泵站自动化技术要求.doc
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1、技术要求1、概述本次招标的自动化系统所涉及的工程为兰村、枣沟两水厂产、供水范围内的所有深井泵房和加压泵房以及水库参数等。2、工作范围及要求2.1一般要求标书在本节叙述了兰村、枣沟两水厂自动化系统的工作范围、总体及各部分的功能和相应的技术指标。对系统构成的框架作出了原则性的要求。两水厂自动化系统包括三个子系统,即SCADA系统、网络视频监视系统和防雷接地系统。要求这些系统不仅需要具备所要求的功能,而且是极其可靠、易于维护,具有长期的软硬件支持、容易扩展,以满足将来的发展需要。各系统中硬件的具体配置和相关设备的技术配合与协调工作以及电缆敷设均应由承包人完成,承包人应对整个工程完全负责。此部分的内容
2、应在报价部分予以体现。投标人应根据标书的要求,随投标书同时附上本系统的总体技术方案,详细的设备供货清单以及能够提供的所有必须的服务内容。招标文件中列出了主要设备的清单及要求。对于招标文件中未提及的或未详细叙述的设备及其附件,若控制系统的组成需要,投标人均应在方案设计时予以考虑,并在招标文件的设备采购清单中详细列出。招标文件中所列的设备及其性能指标的参数为系统的最低要求,投标书上所提供的设备及软硬件是不低于本规范要求的(除本标书指明的外),目前世界上技术先进的最新产品。2.2工作内容及范围工作范围包括:水厂SCADA系统,网络视频监视系统和防雷接地三个子系统。SCADA系统、视频监视系统以及网络
3、电话系统(见附加要求)共用工业以太网通信网络,为确保可靠性和实时性,采用实时冗余环,主通信介质采用传输距离长、高速、无干扰的多模光纤。承包人的主要工作内容如下:1、完成各系统的施工图设计工作(包括系统总体结构组成、布置、设备选型、技术方案及中标签约后的工程实施进度安排)。2、所有系统设备的供货、安装、编程、调试。3、对系统的操作及维护人员的培训。4、系统投运后的保障与服务。承包人在工程以招标文件及相应的资料为基础,进行施工图设计,内容如下:(1)系统的总体结构设计,软件编制,设备的安装图,配件图,接线端子图。内部专用电缆表及敷设图等。(2)自控箱面板/箱内布置图,端子接线图等。(3)通讯系统的
4、所有安装图。(4)所有单体设备的安装详图(包括分解图)(5)布线所必须的配管配线图(包括所有缆材,配管及电缆附件等)。(6)工程中需要但是业主未明确提出的工程设计图。2.3技术文件和图纸资料承包人应提供施工图及各种设备和所有附属设备的技术文件和图纸资料。它们包括:1、提供各系统的设计、设备、材料、系统采用的标准等资料。2、提供设备安装图、装配图、样本图、电路图和详细描述系统、设备、性能、材料的技术资料。3、全部设备的详图及说明,安装尺寸要求及相互间联系等。4、控制盘、仪表布置图、电缆敷设图。5、设备操作、保养和维护手册。6、设备合格证书和测试报告。7、提供安装调试后的竣工图纸和技术说明资料。8
5、、承包人认为必须提供的和业主认为必需的其他技术资料。2.4承包人在投标文件中提供的文件、资料应包括:1、对本技术要求中提出的各条内容做出的响应。2、建议的工程进度表。3、承包人对本招标文件各系统所做设计方案复核及承包人设计方案的系统设备配备、功能。4、针对本工程的质量保证计划。5、主要设备性能、功能及结构特点的说明数据。6、承包人选用设备标准的说明资料。7、培训计划。承包人的培训内容至少应有。有关系统建设、安装工艺、测试、检验的技术。测试仪表的使用及故障诊断方法。各类设备的工作原理、技术性能、设备调试方法。系统和设备的维护方法。管理维护系统的操作和使用。2.5系统的验收供货商提供的设备、材料到
6、达现场后由物资处组织相关部门进行现场检验;设备、材料安装调试运行完成后,物资处和技术处组织相关部门进行最终验收。1、现场检验现场检验在安装现场进行,物资处和技术处只对供货商提供的设备材料进行数量和外观上的检验。2、最终验收最终验收在设备、材料安装调试运行完成,设备和系统的性能、技术指标达到技术规范的要求、系统缺陷已处理完毕、双方已签订软件升级计划、发包人收到合同规定的全部工程资料后,由承包人按照合同及相关标准提供一份书面的验收方法和步骤,经物资处和技术处审核认可后,由物资处和技术处组织相关部门进行验收。主要标准及规范如下:A、应符合电气装置安装工程施工和验收规范的要求;B、应符合自动化仪表工程
