煤制合成气装置自动化监控系统的设计

《煤制合成气装置自动化监控系统的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、煤制合成气装置自动化监控系统的设计（南京力导电气股份有限公司，江苏南京210000）摘要：该文结合扬子石化化工厂煤制合成气装置的自动化工程为背景，简述综合自动化技术的设计方法和总体方案，系统的软硬件选型，以及整体系统的实现方案。整个监控系统集电力监控、视频和五防等功能为一体的电力综合自动化系统。关键词：自动化系统；监控；视频；五防；微机保护刖S煤制合成气装置是一套10KV的变电所系统，自动化监控系统能实现对变电站内主要设备的自动监视、测量、控制、保护等综合性的自动化功能。通过使用变电所自动化系统提高变电站的安全、可靠运行，提高管理

2、效率，提高供电质量，提高电源合格率，减少维护工作量和值班员劳动。1系统总体设计方案1.1用户需求分析变电所自动化系统为中压开关柜、低压进线、母联开关，35KV隔离开关，35/10.5KV变压器、10KV电容器，能提供监视、控制、保护及测量；同时还包括其他智能设备：UPS装置、直流屏装置、EPS装置和变频器等，能实现遥测、遥信、遥控和遥视功能。系统内的五防功能实现开关遥控的闭锁解锁功能，开关变位或有故障时，视频画面能自动切换。1.2设计原则1.2.1可靠性和稳定性充分利用现有高新技术，做到技术成熟、先进、使用、硬件设备性能稳定可靠，

3、功能齐全，易于扩充，操作维护简便；软件具有开放式结构，能确保自动化监控系统的可靠运行。1.2.2技术先进性由于计算机技术、通信技术飞速发展，设备更新换代很快，因此本系统的技术起点高，力求3年内系统不落后，同时要考虑投资者的投资效益。1.2.3系统安全性扬子石化煤制合成气装置本身具有易燃、易爆、有毒、有害，以及生产过程连续等特点，监控系统设有高可靠的防爆措施，并以安全为第一保证目标的可靠设计。1.2.4兼容性和可扩展性系统的软硬件设备能提供规范化、标准化接口，能与原有监控系统兼容（煤制合成气装置是扬子石化化工厂扩建的一个新变电站）。

4、整个系统采用模块化设计，使系统扩展性极强，系统升级、更新以及维修都十分方便，需要准备的备件比较少。1.3系统拓扑结构图系统采用分布式双网兀余结构，按结构和功能可分为三层：站控层、通讯层和现场控制层。现场控制层的设备为分散安装的微机保护测控装置及其他智能设备（如智能电度表、UPS电源、EPS电源、直流电源和变频器等）；五防闭锁装置；固定型和球形摄像机以及视频服务器。通讯管理层为集中组屏，主要包括通讯管理机和网络交换机及GPS吋钟。站控层为当地监控主机，包括两台数据库服务器（冗余）、一台工程师站、一台视频工作站和一台五防服务器等设备，

5、通i±100Mbits/s本地以太局域网（LAN）相连,网络协议为TCP/IP。各部分设备功能如下：（1）通讯管理机采用工业级CPU及嵌入式实吋多任务操作系统，能实现通讯协议和通讯接口的转换功能，实现与其他智1能设备的通讯。通讯管理机通过以太网口（IEC104规约）与局域网相连，负责把智能设备的现场数据上传给数据库服务器。微机保护测控装置采用IEC61850规约直接与数据库服务器相连实现通讯。（2）数据库服务器采用冗余热备，当主要实时数据库服务器故障时，备用实时数据库服务器将接替主要实时数据库服务器完成全部工作。（3）工程师站通过

6、局域网与数据库服务器进行通讯，将采集的数据处理结果以曲线、图表、文字、声光报警等直观友好的界面显示给操作员。系统实时运行情况能接受用户提出的信息查询、数据检索、报表输出等任务。操作员通过工程师站了解变电所的运行状况，并能下达对高低开关的操作命令，能与视频工作站实现联动。（4）交换机采用100/1000M自适应交换机，用于连接各台网络设备。（5）视频服务器用于接收现场各台固定型和球形摄像机，记录保存历史视频信号，并与数据库服务器之间通讯，当现场设备变位或故障吋，能实时切换视频信号并优先显示。（6）防闭锁装置用于连接现场分布式安装的五

7、防闭锁装置，能防止变电所的五中误操作：a.防止误分、误合断路器；b.防止带负荷拉、合隔离开关；c.防止带电挂（合）接地刀闸）；d.防止带接地线（接地刀闸）送电（合隔离开关）；e.防止误入带电间隔。2系统软件配置及软件功能2.1操作系统数据库服务器操作系统选用MicrosoftWindowsServer2012。WindowsServer2012是用局域网服务器的操作系统，它在运行吋可以有多个进程，从而可以支持功能更为强大的应用程序；同时通过向操作系统和应用程序提供分离的内存空间，防止数据冲突又保证了系统的稳定性。工程师站和视频工作

8、站的操作系统均采用MicrosoftWindows7。2.2数据库系统数据库采用支持网络的流行的数据库软件Oracle,并支持ODBC、DDE和DLL等开发接口。Oracle数据库提供了高效的、可靠的、安全的数据管理，包括大负荷的联机事务处理系统及