LCU控制屏的技術(shù)規(guī)范

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1.1.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

（1）計算機監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP 100M星型以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)；LCU應(yīng)采用PLC以太網(wǎng)模塊直接上網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)上各工作站和LCU均設(shè)有自己的數(shù)據(jù)庫。計算機監(jiān)控系統(tǒng)配置及結(jié)構(gòu)參考圖詳見附圖。

（2）泵站監(jiān)控系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的通信：泵站與上級調(diào)度。

（3）計算機監(jiān)控系統(tǒng)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、與其他系統(tǒng)的通信接口均應(yīng)包括在此合同中一起供貨。

（4）計算機監(jiān)控系統(tǒng)各LCU與其他現(xiàn)地設(shè)備的通信應(yīng)采用現(xiàn)場總線協(xié)議如PROFIBUS DP 、MB+等，接口和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等均應(yīng)包括在此合同中一起供貨。

1.1.2系統(tǒng)功能

計算機監(jiān)控系統(tǒng)能實時、準(zhǔn)確、有效地完成對本站被控對象的安全監(jiān)控。其主要功能如下：

數(shù)據(jù)采集和處理

安全監(jiān)視及事件報警

泵站運行指導(dǎo)

監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視

控制操作

統(tǒng)計記錄及生產(chǎn)管理

人機接口

系統(tǒng)通信

自診斷和冗余切換

軟件開發(fā)和維護

數(shù)據(jù)庫功能

遠(yuǎn)程診斷和維護功能

培訓(xùn)功能

ON-CALL系統(tǒng)

1.1.3各級功能的分配

泵站監(jiān)控系統(tǒng)由泵站控制層（主控級）和現(xiàn)地控制層組成，現(xiàn)地控制層有1套LCU，分別對應(yīng)于1-6#機組LCU。35kV變電站設(shè) 1套LCU，對35kV變電站內(nèi)高低壓開關(guān)設(shè)備、變壓器等監(jiān)控。LCU既作為全站監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制層，向泵站級上行發(fā)送采集的各種數(shù)據(jù)和事件信息，接受泵站級的下行命令對設(shè)備進行監(jiān)控，又能脫離泵站級獨立工作。因此在系統(tǒng)總體功能分配上，數(shù)據(jù)采集和控制操作的主要功能均由LCU完成。其它的功能如全廠運行監(jiān)視、事件報警、與外系統(tǒng)通訊、統(tǒng)計記錄等功能則由上位機完成。

1.1.4泵站級監(jiān)控系統(tǒng)的功能

1、數(shù)據(jù)采集和處理

 1) 從各個LCU采集泵站各主輔設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，包括模擬量、開關(guān)量、電度量、綜合量和事件順序記錄(SOE)、越復(fù)限事件記錄等。按收到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫刷新、報警登錄。根據(jù)各LCU上送的事件，依據(jù)時間順序記入相應(yīng)的一覽表。

 2) 綜合處理

系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的周期、定時或以事件觸發(fā)方式對實時采集和處理后的數(shù)據(jù)進行綜合處理。綜合處理包括關(guān)系運算，邏輯運算、算術(shù)及函數(shù)運算。

 3) 測點數(shù)值及狀態(tài)的人工設(shè)定

對于監(jiān)控系統(tǒng)暫時無法采集到的信號，或某些時候由于變送器或接點故障而需要將相應(yīng)測點退出等情況，監(jiān)控系統(tǒng)允許運行值班人員和系統(tǒng)操作員對這些測點進行人工設(shè)定，并在處理時把它們與其它正常采集的信號等同對待。監(jiān)控系統(tǒng)可以區(qū)分它們并給出相應(yīng)標(biāo)志。

2、安全監(jiān)視及事件報警

 1) 全廠運行實時監(jiān)視

運行值班人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的大屏幕彩色監(jiān)視器對全廠各主設(shè)備及輔助設(shè)備、公用設(shè)備、線路的運行狀態(tài)和運行參數(shù)，站用電運行方式以及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備和通道狀態(tài)進行實時監(jiān)視。

2) 參數(shù)越復(fù)限報警記錄

監(jiān)控系統(tǒng)將對某些參數(shù)以及計算數(shù)據(jù)進行越限監(jiān)視，有些量如溫度量等還將進行趨勢記錄，即進行變化梯度監(jiān)視。這些處理包括越限報警、梯度越限報警、自動顯示、記錄和打印等。

 3) 事故順序記錄

當(dāng)泵站發(fā)生事故時，監(jiān)控系統(tǒng)將立即響應(yīng)并以毫秒級時間分辨率（不大于5ms）予以記錄；自動顯示報警語句；啟動語音報警；自動推出相關(guān)畫面等。

監(jiān)控系統(tǒng)能將發(fā)生的事故按其發(fā)生的先后順序記錄下來，以便查詢與分析。

事故順序記錄可顯示、打印和存入歷史數(shù)據(jù)庫。每條記錄包括標(biāo)簽名稱、故障描述和發(fā)生時間、復(fù)歸時間（時標(biāo)精確到毫秒）。

4) 故障及狀態(tài)顯示記錄

監(jiān)控系統(tǒng)定時掃查各故障及狀態(tài)信號，一旦發(fā)生狀變將予以記錄并顯示故障狀變名稱及其發(fā)生時間。（可輔以聲光報警，為用戶提供多種提示手段，在監(jiān)控畫面上顯示當(dāng)前實時報警記錄，并輔以閃爍色彩變化，用戶確認(rèn)后轉(zhuǎn)為靜止。）

