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安科瑞電氣股份有限公司

系統(tǒng)解決方案
系統(tǒng)集成
AcrelCloud-1200分布式光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 變電站綜合自動(dòng)化 電能管理平臺(tái) 馬達(dá)保護(hù)系統(tǒng) 智慧安全用電監(jiān)控系統(tǒng) 分表計(jì)電監(jiān)控系統(tǒng) 智慧消防管理云平臺(tái) 公交站安全用電云平臺(tái) 電力運(yùn)維云平臺(tái) 充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái) 環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái) 安科瑞遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)云平臺(tái) 安全用電云平臺(tái) Acrel-5000EIM電氣綜合監(jiān)控系統(tǒng) 安科瑞電源管理系統(tǒng) Acrel-2000 V8.0 光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng) Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng) Acrel-3000電能管理系統(tǒng) Acrel-2000 電力監(jiān)控系統(tǒng)
電氣安全
電力監(jiān)控與保護(hù)
APD系列局放監(jiān)測(cè)裝置 WHD智能型溫濕度控制器 AMC96 AMC72-E4/KC智能電力儀表 電量采集 智能直流多功能電流表 智能數(shù)顯電力儀表 開(kāi)關(guān)柜綜合測(cè)控裝置 溫濕度模擬控制 三段式過(guò)流保護(hù) 微機(jī)綜合保護(hù)裝置 無(wú)線(xiàn)測(cè)溫裝置RS485接口最多可接60個(gè)互感器 實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng) 配電房溫度監(jiān)控設(shè)備 多功能三相可編程電力測(cè)控儀表 無(wú)線(xiàn)測(cè)溫集中采集觸摸屏嵌入式安裝 無(wú)源無(wú)線(xiàn)測(cè)溫傳感器ct感應(yīng)取電 嵌入式安裝液晶顯示多功能電能表 開(kāi)關(guān)柜綜合測(cè)控裝置溫濕度控制語(yǔ)音提示功能 帶RS485通訊 報(bào)警 4-20mA輸出單相電流表 實(shí)時(shí)無(wú)線(xiàn)測(cè)溫采集設(shè)備 ARTM-8智能溫度巡檢儀 AMC系列電測(cè)儀表 PZ96B直流表 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器 弧光保護(hù)裝置 數(shù)據(jù)采集傳輸儀 防逆流檢測(cè)儀表 DJSF1352直流電能表 母線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控模塊 ATE 無(wú)線(xiàn)測(cè)溫傳感器 無(wú)線(xiàn)測(cè)溫傳感器 數(shù)據(jù)采集儀 ALP300電動(dòng)機(jī)保護(hù)器 水泵計(jì)量控制箱 無(wú)線(xiàn)測(cè)溫裝置 電氣防火限流式保護(hù)器 安科瑞智慧綜合管廊解決方案 ARTM系列電氣接點(diǎn)在線(xiàn)測(cè)溫裝置 智能照明控制系統(tǒng) 自復(fù)式過(guò)壓保護(hù)器 光伏直流柜采集裝置 光伏直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置 智能水泵控制器 電力監(jiān)控系統(tǒng) 三相數(shù)顯電流表 中壓PT并列保護(hù)裝置 三相多回路監(jiān)控裝置 工業(yè)用絕緣監(jiān)測(cè)儀 單相電壓表 三相電壓表 AM 系列中壓保護(hù)裝置 ADDC 智能空調(diào)節(jié)能控制器 AGP 風(fēng)力發(fā)電測(cè)量保護(hù)模塊 AGF-D 光伏直流柜采集裝置 AGF-IM 光伏直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置 并網(wǎng)逆變器 AGF系列導(dǎo)軌式智能光伏匯流采集裝置 APV-M系列智能光伏匯流箱 ACTB系列電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器 開(kāi)關(guān)柜綜合測(cè)控裝置 可編程溫濕度控制器 ARTM系列溫度巡檢測(cè)控儀 ASJ系列智能電力繼電器 ACM配電線(xiàn)路過(guò)負(fù)荷監(jiān)控裝置 ALP智能型低壓線(xiàn)路保護(hù)裝置 ARTU系列四遙單元 AMC16 系列監(jiān)控裝置 ARC功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償控制器 PZ系列可編程智能電測(cè)儀表
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淺談城市地下綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

