无人值守泵站远程综合监控系统

收稿日期: 20050622
作者简介: 齐强(1963),男,陕西周至人,毕业于西安交通大学动力工程系,现任职于西安电力高等专科学校仿真中心,高级工程师,主要从事
计算机工业控制、电力系统仿真等的教学与研究。

无人值守泵站远程综合监控系统
齐 强,郭怀德,解建宝,李长安
(西安电力高等专科学校,陕西西安 710032)
[摘 要] 介绍了远程综合监控系统工程实例。

系统采用光纤通讯和基于工业以太网的信息传输,将基于PLC 的工业自动控制和视频监控、防火防盗监控有机地结合在一起,实现了对水泵站的远程无人值守监控。

[关键词] 灰水回收;远程监控系统;泵站;光纤通讯;无人值守监控
[中图分类号]TP273 [文献标识码]B [文章编号]10023364(2006)03004602
1 系统总体方案设计
冲灰水在灰场沉淀后引入泵站内的2个沉淀池,回收泵将水送回厂区再利用。

泵站占地面积约3500m 2
,有7台水泵和一个污水池,每台泵出、入口装有电动门。

加药房内安装有2台加药泵及加药设备,过滤器房内安装有4台过滤器,值班室安装有2面现场操作控制台等设备。

通过对现场实际考察,考虑到泵站距厂区较远,实施无人值守后系统必须充分保证能远距离对回收水泵站设备及系统进行监视和控制操作,对泵站内的设备外观、水池和建筑物等进行直观监视,以及对泵站的防火、防盗进行远方报警。

因此,监控系统设在离厂区较近的远方监控中心内,使用架空光缆,作为监控系统数据及图像的传输、语音电话通讯的通道,将回收泵站和远程监控系统以及厂区计算机和通讯中心连接起来。

远方监控系统按不同功能划分为4个子系统:
(1)设备远程监控系统。

包含对电气和水泵等设备运行数据的采集、远程监视、远程操作控制、设备参数报警处理等。

(2)视频监控系统。

包含对环境和设备的摄像、图像监测、远程数据及视频通信、远程视频监视。

(3)防火、防盗报警系统。

包含对室内设备的防火
报警检测,对泵站围墙周界和房屋门窗的防盗报警检
测,报警信号的处理,远程报警,以及从远方对泵站进
行喊话和播放警示音乐。

(4)语音电话通讯系统。

上述系统总计需要远程进行监控的量有模拟量23个,设备状态显示量(数字量输入DO)103个,设备控制量(数字量输出DI)50个,视频监视点16处,防火防盗报警检测点37处,语音电话8路。

监控系统使用光缆和光电交换机采用TCP/IP 协议的工业以态网通讯模式,使监控系统形成一个局域网,并通过系统设置的网桥同厂里的生产MIS 网连接,向其提供本监控系统的数据和信号。

系统的网络结构如图1所示。

2 系统结构及功能
2.1 设备远程监控系统
设备远程监控系统硬件由1套德国SIEM ENS 公司的S7300系列PLC 可编程序控制器和4台研华工控机以及3个光纤网络交换机组成。

系统网络采用T CP/IP 和IEEE802.3U 协议的100M b/s 工业以太网,其中1台工控机放在回收水泵站,既作为现场的监控操作站,实现回收水泵站现场监视和控制操作,并可以作为开发和调试工程师站使用,同时又作为冗余的
技术交流
图1 系统网络结构
主机服务器;2台工控机安装在远程监控中心,作为监控操作员站;1台工控机放在厂区,作为网桥使本系统与电厂MIS网连接,实现控制系统与MIS系统对接,厂区的MIS网授权用户可以通过Web方式实时监视回收水系统的运行情况。

系统中PLC和4台工控机是并列关系,使系统实现了多机并列冗余,任意一台计算机故障或退出运行,均不会影响到监控系统的运行。

系统采用WINDOWS2000操作系统,并根据实际设备控制要求,开发了PLC控制软件和操作员站控制组态软件,为用户提供功能完善、使用操作简单方便、动态的、交互性很强的彩色图形人机界面。

为了加强系统使用的可靠性和安全性,防止误操作,系统还设置了操作口令、语音提示和确认提示,以及防误闭锁等功能。

系统提供的报表功能、报警功能、事件记录功能、曲线记录、系统维护等功能,具人性化,符合生产实际。

2.2 视频监控系统
视频监视系统安装了16个工业摄像头对16处设备和环境进行视频监视。

视频服务器安装在泵站内,采用M PEG4标准进行视频压缩。

视频信号传输采用数字信号传输方式,使用100Mb/s工业以太网网络通讯协议,通过光缆将视频信号传输到远程控制中心,监控中心设2台视频监视计算机,经视频解压处理后进行显示。

同时,可将视频数字信号通过光纤送到厂区,接入生产M IS网。

在监控中心和厂区(授权用户)可同时实时地监视16路视频信号。

视频监视软件提供了1、4、8、16路视频切换显示、按顺序自动显示、视频报警自动录像、定时录像等30多种功能。

2.3 防火防盗报警系统
防火防盗报警系统由5个烟感探测器、10个玻璃破碎探测器、4个门磁探测器、1个红外双鉴探测器、7对(14个)红外对射探测器和一台报警主机和报警警笛组成,分为16个防区。