 5) 事故追憶

泵站發(fā)生事故時，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的事故追憶點，對事故前和事故后一段時間的數(shù)值進行記錄，形成事故追憶記錄。事故追憶應(yīng)記錄事故前200ms和事故后92s的值，事故前的采樣周期和事故后2s內(nèi)的采樣周期為50ms，此后90s的采樣周期為200ms。起動方式為手動/自動，采樣周期和采樣數(shù)據(jù)范圍應(yīng)可調(diào)。需要進行事故追憶的主要有：

母線頻率及三相電壓；

線路的三相電流；

每臺機組的三相電壓及三相電流。

事故追憶的起始和終止時間、采樣周期、參與追憶的變量和追憶啟動源均可由用戶設(shè)置、修改。

6) 趨勢記錄分析

對機組定子溫度、軸承溫度等重要監(jiān)視量進行趨勢記錄，可提供在起動過程中機組軸承的溫度─時間趨勢監(jiān)視，以及機組在運行過程中推力軸承瓦溫間溫差監(jiān)視，機組振動、擺度增大發(fā)展趨勢監(jiān)視，壓力脈動趨勢監(jiān)視等，趨勢變化速率超過限值時發(fā)出報警信號。實時趨勢分析用以分析信號的變化趨勢及變化率。特別是在啟停過程中信號的變化趨勢，在趨勢顯示畫面上以曲線形式顯示趨勢數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)故障征兆，提高機組運行安全性。

7) 語音報警和電話報警

語音報警裝置，可以實現(xiàn)各種事故及故障的語音報警，重要事件和操作命令的語音報警。

電話語音自動報警程序，能自動起動自動呼叫系統(tǒng)（ON—CALL），根據(jù)事先設(shè)定好的遠(yuǎn)方責(zé)任人員手機號碼，通過無線網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)方責(zé)任人員發(fā)出短信息，報告事故信息、重要事件和操作命令等內(nèi)容。并可以實現(xiàn)電話自動撥號。

報警管理功能，主要收集報警信息，完成按設(shè)備、按重要性分類、檢索查詢。

報警顯示提供查詢界面顯示各類事件，并可對單條、某一設(shè)備或全部發(fā)生事件進行確認(rèn)。對ON-CALL功能提供后臺管理及設(shè)置的功能。

在監(jiān)控界面上輔助以報警閃爍提示，用戶可對重復(fù)報警進行確認(rèn)。

3、泵站運行指導(dǎo)

 1) 控制操作過程監(jiān)視

當(dāng)控制命令下達后，監(jiān)控系統(tǒng)能自動顯示相應(yīng)的機組或線路等設(shè)備的操作監(jiān)視畫面。實時顯示操作過程中每一步驟及執(zhí)行情況，或提示在工況轉(zhuǎn)換過程受阻的部位及原因。

 2) 泵站一次設(shè)備操作指導(dǎo)

當(dāng)泵站一次設(shè)備進行倒閘操作時，監(jiān)控系統(tǒng)將能根據(jù)全廠當(dāng)前的運行狀態(tài)及隔離開關(guān)和地刀的閉鎖條件，判斷該設(shè)備在當(dāng)前是否允許操作并給出相應(yīng)的標(biāo)志。如果操作是不允許的，則提示其閉鎖原因，防止人為的誤操作發(fā)生。

 3) 站用電系統(tǒng)操作指導(dǎo)

根據(jù)當(dāng)前站用電的運行狀態(tài)及有關(guān)站用電運行方式、倒閘操作限制條件的約束，監(jiān)控系統(tǒng)能判斷某個站用電斷路器或刀閘在當(dāng)前是否允許操作并給出相應(yīng)的標(biāo)志。如果操作允許則提示操作的先后順序，如果操作不允許則提示其原因。

 4) 事故和故障操作處理指導(dǎo)

監(jiān)控系統(tǒng)可在事故或故障產(chǎn)生時，可推出相應(yīng)的事故和故障處理指導(dǎo)。

4、監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視

監(jiān)控系統(tǒng)具有故障自檢測及容錯處理功能。自檢測的報警登入自診斷一覽表。監(jiān)控系統(tǒng)能自動顯示節(jié)點計算機的工作狀態(tài)，如主/從機、故障、停機等。

5、控制操作

1)控制與運行調(diào)度方式

監(jiān)控系統(tǒng)支持以下三種調(diào)控方式

遠(yuǎn)方調(diào)度控制方式；

泵站中控室控制方式；

現(xiàn)地控制方式。

2)控制方式的轉(zhuǎn)換

控制方式優(yōu)先順序從下至上，現(xiàn)地控制單元有高的優(yōu)先權(quán)，可在現(xiàn)地控制單元上進行控制方式切換。保證在進行控制權(quán)切換時泵站運行無擾動。

監(jiān)控系統(tǒng)在各種方式的切換時無擾動，以保證各泵站設(shè)備的安全。

在遠(yuǎn)方直控泵站斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備情況下，當(dāng)泵站一次設(shè)備要進行倒閘操作時，監(jiān)控系統(tǒng)將能根據(jù)被控泵站當(dāng)前的運行狀態(tài)及隔離開關(guān)和地刀的閉鎖條件，判斷該設(shè)備在當(dāng)前是否允許操作并給出相應(yīng)的標(biāo)志。如果操作是不允許的，則提示其閉鎖原因，防止人為的誤操作發(fā)生。