7、施工和验收规范的要求;C、应符合与招投标内容有关的施工和验收规范的要求;3、 水厂SCADA系统的技术要求3.1概述SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即监视控制与数据采集系统,将先进的计算机技术、工业控制技术、通讯技术有机的结合在一起,即具有强大的现场测控功能,又具有极强的组网通信能力,是自动化领域中重要的系统之一。本SCADA系统用于远程采集和监控水厂各深井泵和加压泵站以及水库水位和动态深水位的变化数据等,通过放置在各个深井泵房和加压泵房等的RTU,将现场数据传至水厂中控室进行显示记录以及分析输出,并通过水厂中控室的计算机在显
8、示屏上以良好的界面直观显示各测控点状态和数据,为水厂工作人员提供真实、可靠数据,供水厂工作人员和厂领导的运行决策依据。同时,将用于公司总调度室的部分数据,如:出厂压力、流量、水库水位以及各泵的状态等参数通过转发RTU以无线(CDMA方式)通信传回公司总调度室主站RTU,并在公司上位机系统经过数据整理以B/S结构方式展现在总调值班的计算机屏幕上和公司局域网上,供公司领导和总调值班人员及时掌握水厂的运行状态,以便做出相应的生产运行调度决策。3.2系统的结构水厂SCADA系统由以下几个部分组成:水厂SCADA监控中心工业以太网光纤环网通讯网络远程终端单元(RTU) 现场仪表RTU上位机(水厂)水厂转
9、发RTU调度中心主站RTU光纤仪表线CDMA3.3系统的特点水井泵房RTU数据通过工业以太网络传递到水厂控制室监控计算机以及水厂转发RTU。两个水厂现已有转发RTU,通过CDMA无线VPDN网络将水厂数据传输到调度中心主站RTU。水厂转发RTU和调度中心主站RTU采用美国SIXNET公司高性能双以太网端口RTU(技术参数见附件),通信方式为定期主动上报、突发报警实时上报相集合,并支持调度中心随时进行实时召测。水井泵房采用DIN导轨安装的一体化开放式远程终端单元。RTU不但应满足所需数据采集与监控功能,还应适应安装现场的环境条件,具有工业级别的模块化、无风扇结构,符合现场防爆、防水、防尘、抗震、
10、防静电、防腐蚀和抗干扰等要求。RTU主要由处理器、I/O单元、通信单元、电源等构成。RTU的硬件结构应是模块化的,具有扩展性。具有数据采集及处理、数据存储、逻辑控制等能力。控制器主要技术指标应满足:32位微处理器,不低于32M的RAM;1个10/100M以太网端口,3个可编程串口;支持就地长时间(15天以上)存储历史数据。模块化硬件结构,支持带电热拔插;平均无故障时间MTBF300000小时;工作温度为-40+70,工作于室外环境无需加热或冷却设施;编程语言满足IEC61131-3标准(提供SFC、FBD、LD、ST、IL五种标准编程语言);以太网端口应支持10/100M速率和双工模式自动协商
11、、极性自动判别、交叉线直通线自动适应,可以设置IP网关,具有IP地址防火墙功能;通讯协议:支持SIXNET、Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus TCP/IP、DNP 3.0等通讯协议,方便连接第三方智能设备;产品认证:UL508与UL1604、CSA、CE、DNV和Zone 2等符合工业标准的认证。3.4系统的I/O监控点与通信仪表RTU是实现SCADA系统的基本单元,所有被监控的场站都应配有一套RTU。通过场站RTU采集现场测量装置参数并对现场设备进行控制和调整。根据需要将采集的数据传送至水厂控制室,同时接收来自控制室的远程控制指令对站点进行控制。RTU具有独立的运
12、行能力,当计算机发生故障时,RTU也能独立完成全部的数据采集、存储功能。水厂控制室与RTU的通讯方式采用异步轮询结合突发上报,轮询周期可调。同时,也可通过水厂控制室的工程师站,利用编程工具软件对RTU远程诊断,远程下载组态和编程。枣沟水厂监控范围包括10个深井泵房,一个加压泵站(包括水库水位信号),1个地下水位动态水源观察点,及值班室高压综合保护点。加压泵站位于水厂值班室(控制室),水源观察点通过地下水位信号线就近设置在一个深井泵房。兰村水厂监控范围包括12个深井泵房,2个水源观察点,及值班室高压综合保护点。2个水源观察点分别设置在个深井泵房。水源观察点通过地下水位信号线就近设置在两个深井泵房
13、,4个出厂流量。所有站点RTU监控点应留有20%裕量。1、枣沟水厂值班室RTU主要监测4台加压泵启停状态、出口压力,清水池水位。通过RS485通信获取综合保护器的各个电参量,及超声波流量计的出厂瞬时与累积流量。可以从操作员站或RTU停止泵的运行,并可在RTU柜显示泵的启停状态。并预留电机轴承温度与变压器油温监测接口。该RTU监测点与通信要求统计:4-20mA输入开关量输入开关量输出RS485通信泵出口压力4清水池水位2电机轴温4变压器油温1泵启停状态4泵停止按钮4泵状态指示4泵停止命令4综合保护器Modbus软启动器Modbus超声流量计汇中私有协议合计118832、兰村水厂值班室RTU主要通
