浅谈国电康平深井无线在线监控系统改造方案

浅谈国电康平深井无线在线监控系统改造方案

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时间:2018-07-06

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1、浅谈国电康平深井无线在线监控系统改造方案摘要:我厂锅炉补给水系统水源采用深井泵作为锅炉补水源,设计12台深井泵,集中分布在三家子附近,最远端约21公里;最近点约15公里,调度总站设在化学控制室,采取无线微波(230.1兆赫)传输数据及通讯联系,实现电流、电压、压力、水泵启停信号及控制的“三遥”系统设计。文章主要分析现存的主要问题及提出改造方案。中国1/vie  关键词:深井;无线;在线监控系统  1概述  国电康平电厂12台深井泵,深井泵采用PLC进行数据采集,主要是(电压、电流、功率、压力)等,同时,通过PLC进行远程控制,每台深井泵通过

2、PLC将数据发送到数传电台,深井泵房(终端)和化学控制室采用电台进行数据通讯传输。目前主要存在如下问题:  1.1数据传输稳定性差  由于通过数传电台进行数据传输,各种无线信号的发射势必对电台传输带来干扰,因此,其稳定性难以保障。  无线传输受天气、环境因素影响很大;据不完全统计,现12台深井泵中,有8台交替出现通讯中断现象,尤其是在雷雨、大风、大雪等恶劣天气,通讯信息经常性中断。进行通讯测试10次,2次通�良好,8次通讯故障。  1.2维护费用较高  我厂使用一个频点,电台传输的一个频段一年交无线电占频费约为2万元。维护费用(通讯维护用工

3、、备品备件、车辆使用等)每年约10万元。  2通讯系统设备改造方案  2.1深井在线监控系统解决方案  深井在线监控系统深井泵终端数据采集上还是使用原有的PLC(s7-200)进行数据采集,在数据通讯传输上我们采用GSM网络(专用光纤连接,通讯优先级一级)传输,实现无线GPRS网络数据传输;在每台深井泵的PLC端加装一个无线GPRS通讯模块,将PLC通讯端和无线GPRS通讯模块相连,PLC采集的数据通讯无线GPRS网络传输至化学控制室主站,并通过无线GPRS网络实现对PLC的远程信息传输及控制,以实现电机的启/停控制,如图1:  2.2深井

4、在线监控系统监控功能  2.2.1深井泵数据采集及控制PLC(s7-200)程序升级改造。  2.2.2化学控制室主站监控平台软件升级改造:控制操作每台深井泵的启停;显示各深井泵电流、电压、功率及功率因数,压力、流量等遥测量;显示各深井泵运行状态及故障信息;具有各深井泵运行、故障统计分析功能;自动绘制各遥测量运行记录曲线。具有数据查询及事故信息追忆功能。  2.2.3深井泵变频器控制出口压力程序完善(具备接口功能)。  2.3通讯传输网络设计原则及架构  2.3.1设计原则。(1)先进性。采用先进的系统架构体系和基于3G的网络通讯技术设备,

5、做到配置和技术应用的先进;(2)实用性。智能化设备管理以实用性为原则,充分利用现代化信息技术、移动通讯技术,在系统整体设计、硬件软件选型时结合企业现有系统实际情况,确定了合理、高性价比的建设方案;(3)开放、可扩展性。软件、硬件平台均采用模块化设计与开发,具有良好的可扩充、扩展能力,能够非常方便地进行系统升级和更新,以适应今后业务的不断发展,并提供与其它系统的数据接口;(4)易于管理维护。由于主干网和数据通讯多采用无线通讯技术和3G通讯技术,减少了复杂的人工布线,以便于管理和维护。  2.3.2网络构架。整个系统采用无线网络架构,将现场的每

6、台PLC连结无线通讯模块,在通过GSM/GPRS网络传输至应用平台,并通过手机终端进行预警,如图2。  2.4系统功能  设备在线检测系统从功能特点上分为6个模块,主要包括系统管理、数据监控、数据控制、数据查询、统计分析等,如图3。  2.4.1系统管理。系统管理主要包括对用户权限管理和数据的参数设置、报警限制设定管理等,主要是用户权限管理(权限管理包括部门管理、人员管理和授权管理),通过权限管理,使系统在可靠性、安全性等方面比通用软件有更大的提高。  2.4.2数据监控。数据监控是深井在线监测系统的基本功能,系统实时(10秒-30分钟读取

7、一次,时间任意设置)读取每台PLC中的数据变化,通过数据变化反映现场的工作状态,并通过直观的人机界面(HMI)展现给操作人员及管理人员,使用户实时了解设备运行的情况。  2.4.3远程控制。远程控制是深井在线监测与控制的关键功能,该功能通过远程操作即可实现对PLC的控制输出,实现对电机的远程启/停,为保障远程控制的安全性,系统在进行远程控制时,需要进行多级安全认证,以防误操作。  2.4.4数据查询。数据查询包括实时数据变化查询、历史数据变化查询、报警记录查询等,查询条件包括:深井号、开始时间和结束时间等,并通过图表的方式直观地展现给用户,

8、如图4。  2.4.5统计分析。统计分析包括统计电机历史的数据变化情况,分析数据变化情况是否异常,是正常的停止状态还是运行状态,并给出分析结果,如图5。  2.4.6数据报警。数

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