在監(jiān)控系統(tǒng)上制作對斷路器、出線開關(guān)、隔離開關(guān)操作的監(jiān)視畫面，制作成流程圖方式，當(dāng)前操作步驟點色塊的形式顯示給用戶，每個操作步驟需要哪些閉鎖條件均進行顯示，當(dāng)出現(xiàn)阻滯時為用戶提示發(fā)生原因。

 3) 控制與調(diào)節(jié)

計算機監(jiān)控系統(tǒng)可對泵站主輔設(shè)備進行控制，包括機組各種工況的轉(zhuǎn)換，緊急停機和事故停機，電制動的投退，線路的停送電，斷路器、隔離開關(guān)的分、合操作；輔助設(shè)備及公用設(shè)備的啟、停操作；泄洪閘門的啟、閉操作等。

為了保證在不同水頭下都有良好的調(diào)節(jié)品質(zhì)，可根據(jù)不同的水頭區(qū)域選擇相應(yīng)的PID參數(shù)。并采取了一系列的限制與保護措施，如功率限值保護、電壓保護、電流保護，避開振動區(qū)等，來保證調(diào)節(jié)的可靠和機組的安全穩(wěn)定運行。

6、統(tǒng)計記錄及生產(chǎn)管理

系統(tǒng)在實時采集全廠各設(shè)備的運行參數(shù)和工況的基礎(chǔ)上進一步完成統(tǒng)計制表等一系列運行管理的工作，使運行人員不必再進行人工抄表，也可使統(tǒng)計等一系列技術(shù)管理工作自動進行。

1) 主要電氣設(shè)備動作及運行記錄

監(jiān)控系統(tǒng)可以對泵站主要電氣設(shè)備和輔助設(shè)備的動作次數(shù)和運行時數(shù)等加以統(tǒng)計和記錄，以便考核并合理安排運行和檢修計劃。例如：

機組開、停次數(shù)，本次開機運行時數(shù)，累計開機運行時數(shù)，機組停機備用時數(shù)等。

斷路器合閘次數(shù)、正常跳閘次數(shù)、事故跳閘次數(shù)等有關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)記錄。

各種輔助設(shè)備的啟動間隔，每次運轉(zhuǎn)時間等

2) 操作記錄

監(jiān)控系統(tǒng)能對各種操作進行記錄，包括機組工況轉(zhuǎn)換，斷路器和隔離開關(guān)的合、跳閘，閘門的啟、閉等。記錄內(nèi)容包括時間、操作內(nèi)容、成功與否、失敗原因等。

3) 定值變更記錄

監(jiān)控系統(tǒng)能對所有的定值（設(shè)定值、限值等）變更情況作記錄，并存入數(shù)據(jù)庫以備隨時查詢。

定值的修改與整定要求是具有一定操作權(quán)限的用戶才可操作。

4) 事故及故障統(tǒng)計記錄

監(jiān)控系統(tǒng)可對泵站的各類事故及故障的內(nèi)容和次數(shù)進行統(tǒng)計記錄，作為資料保存。

5) 參數(shù)越復(fù)限統(tǒng)計記錄

監(jiān)控系統(tǒng)可以對泵站的參數(shù)越復(fù)限情況進行統(tǒng)計，并把它們記錄下來。

6) 運行日志及報表打印

監(jiān)控系統(tǒng)能按照運行操作人員的管理和要求打印泵站運行日志和報表。打印內(nèi)容以及打印格式可以事先設(shè)定。打印方式有定時自動打印、隨機召喚打印等。

7、人機接口

1) 人機接口設(shè)計原則

利用交互式人機對話方式實現(xiàn)各種監(jiān)視和控制功能，采用面向?qū)ο蠓椒ㄟM行查詢、操作使用起來非常簡單、方便、靈活。

采用多窗口方式提供操作人員與監(jiān)控系統(tǒng)的接口，圖形界面簡單友好、信息豐富，包括系統(tǒng)窗口，圖形顯示、控制窗口、時鐘、報警、控制任務(wù)窗口等。

畫面調(diào)用滿足靈活可靠，響應(yīng)速度快的原則，有人工召喚和調(diào)用兩種方式。人工召喚方式是選中相應(yīng)對象后調(diào)出；自動方式為事件發(fā)生時自動彈出。

人機接口具有權(quán)限管理功能。不同職責(zé)的運行維護人員有不同等級的操作權(quán)限，每種權(quán)限有其特定的應(yīng)用范圍，以保證系統(tǒng)的安全性。

值班人員能在操作員工作站上方便準(zhǔn)確地完成修改運行方式，負(fù)荷給定值、限值等。

人機聯(lián)系請求無效時顯示出錯信息。

2) 操作員工作站主要功能

用戶及權(quán)限管理功能，支持多組不同權(quán)力的用戶及能識別具有各自口令用戶，進入前，授權(quán)運行人員必須登記“用戶名”、“口令”，每個用戶被分配到各自組中，通過口令能準(zhǔn)確地進入。通過口令操作使得每個用戶可以進行獨立的進入和退出。