時(shí)間:2020/9/8閱讀:1085

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:針對(duì)城市地下綜合管廊環(huán)境與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足的現(xiàn)狀,為了滿(mǎn)足管廊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理的需要,設(shè)計(jì)了六盤(pán)水市育德路地下綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)。針對(duì)易引起重大安全事故的特征風(fēng)險(xiǎn)因素,搭建了由系統(tǒng)工作站和數(shù)據(jù)傳輸模塊構(gòu)成的系統(tǒng)硬件系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了由環(huán)境設(shè)備監(jiān)控、壓縮編碼、打包封裝和無(wú)線(xiàn)模塊構(gòu)成的軟件系統(tǒng)平臺(tái),構(gòu)建了集環(huán)境監(jiān)測(cè)、照明控制和設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為一體的連續(xù)在線(xiàn)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng).

關(guān)鍵詞:地下綜合管廊;環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控;硬件設(shè)計(jì);軟件設(shè)計(jì)

 

1 項(xiàng)目概況

六盤(pán)水市育德路地下綜合管廊工程南起育德路(k2+660) ,北到天湖路(k5+600),全長(zhǎng)約3000 m。育德路綜合管廊分為三艙:電力艙寬度2m ,熱力水信艙寬度6.4m ,天然氣艙寬度1.4m,各艙結(jié)構(gòu)凈高2.9m 。環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備放置在1#分控中心,各區(qū)域控制設(shè)備放置在1 # ~8#風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi),各風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)的區(qū)域控制設(shè)備負(fù)責(zé)本風(fēng)機(jī)房和鄰近管廊(約400 m 范圍內(nèi))的設(shè)備供電、通訊、控制等功能。由于育德路地下綜合管廊因其所收容的管線(xiàn)種類(lèi)較多,部分管道具有較大危險(xiǎn)性,在使用過(guò)程中易導(dǎo)致觸電、有毒有害或爆炸性氣體泄漏等狀況,進(jìn)一步威脅管廊正常的運(yùn)行使用。因此,在育德路地下綜合管廊中設(shè)置歡迎與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)預(yù)防事故發(fā)生具有重大意義。

2 地下綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)組成及特點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)組成

育德路地下綜合管廊環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)由環(huán)境監(jiān)測(cè)、照明控制、設(shè)備控制和擴(kuò)展接口 4 個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成,其中環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包含甲烷監(jiān)控、硫化氫監(jiān)控、氧氣監(jiān)控、溫度監(jiān)控、濕度監(jiān)控和水位監(jiān)控單元構(gòu)成;設(shè)備控制子系統(tǒng)由通風(fēng)設(shè)備監(jiān)控、排水泵單元和電氣設(shè)備監(jiān)控單元構(gòu)成(見(jiàn)圖1)。 系統(tǒng)功能依靠設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)工作站、工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊、現(xiàn)場(chǎng)控制單元(PLC)、智能傳感器、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備儀表和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備反饋開(kāi)關(guān)裝置等設(shè)備模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.2系統(tǒng)特點(diǎn)

育德路地下綜合管廊環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管廊內(nèi)環(huán)境參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控,其系統(tǒng)有以下特點(diǎn):

(1)通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和保存,以采集整理后的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管廊運(yùn)營(yíng)現(xiàn)場(chǎng)狀況,實(shí)現(xiàn)通風(fēng)、人機(jī)、工作面等安全運(yùn)行模型;同時(shí)整合各類(lèi)數(shù)據(jù)為各級(jí)管理、技術(shù)、監(jiān)控人員、單位提供分析、決策的支持,主要包括綜合監(jiān)測(cè)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度、安全管理、數(shù)據(jù)分析等功能。

(2)實(shí)現(xiàn)綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一的權(quán)限管理。 開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的權(quán)限管理模塊,包含角色劃分 、權(quán)限分配等功能。通過(guò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)工作站系統(tǒng),不同的人員就有不同的配置和權(quán)限,根據(jù)他們的權(quán)限進(jìn)入系統(tǒng)的功能界面也不一樣.

