力控信创SCADA在金川集团公司冶炼厂整流集控中心中的应用

一 系统概述

随着国家对信息安全的重视,Linux 是一种自由和开放的操作系统,其源代码可以被任何人查看和修改。这使得 Linux 更加安全可靠,因为任何人都可以发现和修复潜在的漏洞和问题。此外,Linux 还可以根据用户的需求进行自定义和定制,这使得其更加适合企业的需要。Linux 具有更好的性能和稳定性。相比于 Windows 操作系统,Linux 在处理高并发和大量数据的情况下表现更加出色,且稳定性更高。这使得 Linux 更加适合用于企业级应用和服务。

在此背景下,越来越多的企事业单位将原有的计算机操作系统更换为Linux操作系统,将原有的办公、管理、生产软件也升级为Linux平台软件。

金川集团公司冶炼厂整流集控项目内容为:建设动力厂整流所整流集控一体化平台,并预留动力厂各生产系统集中监控信息上传通道和设备冗余,为厂生产指挥中心建设和“智慧动力”建设打好基础。

在34#整流所建立整流系统集控中心。实现对现有8个整流所30台整流机组、整流配电所的实时监控;实现对整流所视频、30台整流机组重要参数的实时监控,达到监控数据自由切换、单台设备重点监控的功能;最终将各岗位监控、视频等自动化信息上传至厂调控中心。

二 系统设计

34#整流集控中心系统采用用Ubuntu20.04 LTSC操作系统,集控软件使用ForceSCADA 2.0  inforworx和pspace7.1等软件,实现以下指标:

(1)系统运行功能

集控系统至少应保持原有控制模式,具备本控/远控;开环/闭环;有载档位手动/自动;控制器主机/从机;

系统参数功能:

直流电流/电压;交流电流/电压;低压电流/电压;水泵/1#、2#;油泵/1#、2#、3#;控制角; 高压分/合;直流刀闸分/合; 高压断路器工作位/试验位;脉冲允许;传感器电源;高压允许合闸;变压器档位;高压许投;

系统模拟量显示:

直流电流/电压;交流电流/电压;低压电流/电压;水温/水压;油系统油温/油压;变压器油温/档位;副水温度/压力;

整机监控模拟量信息、报警信息达到三级参数管控,能在颜色声音上,具备安全区、预警区、重故障区三种不同的颜色和语音报警;且在在预警及重故障时能自动弹出对应设备监控画面;实现颜色、声音、画面三级提示能力。

(2)系统控制指令功能

高压合闸/分闸;高压直跳;有载升/降;有载急停;刀闸分/合;刀闸急停;1#水泵启/停;2#水泵启/停;1#油泵启/停;2#油泵启/停;3#油泵启/停;

为确保安全,主、分监控画面按照监控人、操作人、操作监护人设置多级权限和设备安全等级;

完善整流柜高压许投与直流刀闸、直流联络刀闸,整流机组纯水冷却器、油水冷却器,交流电压、PT同步等多参数联锁、闭锁功能;绘制联锁、闭锁逻辑图,达到运行状态逻辑监控。

(3)测温监控功能

根据整流所现场设备分布情况,对所辖9个子站整流变电缆接头、整流柜整流桥臂、直流输出刀闸等关键部位进行温度在线监测,使用监控彩屏终端无线接收测温数据,并通过内置通信管理机接入其他接收模块数据,方便集中监控管理及声光报警提醒。由电力多功能监控彩屏终端将数据通过 RS485 接口及串口联网设备、光纤网络上传至34#集控中心数据采集终端,实现远程监控电气设备健康状态,查看每个测温点即时温度、温度曲线等数据,并可以进行数据运算分析,捕捉设备运行中的异常,及时发现设备事故的早期征兆,形成工单任务采取有效措施排除安全隐患,确保设备安全运行,预防严重事故的发生。

将原因测温后台信息按照生产系统组态至对应分监控机;

具有整机水温、水压,机组水温、水压,冷却器副水压力、温度,变压器温度、出口油压,流量等多参数与电压、直流电流逻辑联锁报警、自动调整功能。

(4)视频监控功能

视频系统通过各整流所或配电室形成一个单独的视频B网络,主干光纤带宽设计为千兆或万兆网络,满足部分高清视频传输,系统均为海康威视的摄像机、硬盘录像机,通过视频媒流体平台将视频集中在一个系统中,便于做媒流体转发及联动应用。

整流集控中心所辖子站共约92路视频监控点,未来最大可能扩展到300个节点,应考虑拓展能力问题,采用球形摄像头广角监控。目前只是进行常规视频监控、录像查询、摄像机控制功能、不具备与整流机组和电力监控系统进行视频联动、视频权限管控、控制优先级管理等功能。

为满足生产管理的精益化提升,本期拟建一套功能完善的视频综合监控管理系统,在整流集控中心主站侧配置视频服务器与流媒体服务器,接入所有前端视频资源,进行统一监控管理。同时视频系统与整流集控系统进行联动,包括高压开关分合闸、直流刀闸变位,水冷系统、油冷系统启/停后视频系统可自动弹出关联设备视频画面,方便操作员进行校核。对应视角无法到达处安装固定摄像头定点监控。为确保人身安全视频监控系统优先对现场作业人员动作行为具备随动功能,实时记录作业人员行为,无监控盲区和死角。考虑到整流系统35KV电网谐波量和直流电流大等特点,对易于监控的高压电缆头和直流刀闸、谐波电抗器等部位加装热成像摄像头,实时记录关键设备温度变化。