調(diào)畫面

測點和設(shè)備的投退

修改限值

控制和負(fù)荷調(diào)節(jié)命令

設(shè)數(shù)

召喚打印

操作票顯示與在線修改

事件確認(rèn)

報警設(shè)置

日期設(shè)置

打印周期及打印設(shè)備的設(shè)置

3)畫面要求

各種監(jiān)視和操作畫面可自動推出顯示和調(diào)用顯示，畫面中應(yīng)顯示各操作過程的每一步驟和執(zhí)行情況，并顯示各相應(yīng)的實時參數(shù)，顯示應(yīng)具有動畫功能。所有顯示畫面中設(shè)備的不同運行狀態(tài)應(yīng)采用不同的顏色顯示。應(yīng)顯示的畫面至少應(yīng)包括下列幾類，但不限于此：

? 各類菜單（或索引表）顯示；

? 各種泵站電氣接線圖；

? 機組運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序流程圖；

? 各類棒圖；

? 各類曲線圖；

? 各類記錄報告；

? 各類運行報表；

? 各種操作票及操作指導(dǎo)；

? 各種報警顯示；

? 事故處理指導(dǎo)；

? 計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備運形狀態(tài)圖；

? 各類維護管理報表；

? 其它畫面。

4) 打?。鹤詣佣〞r或響應(yīng)召喚打印命令輸出各種報表。

8、系統(tǒng)通信

泵站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備完善的通信功能，做到整個系統(tǒng)資源、數(shù)據(jù)共享、運行高效、實時。

1)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部計算機之間的數(shù)據(jù)通信

系統(tǒng)內(nèi)各工作站和LCU之間采用網(wǎng)絡(luò)通信，滿足速度快、數(shù)據(jù)處理能力強、安全可靠的原則。系統(tǒng)通信規(guī)約基于TCP/IP協(xié)議，系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備與局域網(wǎng)的信息交換采用客戶—服務(wù)器模式，遵循開放系統(tǒng)規(guī)則。

2) 與上級水利部門的通信

采用廣域通信方式，經(jīng)光纜（租用）與上級水利部門通信，接受上級水利部門的實時監(jiān)控。根據(jù)中調(diào)規(guī)定的通信規(guī)約，由中標(biāo)人完成通信規(guī)約轉(zhuǎn)換軟件的開發(fā)和調(diào)試。詳細(xì)規(guī)約將在第二次聯(lián)絡(luò)會上確定。

中標(biāo)人的計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)提供哪些LCU數(shù)據(jù)將被送至中調(diào)，以及哪些控制輸出可以送至LCU。LCU的輸入/輸出數(shù)量、調(diào)度通信工作站的數(shù)據(jù)以及其它通信參數(shù)應(yīng)可由用戶修改和設(shè)置。 

3) 與其它計算機系統(tǒng)的通信

與泵站電能計量系統(tǒng)采用通信

4) 與GPS時鐘系統(tǒng)通信

計算機監(jiān)控系統(tǒng)主控級計算機應(yīng)與GPS時鐘同步，主控級應(yīng)與單元級各LCU的時鐘進行同步，以保證整個系統(tǒng)的時鐘精度滿足監(jiān)控系統(tǒng)事件分辨率的要求。

9、自診斷和冗余切換

監(jiān)控系統(tǒng)具備在線自診斷功能，能診斷出系統(tǒng)中的故障，并能定位故障部位。診斷到故障時，主備用計算機能自動切換。

無論是主備用計算機的切換還是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點發(fā)生故障，都可在操作員工作站上給出提示信息，并記入自診斷表中。

10、 軟件開發(fā)和維護

泵站開發(fā)維護人員可在工程師工作站進行軟件開發(fā)與系統(tǒng)維護、包括畫面的生成與修改、定值更改、數(shù)據(jù)庫變更，報表生成、順控流程修改等一系列工作。

11、 數(shù)據(jù)庫功能

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用網(wǎng)絡(luò)型全分布數(shù)據(jù)庫，所有數(shù)據(jù)共享都通過透明的網(wǎng)絡(luò)通訊來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫具有主備冗余功能。數(shù)據(jù)庫包括：實時數(shù)據(jù)庫、暫存數(shù)據(jù)庫、畫面及報表格式數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、計算數(shù)據(jù)庫、預(yù)置數(shù)據(jù)庫、圖形符號庫等，這些數(shù)據(jù)庫，構(gòu)成了監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源中心。

實時數(shù)據(jù)庫主要存放LCU采集送上來的所有實時數(shù)據(jù)，它是監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中最主要的數(shù)據(jù)庫，其采用按LCU單元存儲的結(jié)構(gòu)。對實時數(shù)據(jù)庫的操作有：按點名或邏輯名修改、存取一個記錄，設(shè)置記錄的某些特征值和狀態(tài)，讀記錄狀態(tài)等。

報表格式數(shù)據(jù)庫存放用戶的各種打印報表格式。

歷史數(shù)據(jù)庫由若干歷史文件組成，其中每個文件存貯若干數(shù)據(jù)。包括：報警畫面（主接線）狀態(tài)信息及重要參數(shù)、事故現(xiàn)場軟拷貝歷史數(shù)據(jù)文件等。操作包括：事故發(fā)生后，將有關(guān)的數(shù)據(jù)及圖表記錄存貯起來，并將若干個這樣的記錄組成一個歷史文件存起來；事后可調(diào)用歷史文件及記錄顯示（再現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)及圖表）；對若干個歷史文件進行目錄管理，并進行一些增、刪、轉(zhuǎn)存等操作。