当回收水泵站各防区内出现异常情况时,报警系统通过报警主机启动站内设置的报警警笛发出警示,并通过监控系统自动启动远程喊话系统,播放设定的警示音乐。

同时,启动设置在监控中心的报警设备,使值班人员及时发现报警信息,值班人员可直接喊话或改变警示音乐或派人员去现场处置。

报警信号发出时,监控系统还会向视频监视系统发出指令,启动视频系统对报警部位进行录像。

报警系统可以在远程监控中心进行设防和撤防操作。

2.4 语音电话通讯系统
系统为了实现厂区、监控中心和灰水回收泵站的数据及信号传输,敷设了10kM的光缆,装设了4个语音电话通讯光端机,为灰水回收泵站与厂区间、监控中心与厂区间各提供了4路电话。

(下转第61页)
表7 精处理系统采用两种酸碱再生出水水质比较
项目
Na+
/ g L-1
SiO2
/ g L-1
电导率
/ S cm-1
Cl-
/ g L-1
周期制
水量/t
工业酸碱 4.550.09819.0 6.0 104高纯酸碱 2.6 2.80.086 3.820 104
2.4 注意事项
(1)再生液的浓度不宜太高,一般在2%左右为宜;
(2)流速应控制适当,需根据设备运行状况经调整而确定。

3 效益分析
采用高纯酸碱作为再生剂后,不但使水处理设备的出水质量大幅度提高,而且具有良好的经济效益和社会效益。

其直接经济效益见表8。

间接效益分析如下。

(1)安全效益 采用高纯酸碱为再生剂后混床出水pH值得以提高,减轻了除盐水系统的腐蚀;高速混床出水氯离子大幅降低,减缓了热力系统腐蚀速度,故安全效益得到提高。

(2)延长树脂使用寿命 高纯酸含铁量低,对树脂污染程度较低;又由于再生次数少,可大大减小树脂的磨损率。

(3)减少再生设备维护量 采用高纯酸碱后,无杂质在管路沉积,且因再生次数少,设备检修次数大大降低。

表8 高纯酸碱再生树脂直接经济效益万元 项 目年成本年节约金额
工业酸77.0
高纯酸73.8 3.2
工业碱89.5
高纯碱84.0 5.5
工业酸碱再生消耗除盐水费37.0
高纯酸碱再生消耗除盐水费32.6 4.4
减少排污费0.14
总节约资金13.24
4 结 论
蒲电的运行实践表明,用高纯酸碱再生离子交换树脂具有以下优点:(1)再生剂纯度高,可减少树脂污染,提高树脂的利用率;(2)延长离子交换除盐设备的运行周期,降低酸碱单耗;(3)减少离子交换树脂的再生次数,降低树脂的磨损率;(4)减少废水排放量,可收到良好的环境效益;(5)降低水处理系统运行费用;
(6)提高水处理系统的出水品质,可为热力设备长期安全可靠运行奠定良好的基础;(7)减少杂质在系统的沉积,降低系统维护工作量。

[参 考 文 献]
[1] 蒲城电厂一期工程最终修正初步设计说明书,60
F114ICA0404[Z].西北电力设计院,1990.
[2] 李海燕.蒲城电厂凝结水精处理高速混床漏氯查定总结
报告[R].西北电力试验研究院,2002.
[3] 蒲城电厂一期工程施工图设计总说明,60F114IS
H010121[Z].西北电力设计院,1992.
(上接第47页)
3 结 语
(1)综合监控系统同时具备对泵站设备的远方监视和控制操作、视频信号的远距离传输和远方监视,以及远方监控的防火、防盗报警等多项功能,很好地实现了对泵站的无人值守远程监控。

(2)监控中心与泵站间使用光缆采用工业以太网通讯模式,现场数据采集和控制用PLC与所有监控计算机实现实时数据通讯,使监控系统实现了多机并列冗余运行,可靠性高。

(3)使用M PEG4视频压缩标准,并将视频信号转换为数字信号,使用2芯光缆远距离传输,网络带宽100M b/s,充分保证了视频图像的实时远距离传输和再现。

(4)软件设计具有人性化,贴近实际生产流程和操作习惯,使用操作简单。

(5)运行实践表明,系统可以准确地监视和可靠地控制回收水泵站设备的运行,有效地防止人员的误操作和设备启停控制操作的盲目性,减少设备启停次数,提高设备的使用寿命和回收水系统运行的可靠性及经济性,具有一定的使用和推广价值。