(3) 進(jìn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集、歸類(lèi)和長(zhǎng)期存儲(chǔ),對(duì)管廊運(yùn)行過(guò)程中涉及到的環(huán)境參數(shù)、設(shè)備故障等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、歸類(lèi)和長(zhǎng)期存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警及報(bào)警、基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)的錄入、系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線(xiàn)監(jiān)視集成等功能。

(4) 環(huán)境設(shè)備的控制。根據(jù)誰(shuí)被監(jiān)控系統(tǒng)工作站的設(shè)置和傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)對(duì)環(huán)境設(shè)備如通風(fēng)機(jī)、排水泵等進(jìn)行智能控制。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)作用

育德路地下綜合管廊環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)貴系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的環(huán)境、設(shè)備和運(yùn)行管理進(jìn)行監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中的危險(xiǎn)預(yù)警和安全管理,其主要作用體現(xiàn)在:

(1)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站(PLC)和智能傳感器對(duì)管廊溫度、濕度、水位等環(huán)境要素實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源管理、辨識(shí)、評(píng)估和控制,從而消除環(huán)境的不安全因素。

(2)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站(PLC)和智能傳感器對(duì)照明設(shè)備、排水設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、風(fēng)機(jī)房高低壓配電設(shè)備、防入侵設(shè)備等進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)感知、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程控制和指揮調(diào)度,使之始終處于安全狀態(tài)。

 

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

育德路地下綜合管廊包含三個(gè)管艙,分別為電力艙、天然氣艙、熱力艙 .在育德路 1 # ?8#風(fēng)機(jī)房設(shè)有環(huán)境監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)控制單元(P L C )、風(fēng)機(jī)控制箱和照明配電箱,風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)對(duì)CH 4、H2S參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。綜合管廊內(nèi)對(duì)各艙O2、溫度、濕度參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),燃?xì)馀撛黾訉?duì)CH 4參數(shù)的監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)具備可擴(kuò)展性,可對(duì)管廊內(nèi)各管線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,必要時(shí)可對(duì)管線(xiàn)配套執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。系統(tǒng)功能關(guān)系(見(jiàn)圖2)。

 

環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)工作站位于1#分控中心。環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)工作站和現(xiàn)場(chǎng)控制單元(PLC )通過(guò)以工業(yè)交換機(jī)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)房的環(huán)境及設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,此外,環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)工作站用于顯示風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)現(xiàn)場(chǎng)控制單元(PLC)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)報(bào)表打印及傳輸?shù)缴霞?jí)設(shè)備監(jiān)控工作總站和服務(wù)器。在育德路地下綜合管廊的每個(gè)風(fēng)機(jī)房配有環(huán)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控 ,現(xiàn)場(chǎng)控制單元由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)PLC工作站。.現(xiàn)場(chǎng)PLC工作站設(shè)置在 1 #?8#風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi),每個(gè)風(fēng)機(jī)房的現(xiàn)場(chǎng)控制單元接400m左右范圍內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表,并能夠管理控制該區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備。 PLC工作站能采集CH4、H 2S、O2、溫度、濕度、水位等傳感 器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并能夠通過(guò)風(fēng)機(jī)控制箱、水泵控制箱、照明配電箱對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行控制,其功能關(guān)系(見(jiàn)圖3)。

 