計算數(shù)據(jù)庫用于存放由各種計算功能得到的數(shù)據(jù)。

預(yù)置數(shù)據(jù)庫用于存放預(yù)置的參數(shù)限值，參數(shù)約定及顯示、打印定時等約定。

圖形符號庫用于存放系統(tǒng)及用戶畫面中常用的圖形符號。

12、 遠(yuǎn)程診斷和維護功能

系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程診斷和維護功能，可在遠(yuǎn)方通過網(wǎng)絡(luò)對泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的各個節(jié)點進行在線診斷和遠(yuǎn)程維護、修改。

13、培訓(xùn)功能

本系統(tǒng)提供培訓(xùn)仿真功能，泵站運行和維護人員可在工程師工作站上通過交互式培訓(xùn)，學(xué)習(xí)在操作員工作站上執(zhí)行的各項操作，由于對泵站主設(shè)備運行工況和各種控制和調(diào)節(jié)過程進行了模擬，因此可以通過該項培訓(xùn)使運行人員在不影響泵站設(shè)備運行的情況下掌握各種操作。

另外通過培訓(xùn)系統(tǒng)，對泵站技術(shù)人員進行數(shù)據(jù)庫修改，畫面、報表生成、順控流程修改、監(jiān)控系統(tǒng)故障判斷、恢復(fù)等一系列系統(tǒng)開發(fā)和維護的培訓(xùn)。

14、 ON-CALL功能

利用CT1技術(shù)使泵站事故報警信息通過語音電話、手機短信等手段迅速通知用戶。

1.1.5現(xiàn)地單元監(jiān)控裝置的功能

1、數(shù)據(jù)采集與處理

LCU通過此功能對泵站的主輔設(shè)備的運行狀態(tài)，運行參數(shù)及測量值進行實時采集、工程量化，存入實時數(shù)據(jù)庫，作為系統(tǒng)實時監(jiān)視、告警、控制、制表，計算和處理的依據(jù)。數(shù)據(jù)采集的對象分為模擬量、開關(guān)量、溫度量、電度量等。

1) 模擬量

模擬量分為電氣模擬量、非電氣模擬量及溫度量。

電氣模擬量信號的采集，可以采用交流采樣實現(xiàn)，定時采集CT、PT的電流、電壓信號，計算得出有關(guān)的電流、電壓、功率、頻率等數(shù)值。非電氣模擬量和部分電氣模擬量采用4~20mA模擬量采集實現(xiàn)，對模擬量信號的處理包括回路斷線檢測、數(shù)字濾波、誤差補償、數(shù)據(jù)有效性合理性判斷、標(biāo)度換算、梯度計算、越復(fù)限判斷及越限報警，最后經(jīng)工程及格式化處理后存入實時數(shù)據(jù)庫。

2) 開關(guān)量

開關(guān)量包括事件順序記錄(SOE)開關(guān)量和普通開關(guān)量兩種。

SOE開關(guān)量指事故、斷路器分合及重要電氣、水泵保護的動作信號。監(jiān)控系統(tǒng)采用快速掃查方式檢測這些動作信號并以毫秒級的時間分辨率進行記錄。

普通開關(guān)量是指除SOE開關(guān)量以外的各類故障信號、報警信號、隔離開關(guān)位置、設(shè)備狀態(tài)等。監(jiān)控系統(tǒng)對普通開關(guān)量的采集為定時掃查方式。

對開關(guān)量信號的處理包括光電隔離、硬件及軟件濾波、基準(zhǔn)時間補償、數(shù)據(jù)有效性合理性判斷、啟動相關(guān)量處理功能(如啟動事件順序記錄、事故報警、自動推出畫面以及自動停機等)、防過電壓措施，最后經(jīng)格式化處理后存入實時數(shù)據(jù)庫。

3) 電度量

系統(tǒng)應(yīng)配備全電子多功能電度表用以測量機組、變壓器和線路的有功/無功電度，與泵站總電能計費系統(tǒng)進行通訊。

4) 綜合量

綜合量包括綜合開關(guān)量和綜合模擬量，是對上述采集的量進行四則、邏輯運算得到的量，如機組狀態(tài)，母線狀態(tài)，斷路器，保護動作次數(shù)等。

2、安全運行監(jiān)視

1) 狀變監(jiān)視和事件報警、事件順序記錄

2) 越復(fù)限檢查和梯度越限檢查和報警

3) 控制命令執(zhí)行中可在液晶顯示屏上顯示操作全過程及操作受阻部位。

4) 泵站設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視變化趨勢和參數(shù)顯示

5) 系統(tǒng)事故或運行設(shè)備工作異常時，監(jiān)控系統(tǒng)能自動輸出音響報警。

3、控制和調(diào)節(jié)