14、过RS485通信获取综合保护器的各个电参量。该RTU监测点与通信要求统计:4-20mA输入开关量输入开关量输出RS485通信综合保护器Modbus合计13、两水厂22个深井泵房RTU每个深井泵房RTU监控点大致相同,主要监控一台深井泵的启停,通过RS485读取DSSD341电能表参量(DL/T645或威胜协议),通过RS485读取泵房涡轮流量计瞬时与累积流量(Modbus协议),个别泵房为电磁流量计(瞬时流量为4-20mA,累计流量为脉冲输出),其中3个泵房采集水源观察水位,预留电机轴承温度与变压器油温监测接口。深井泵房RTU监测点与通信要求统计:4-20mA输入开关量输入开关量输出RS485
15、通信观察水位0-1电机轴温1变压器油温1泵启停状态1泵停止按钮1泵状态指示1泵停止命令1威胜电表专有协议软启动器Modbus涡轮流量计Modbus(16个泵房)电磁流量计0-10-1(脉冲输入,6个泵房)超声流量计汇中私有协议(6个泵房)合计2-42-3(1路脉冲输入)23-8除配置通常意义的RTU外,在此还应考虑其它附属设备,如独立的接地系统,以及防雷和信号隔离等。仪表侧应配置电流及信号避雷装置,RTU应考虑电源避雷;仪表与RTU之间应考虑有配电隔离器。与其它系统的通信接口本项目已经安装或准备采购多种具有通信功能的仪表,(采购二次仪表不含在本工程中)一般采用RS485物理接口,主要有综合保护
16、器(Modbus协议)、软启动器(Modbus协议)、智能电表(威胜DSSD341,DL/T645或威胜协议)、涡轮流量计(太航仪表,Modbus协议)、超声波流量计(汇中仪表,私有协议)等。对于每种仪表,RTU必须具有一个专用的RS485端口,支持Modbus协议,可以进行串口编程。3.5基本功能数据处理功能(1)数据存档功能数据存档:控制室中心对其从各运行站采集到的瞬时流量,累计流量以及电机的相关参数等。按照其不同类型、名称、属性、时序等特征分类,建立各种必需的数据库。这些数据库是开放性的平台,支持大多数的软件系统,并具有良好的与各种硬件兼容的性能。(2)数据显示功能数据显示:控制点对各采
17、集到的数据,可按要求以不同的形式进行显示。其显示方式为数据、画面、表格、图像、曲线、棒图、饼图、符号等不同形式,并可用颜色和符号表明数据的性质。(3)数据处理功能数据处理:控制点对存放在数据库中的数据,可进行最大值,最小值,平均值,偏差值,累计值和其它各种特殊的运算处理,并可根据需要,生成各类报表,趋势曲线,实用图标,包括及时报表、班报、日报、月报、季报、年报、各类趋势曲线、棒(饼)状态等等。这些报表、曲线、图标可根据需要定时或随时打印。(4)密码保护功能密码保护:根据操作员的工作需要,设置不同级别的数据库操作权限和保密口令。设置操作级别和密码,每个等级密码中设计有操作工号。(5)报表生成和打
18、印功能控制点系统软件具备报表自动生成功能,即操作人员利用系统提供的实用程序,通过简单的人机对话或定时功能,就可以完成各类报表的制作工作,并具有定时打印和随机打印功能。3.6监测和报警功能监测功能:在显示屏上以画面、报表、图像等形式动态的显示各泵的工作状态和其它设备的参数信息。显示屏上可以显示当前监测的数据,亦可显示历史数据,显示画面可通过颜色变化、百分比、色标填充等手段增加画面的可视性。计算机上的监视画面还可以通过转换设备转移到大型屏幕(本系统为双基色3.75LED)。报警功能:当故障发生时,发出声光报警,显示故障点和故障状态,可按照报警等级做出相应反应,记录故障的信息,并在显示画面上提供处理
19、故障的方法。报警画面与其它显示画面相比,具有更高的优先级。3.7系统的再开发功能(1)系统开发功能通过计算机可以读取系统中的源程序,可以将源程序下载到其它计算机中,工程师可以对源程序进行在线编辑和修改,编辑和修改好的程序在回送下载到系统中,完成系统开发、修改等工作。(2)在线调试功能当系统的参数需要重新调整和设计时,通过计算机可以完成系统参数的调整和设定,完成在线调试工作。即可以本地调试,也可以远程调试。(3)在线诊断功能通过诊断软件,可以对系统的各个硬件和软件进行在线诊断,迅速找出故障的原因。即可本地诊断,也可实现远程诊断。3.8主要设备技术参数3.8.1深井泵房RTU技术参数深井泵房RTU
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