現(xiàn)場(chǎng)控制單元(PLC)是用于自動(dòng)控制、參數(shù)采集和網(wǎng)絡(luò)連接的PLC系統(tǒng),包括CPU模塊、電源模塊、DI、DO、AI、AO模塊和網(wǎng)絡(luò)通信適配器等??刂普緦?shí)現(xiàn)的主要功能包括:(1)檢測(cè)水泵和風(fēng)機(jī)的狀態(tài)及設(shè)備狀況;(2)根據(jù)防火區(qū)內(nèi)的氧氣及溫濕度實(shí)時(shí)檢實(shí)現(xiàn)對(duì)各風(fēng)機(jī)的 控制,并檢測(cè)風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài);(3)根據(jù)集水坑的液位實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的控制;(4 )實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各防火分區(qū)內(nèi)的氧氣、溫濕度、甲烷、硫化氫、液位等參數(shù);(5)現(xiàn)場(chǎng)可控設(shè)備除了可由操作人員通過(guò)就地箱控制外,也可交給PLC進(jìn)行自動(dòng)控制,操作端作為現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)接口,操作人員通過(guò)對(duì)操作面板上的操作,由PLC可完成各相關(guān)設(shè)備的控制及相關(guān)參數(shù)修改設(shè)定。

遠(yuǎn)程I/O站主要監(jiān)控相鄰三段防火分區(qū)內(nèi)的設(shè)備及儀表。主要設(shè)備是用于參數(shù)集采和網(wǎng)絡(luò)連接的接統(tǒng),包括電源模塊、DI、DOAI、AO模塊和網(wǎng)絡(luò)通信適配器等。遠(yuǎn)程I/O主要檢測(cè)水泵和風(fēng)機(jī)等的工作狀態(tài)及設(shè)備狀況,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各防火分區(qū)內(nèi)的氧氣、溫濕度、硫化氫、甲烷、液位等參數(shù)。

 

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

育德路地下綜合管廊環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用Linux2.6.1.2內(nèi)核,軟件平臺(tái)由環(huán)境設(shè)備監(jiān)控、壓縮編碼、打包封裝、無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)葮?gòu)成。本系統(tǒng)在Windows平臺(tái)下開(kāi)發(fā)了客戶(hù)端應(yīng)用程序,遠(yuǎn)程用戶(hù)可以通過(guò)應(yīng)用程序登錄系統(tǒng)中心服務(wù)平臺(tái)訪問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

該軟件具有可擴(kuò)展性,可以通過(guò)增加現(xiàn)地控制單元(PLC)和總線(xiàn)型I/O模塊單元數(shù)量來(lái)將系統(tǒng)容量擴(kuò)展到企業(yè)級(jí),并且擴(kuò)展系統(tǒng)容量并不會(huì)影響到現(xiàn)有在運(yùn)行的服務(wù)和功能。軟件平臺(tái)采用了中央集中化的架構(gòu),所有相關(guān)配置數(shù)據(jù)都將被存儲(chǔ)在設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)工作站,其他的所有服務(wù)和應(yīng)用,如市政外部英特網(wǎng)接入和客戶(hù)端都將從中心數(shù)據(jù)服務(wù)器上讀取相應(yīng)的配置數(shù)據(jù)。

 

5 安科瑞智慧城市地下綜合管廊產(chǎn)品選型方案

5.1 管廊電力監(jiān)控系統(tǒng)(10/0.4kV地面變電所)

 

 

 

 

5.2 管廊設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(0.4kV動(dòng)力箱/動(dòng)力柜)

 

 

六 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的六盤(pán)水市育德路地下綜合管廊環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)管廊運(yùn)行中的環(huán)境參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和遠(yuǎn)程控制的智能化綜合管理;同時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計(jì),為城市地下綜合管廊環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了參考。

 

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡賢卿,朱玉明,王鵬.城市地下綜合管廊智能監(jiān)控平臺(tái)研究[J] •城市住宅,2017,24(3):27 -31.

[2] 田飛.實(shí)例分析城市地下綜合管廊弱電系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)[J] •冶金叢刊,2016(8):208.

[3] 楊坦,劉雪莉,衛(wèi)黎陽(yáng),王蘭靜,* 六盤(pán)水市育德路地下綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2019.11版

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