1）機組LCU

機組LCU應(yīng)設(shè)置必要的現(xiàn)地監(jiān)控設(shè)備完成現(xiàn)地監(jiān)控功能，也能接收主控級的命令完成遠(yuǎn)方操作控制任務(wù)：

a 機組開機順序控制；

b 機組停機順序控制；

c 機組LCU屏上應(yīng)裝設(shè)有實現(xiàn)機組LCU單步和連續(xù)開機/停機操作和監(jiān)視的設(shè)備；

d 機組LCU應(yīng)具有在開、停機過程中，中斷順控程序后能直接進行停機的功能；

e 機組事故停機及緊急停機控制：機組LCU接到機組事故停機或緊急停機命令后，啟動事故停機或緊急停機程序，進行事故停機或緊急停機控制；

f 機組輔助設(shè)備的控制；

g 機組斷路器的分/合操作；

h各種整定值和限值的設(shè)定；

2) 水泵保護

a 機組LCU屏上還應(yīng)裝設(shè)獨立于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的機組水泵電機事故停機和緊急停機的常規(guī)設(shè)備及電氣回路，其中還應(yīng)包括安裝帶保護罩的事故停機按鈕和緊急停機按鈕各一個；

b 當(dāng)機組發(fā)生水泵事故或按下事故停機按鈕時，一方面應(yīng)將此事故信號輸入計算機監(jiān)控系統(tǒng)中，啟動機組事故停機程序進行事故停機；另一方面應(yīng)啟動常規(guī)水泵保護，直接作用于跳機組出口斷路器；

c 當(dāng)機組發(fā)生水泵緊急事故或按下緊急停機按鈕時，一方面應(yīng)將此緊急事故信號輸入計算機監(jiān)控系統(tǒng)中，啟動機組緊急事故停機程序進行緊急停機；另一方面應(yīng)啟動常規(guī)水泵保護，直接作用于跳電機出口斷路器；

d 對機組各種水泵事故停機信號，包括事故停機按鈕的信號，如果其中某個現(xiàn)場信號只有一個接點輸出，則應(yīng)在LCU屏上加裝此信號的信號繼電器，信號繼電器的接點輸入計算機監(jiān)控系統(tǒng)；

e 對機組各種水泵故障信號，可直接將故障信號輸入計算機監(jiān)控系統(tǒng)中；

f 水泵保護回路的電源取自泵站直流系統(tǒng)DC220V；

g  音響報警：機組LCU上應(yīng)裝設(shè)有反映機組的事故、故障、越限等狀態(tài)的不同音響的報警裝置。

3) 公用LCU

主變壓器監(jiān)控

站用電系統(tǒng)斷路器的分/合操作；

35kV斷路器的分/合操作；

35kV隔離插頭和接地刀閘的分/合操作；

音響報警：公用 LCU屏上應(yīng)裝設(shè)有反映10kV線路和母線電氣故障、事故、越限等信號的不同音響的報警裝置。

公用系統(tǒng)設(shè)備起?？刂疲?/span>

 4、控制操作安全性的要求

LCU在收到控制命令后，即對該項操作相關(guān)的閉鎖條件進行檢查，只有在符合要求時才能允許操作；

當(dāng)LCU在線自診斷到有關(guān)模件故障時，將自動禁止相應(yīng)的控制功能；

LCU在接受來自泵站級控制命令時，將通過返送校核等步驟保證控制命令傳送的正確性；

操作過程中液晶屏上顯示操作監(jiān)視畫面，當(dāng)控制過程受阻時，將給出受阻原因；

LCU設(shè)有當(dāng)?shù)?遠(yuǎn)方控制方式切換按鈕，當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)方控制互鎖；

在LCU機柜上設(shè)置緊急停機按鈕，既可手動啟動事故停機流程亦可直接作用于停機電磁閥和跳閘回路；

事故停機操作、機械和電氣保護及自動裝置動作、停機操作、斷路器跳閘命令具有最高的優(yōu)先權(quán)，不因控制權(quán)的設(shè)置而被閉鎖；

采取必要的邏輯判斷以減少誤啟動事故停機的可能性。

5、 數(shù)據(jù)通信

LCU的通信包括以下內(nèi)容：

a) 作為監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點與泵站級進行通信，向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)采集和事件信息，接受其下行的控制命令并將執(zhí)行結(jié)果回送主控級；

b) 接收時鐘同步信號；

c) 與便攜式調(diào)試設(shè)備的通信；

d) 作為現(xiàn)地控制單元實現(xiàn)和各種智能采集裝置等設(shè)備的通信，支持流行的modbus、profibus等協(xié)議，滿足并適應(yīng)現(xiàn)場裝置的特殊要求。

6、 自診斷

LCU能在線和離線進行硬件和軟件的診斷，硬件診斷到板級，在線診斷到故障后將報警，并自動進行冗余切換，閉鎖相關(guān)控制等一系列處理。

7、 組態(tài)和軟件開發(fā)

LCU能在線和離線進行軟件開發(fā)，編輯和組態(tài)。

1.1.6NPort服務(wù)器

采用Moxa 8口NPort服務(wù)器，布置在LCU屏中。

1.1.7單元控制級LCU的配置

1、概述

1)單元控制級LCU應(yīng)是以可編程控制器（PLC）組成的網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)上任何節(jié)點的故障均不應(yīng)影響網(wǎng)絡(luò)及其他各節(jié)點的正常工作， PLC采用應(yīng)選用備品備件方便購買更換，在當(dāng)?shù)赜屑夹g(shù)支持服務(wù)的生產(chǎn)商產(chǎn)品。

2) LCU應(yīng)帶有豐富的、成熟的系統(tǒng)軟件、支持軟件及應(yīng)用軟件，以便實現(xiàn)機組LCU的各種功能，并達到其技術(shù)性能要求。

