并通过公网信道连接县市水利局网络。网络结构计算机网络按三层建立，监利县水利局网络为最上层、泵站中控室为第二层、各子系统为第三层，泵站中控室层系统负责数据的存储与处理。泵站中控室层通过电信部门ADSL网络至