etc.,can b e solved ,and p ractical exam ples of th e developed optimal con trol system for sootblow ing devices being given.Key words:boiler;h eatin g su rface;thermal resistance;soot blowin g con trol.
C OMPREHENSIVE REMOTE MONITORING SYSTEM FOR UNATTENTE
D WATER PUMP STATIONS QI Qiang,GUO Huai
de,XIE Jian
bao et al(46)
……………………………
……………………………………………………………………………………Abstra ct:Practical project ex amp les of com preh ensive rom ote mon itorin g system h ave been presen ted.By u sing op tical fiber commu nication and infor -m ation transmission based on industrial Ethernet,the said system organically com bines the industrial automatic control based on programmable logic controller (PLC)w ith video supervison,as w ell as w ith supervision against th ief and fire,having effectively realized th e remote monitoring of un at -tended w ater pu mp stations.Key words:recovery of ash
flushing w ater;remote monitoring system;pu mp station;optical fiber commucation;unattended supvervision
AN APPROAC H TO THE EFFEC TIVENESS OF USING C LEANING FACILITY FOR ROTARY REGENERATIVE FLUE GAS HEAT EXC HANGER IN FLUE GAS DESULFURATION SYSTEM
FU Wen ling,HU Xiu li (48)
…………………………………………Abstra ct:T he pu rpose,principle,and r equiremen ts needed to reach of th e rotary reg enerative flue gas heat exchanger in a lu e gas desulfuration (FGD)system have been presen ted.Directing against th e ash clogging problem occurr ed frequently in operation of the flue gas heat exch anger,the cleaning method and its effectiveness for flu e gas h eat exchanger of various k inds h ave been analysed,and situation of app lying cleaning facility for flue gas heat exchan gers in three pow er plants being described.Based on ex perieces alr eady obtained,some r ecomm odations have been put forw ard for preventing ash deposition in said heat exchanger,and for enh ancing effectiveness of cleaning.
Key words:flu e gas desulfuration;rotary regenerative flue gas h eat exchanger;ash deposition in h eat exchanger;soot
blow ing;cleanin g facility
C ONTROL OF WATER DROPPING NOISE AN
D ENHANC EMENT OF C OOLING EFFETIVENESS FOR CROSS FLOW TYPE
NATURAL DRAFT COOLING TOWER SHEN Jian hua,ZHU Da,HU San ji et al(52)
………………………………………………Abstra ct:T he situation of controlling n oise of 1750m 2cross flow type natu ral draft cooling tow er by adopting H T B 8033trickin g fillers in H uad-i an Banshan Pow er
Generation Co Ltd in H angzhou City has been presented .After retrofitting not only the water
dropping noise of the cooling tow-er has b een r educed 13dB,b ut also the outlet w ater temperatur e being low ered by 2.82 ,obtain g good social and econ omic ben efits.Key words:pow er plant;cross flow type cooling tower;water
dropping noise;control of n oise;tricking filler
ENERGY SAVING RETROFIT OF INDUC ED DRAFT FANS IN GUODIAN SHIZUISHAN POWER GENERATION C O LTD,NING X IA HUI AUTONOMOUS REGION WA NG Zhi cheng,ZHANG Xin pin,DONG Kang tian(54)
…………………………………Abstra ct:T he induced draft fans in Guodian Shizuishan Pow er
Generation Co L td,Ningxia Hu i Autonomus Region,have excessive large margin,low
op eration efficiency,an d high pow er consumption.For th ese,m easures,such as redu cing revolution speed of the fans,and improving th eir imp eller design etc.,have sucessively been tak en,mak ing operation efficiency of said fans to b e greatly enh anced,and m akin g the effectiven ess of pow er sav -in g to be rem ark able.
Key words:induced draft fan;electric m otor;impeller;revolution speed;efficiency;energy saving retrofit
INTERFERENCE REJEC TION MEASURES OF PROGRAMMABLE CONTROL SYSTEM FOR COAL HANDLING IN THERMAL POWER PLANT LI Hai feng,ZHANG Guo ming,YANG Yong (57)
…………………………………………………………………Abstra ct:Comb ined w ith application situation of programm able control system for coal handling in H uayang Pow er Generation Co Ltd,the various in -terference factors ex isting in practical ap plication of program mab le control system for coal han dling have been analysed .For these,several interference rejection measu res for external equip ments have been put forw ard from two aspects,n amely hardwares and softwares.
Key words:program mab le control of coal handling;electro magnetic interferen ce;sep aration of relays;grounding shield;digital filtering;error to-l eren ce of softw are
APPLICATION OF HIGHLY PURE ACID AND ALKALI IN WATER TREATMENT TECHNOLOGY OF POWER PLANTS REN Qing jie,LIU Ming jie,SUN Wei (59)
………
………………………………………………………………………………………Abstra ct:By adopting highly pu re acid and alkali to substitute industrial acid an d alkali for regeneration of ion ex change resin in Pucheng Pow er
Gen -eration Co Ltd,a good effectiven ess has been obtain ed.Th e operation p ractice of more than on e year show s that the said m ethod not on ly ob viou sly improved output w ater quality of the water treatmen t eq u ipmen t,but also enh anced operation safety of the th erm al equipments,an d length ened th e service life of resins,reducing regeneration cost and blow dow n flow ,having r emarkable economic and environm ental b enefits.Key words:pow er plant;w ater tr eatm ent system;ion exchange resin;highly pu re acid and alk ali ;regen eration of resins
Established:1972
Spo nsored by :Xi an Thermal Pow er Resear ch Institute Co Ltd
Chinese Society for Electrical Eng ineering
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