3) LCU的I/O點數(shù)應(yīng)至少留有20%的備用，并引至端子排。

4) 每套LCU上應(yīng)提供一個現(xiàn)地/遠(yuǎn)方切換開關(guān)和一個手動/自動切換開關(guān)。當(dāng)現(xiàn)地/遠(yuǎn)方切換開關(guān)切換到“現(xiàn)地”方式時，LCU不接收遠(yuǎn)方（包括主控級計算機）的控制和調(diào)節(jié)命令，只接收來自本LCU屏上的控制和調(diào)節(jié)命令，但可向主控級傳送數(shù)據(jù)；切換到“遠(yuǎn)方”方式時，LCU不接收來自本LCU屏上的控制和調(diào)節(jié)命令，只接收遠(yuǎn)方（包括主控級計算機）的控制和調(diào)節(jié)命令。當(dāng)手動/自動切換開關(guān)切至手動時，控制、操作將只能手動進行。

5) 每套LCU上應(yīng)提供一套24VDC開關(guān)電源以供其測控范圍內(nèi)的儀表及變送器用電。24VDC開關(guān)電源以一回220VAC和一回220VDC雙回電源供電，輸出為24VDC，10A，并將24VDC引10回（機組）出線至屏內(nèi)端子排，每回出線裝一只3A的熔斷器。

6) PLC或智能模塊的要求：

PLC 應(yīng)選用國際知名品牌西門子或霍尼韋爾、施耐德同檔次系列產(chǎn)品。DI、DO、AI等模塊必須與 CPU 模塊同檔次同一系列。

★ 雙機熱備的冗余配置， CPU冗余、I/O冗余，熱備無擾切換時間≤50ms。同時應(yīng)提供冗余的擴展I/O通訊網(wǎng)絡(luò)。任何部件的故障或者異常關(guān)斷都應(yīng)能夠自動切換到備用系統(tǒng)。

★ 數(shù)字量I/O點數(shù)≥50000點；模擬量I/O≥3000點；

★ 布爾指令執(zhí)行時間≤0.013ms/1k；

★ 定時器/計數(shù)器：不限點

具有RUN運行模式、PROGRAM編程模式、REMOTE遠(yuǎn)程模式鑰匙開關(guān)，便于用戶使用方便。CPU自帶鋰電池，對用戶程序和數(shù)據(jù)進行保存。

PLC必須能夠提供包括梯形圖（LD）、指令表（IT）、功能圖塊（FDB）、結(jié)構(gòu)化文本（ST）、順序功能流程圖（SFC）、連續(xù)功能圖（CFC）在內(nèi)的符合IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)的靈活的編程語言支持，數(shù)據(jù)格式應(yīng)符合IEC1131標(biāo)準(zhǔn)。

用戶程序、I/O內(nèi)存或系統(tǒng)參數(shù)能夠以文件形式存放于數(shù)據(jù)存儲卡或CPU內(nèi)存中。I/O擴展通訊網(wǎng)絡(luò)：

所有擴展I/O站與處理器之間應(yīng)采用符合IEC61158國際標(biāo)準(zhǔn)的冗余現(xiàn)場總線連接。

支持目前主流通訊協(xié)議，如TCP/IP、PROFIBUS-DP、MODBUS、自由口協(xié)議。

PLC處理器符合工業(yè)環(huán)境中使用標(biāo)準(zhǔn)；在背板電源和用戶端電源不斷開的情況下CPU、I/O模塊、通訊模塊及可拆卸端子排等必須能夠支持帶電插撥。PLC機架應(yīng)具備模塊機械鎖定裝置，模塊的安裝、拆卸無需螺絲刀等任何的特殊工具，PLC系統(tǒng)，包括背板、各種插槽式模塊都應(yīng)符合完全的無風(fēng)扇設(shè)計要求。

現(xiàn)地控制單元應(yīng)選用模塊化的分布式控制系統(tǒng)，現(xiàn)地控制單元的輸入、輸出過程接口設(shè)備的數(shù)量應(yīng)滿足泵站運行的需要，并留有20％備用裕量（應(yīng)有插件并配線）。同類I/O插件應(yīng)有互換性?，F(xiàn)地控制單元機架上應(yīng)留有20％以上的I/O插件的備用位置，以便將來的擴展，所有I/O接口（包括備用）端都應(yīng)接到端子排上。輸入輸出模塊均需具備隔離性能。

全部模塊必須可帶電插拔（RIUP）

為減少模塊備品備件的數(shù)量，所有相同信號類型的模塊只選用一種型號；

所有的I/O模塊的配置及編制通過軟件實現(xiàn)，無跳線及DIP開關(guān)；

所有輸出模塊支持在系統(tǒng)故障時輸出預(yù)置功能；

完整的自診斷功能，可以在運行中自動診斷出系統(tǒng)的任何一個部件的故障，并且在監(jiān)控軟件中及時、準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點及相關(guān)信息。在系統(tǒng)或工藝設(shè)備發(fā)生故障后，I/O狀態(tài)應(yīng)返回到工藝要求預(yù)設(shè)置的安全狀態(tài)上。