三 系统架构

(1)数据采集网络

将数据采集网络定义为一区网络,即控制区。对网络与系统结构进行相关调整,由于控制区每个配电所继保装置、整流PLC系统的物理位置均在一个区域,因此设计通过工业采集网关将测温、配电、整流数据进行整合,采集网关统一出口为主干光纤网络,只需要针对工业采集网关进行网络统一规划即可。

SCADA服务器双机冗余架构,支持温备、热备、单机的运行模式,本系统配置采用温备方式即可,同时只有一台服务器采集现场数据,另一台备用状态,从主机同步数据。主机崩溃,则切换至从机运行,配合存储服务器进行冗余存储。

设计冗余的历史服务器做长期数据存储,为未来工艺、设备数据分析提供长期有效数据存储依据,配合存储矩阵做集群化配置。

设计9个客户端可进行调度室多人不同所的监控与一机多系统监控,并实现一机多屏方式运行。

数据网络出口按电力设计标准采用电力纵向加密装置、高性能交换机、采集网关机、接入路由器的安全措施后向厂调中心传输数据,并保证其效率与稳定性。

(2)温度数据采集网络

将温度数据采集网络定仪为二区,即非控制区网络,采用独立网络连接最后集中到工业安全隔离网关中,采取物理隔离方式,有效保证一区信息安全,由安全隔离网关将数据转发至一区网络中,对数据进行合并处理。

(3)视频传输网络

视频传输网络采用单独的环网方式打通网络,最终将所有硬盘录像机网络与媒流体转发服务器形成一个单独的网络,视频服务通过单独的网口再与数据网络进行跨接,保证数据与视频网络中间的桥梁。将41所视频通过光纤传输至34所,向厂调中心传输过程加装工业防火墙做为安全防护措施。

视频网络与一区(控制区)通信,采用工业安全网闸设备,同样为物理隔离,采用2+1流控方式保障一区信息安全。

四 功能优势

  1. 实现整流机组数据采集、状态显示、调档和电流给定等功能:

将原有的9个整流子站数据通过数据采集网关进行数据采集与整合,并通过光纤传输网络进行集中汇聚。原系统中各个分站因为采用的不同厂商的设备,上位组态软件、画面组态风格、设备运行状态及数据显示方式都不相同,现在操作人员在查看数据和操作时极不方便。

在使用ForceSCADA集控软件后,将各个子站的画面、设备运行状态、数据显示方式及之前系统中未能显示的数据进行了统一程序,大大提高了系统的统一性和易读性。使用了统一的操作界面和操作方式,简化了集控中心对现场设备的操作。

使用数据采集网关,将各个整流所数据汇总,并在ForceSCADA软件界面中显示;在软件中实现整机电流给定、整流机组进行挡位自动/手动调档等操作功能。

2. 实现高压系统数据显示、状态监测及远程分合闸功能:

原系统中只对整机系统进行组态,而使用ForceSCADA集控软件后,采用系统中集成的电力系统组态控件,将高压电力系统数据和画面集成至新控制系统中。电力系统的遥测、遥测、遥脉信号通过智能网关,并采用IEC104电力规约,将数据呈现于系统界面中。通过软件中的电力控制组件,实现高压电力设备的双票制设备控制,实现了断路器、接地刀闸等重要设备的预分合操作功能。

根据客户需求,实现电力高压控制柜远程遥控功能,并将视频信号联动至操作页面,

3. 实时数据及历史数据的查询及曲线方式展示:

系统中部署PsPase数据库,并结合ForceSCADA中的曲线控件,将整机及电力高压系统数据进行保存、实时曲线、历史曲线等方式呈现。通过控件中的系统函数,在一个画面中可以自由切换整机中各个机组的数据和曲线,并根据曲线诊断设备的运行状态和故障原因。

4. 系统报警与视频联动的实现:

调用ForceSCADA软件中的视频控件,连接至现场设备摄像机,实时展现现场设备图像。配合系统函数,实现了系统报警与视频联动。当设备相关了的重要参数或设备运行状态达到报警阈值,则系统自动触发报警的同时,与此设备关联的摄像机也会通过弹出窗口,将该设备的运行状态的实时视频呈现出来,更方便操作人员对设备运行状态及故障的查看及排除。

五 应用总结

采用Force SCADA及Pspace产品构建的整流集控中心SCADA系统,提高了系统运行的稳定性及安全性,实现了在集中控制中心对各个整流站和高压变电站的数据/状态的检查以及远程控制,大大提升了整流集控站动态感知、集中监控、智能报警、诊断分析、远程运维、在线模拟、输配管理、实时协调等功能。实现了对厂区供电的统一调度、智能联动、快速响应,提高了对终端用户的服务能力和整体管理水平。

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值