PLC處理器符合工業(yè)環(huán)境中使用標(biāo)準(zhǔn)；在背板電源和用戶端電源不斷開的情況下CPU、I/O模塊、通訊模塊及可拆卸端子排等必須能夠支持帶電插撥。PLC機架應(yīng)為金屬式框架，并具備模塊機械鎖定裝置，模塊的安裝、拆卸無需螺絲刀的任何的特殊工具，PLC系統(tǒng)，包括背板、各種插槽式模塊都應(yīng)符合完全的無風(fēng)扇設(shè)計要求。

現(xiàn)地控制單元的PLC直接參與設(shè)備的控制與調(diào)節(jié)，其主要模塊應(yīng)滿足下列要求：

1、CPU：處理器主頻≥500MHz；用于 程序的存儲器 ≥ 16MB，用于數(shù)據(jù)的存儲器 ≥64MB+1MB掉電保持，可擴展存儲器≥512MB，可插拔SD卡； 集成以太網(wǎng)口。

2、數(shù)字量輸入：16點開關(guān)量輸入模塊；輸入電壓：24VDC；各模塊具有光電隔離功能，每個輸入點都具有狀態(tài)指示；隔離：系統(tǒng)與現(xiàn)場間500VAC/1min；支持帶電插撥。

3、模擬量輸入： 8點模擬量輸入模塊；輸入范圍：4-20Ma；分辨率：16位；隔離：系統(tǒng)與現(xiàn)場間500VAC/1min；支持帶電插撥。

4、數(shù)字量輸出： 16點開關(guān)量輸出模塊； 輸出類型：24VDC，另配中間繼電器進行隔離，觸點容量220VAC，5A；具有回讀功能；各模塊具有光電隔離功能，每個輸出點都具有狀態(tài)指示；隔離：系統(tǒng)與現(xiàn)場間500VAC/1min；支持帶電插撥；

5、SOE模塊：16通道，時間精度1ms，15通道路的SOE輸入點，第16通道用于與GPS脈沖硬對時，SOE模塊分配的對時分脈沖信號為開關(guān)分脈沖（干接點），即保持1秒高電平，59秒低電平。

 2、泵站LCU

a) 監(jiān)控系統(tǒng)共設(shè)置1套機組LCU，分別對1-6#機組及其輔助設(shè)備進行監(jiān)視和控制，機組LCU屏置于自動控制屏室。

b) 機組LCU應(yīng)設(shè)置機組事故停機按扭、機組緊急停機按扭和手動開/停機功能。

c) 機組LCU的基本配置至少應(yīng)滿足下列要求：

?彩色液晶觸摸顯示屏，10.4”以上；

? 帶后備電池支持的RAM，并配置FlashRom存儲器；

? 與主控級通信用的網(wǎng)絡(luò)接口；

? 與便攜式工作站的通信接口；

? LCU現(xiàn)地/遠(yuǎn)方控制切換開關(guān)和手動/自動切換開關(guān)；

?帶保護罩的事故停機按紐和緊急停機按紐；

48點溫度巡檢儀（PT100）

? LCU的電源裝置；

? 8串口通信服務(wù)器；

? 各種系統(tǒng)軟件、支持軟件和應(yīng)用軟件；

? 24VDC開關(guān)電源

? 輸入/輸出設(shè)備（I/O），具體數(shù)量見表3-2

3、35kV變電站LCU

a) 監(jiān)控系統(tǒng)共設(shè)置一套35kV變電站LCU，對變壓器、站用電進行監(jiān)視和控制， LCU布置于自動控制屏室。

b) 公用設(shè)備LCU的基本配置至少應(yīng)滿足下列要求：

? 一套用于公用設(shè)備監(jiān)控的PLC；

?彩色液晶觸摸顯示屏，10.4”以上；

? 帶后備電池支持的RAM，并配置FlashRom存儲器；

? 與主控級通信用的網(wǎng)絡(luò)接口；

? 與便攜式工作站的通信接口；

? LCU現(xiàn)地/遠(yuǎn)方控制切換開關(guān)和手動/自動切換開關(guān)；

? LCU的電源裝置；

? 8串口通信服務(wù)器；

? 各種系統(tǒng)軟件、支持軟件和應(yīng)用軟件；

? 24VDC開關(guān)電源

? 輸入/輸出設(shè)備（I/O），具體數(shù)量見表3-2。

4、單元控制級LCU的I/O點數(shù)

泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)各單元控制級LCU的I/O點的統(tǒng)計數(shù)量如下表，需說明的是本表中統(tǒng)計的數(shù)量為實際使用數(shù)，并不包括要求的20％的備用點數(shù)。

表 32泵站單元控制級LCU的I/O點的統(tǒng)計表

I/O種類 DI SOE AI DO 交流采樣

機組LCU 200 40 80 120 4

35kV變電站LCU 120 32 16 80 1

1.1.8系統(tǒng)時鐘

（1）能同時接收不少于8顆GPS衛(wèi)星信號，捕獲時間為20秒至15分鐘，時間誤差為±10μs。

（2）GPS時鐘信號與計算機監(jiān)控系統(tǒng)的接口信號為硬接點脈沖信號，脈沖路數(shù)不少于10路，脈寬保持1秒高電平，59秒低電平。與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的對時精度不低于1ms。

（3）GPS時鐘的接口除應(yīng)滿足計算機監(jiān)控系統(tǒng)的對時要求外，每種接口均應(yīng)留有不少于兩個作備用。

文章來自電力微機保護網(wǎng)