浅谈国电康平深井无线在线监控系统改造方案.doc

浅谈国电康平深井无线监控系统改造方案浅谈国电康平深井无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 关键词：深井；无线；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 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、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 深井监控系统解决方案 深井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，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，并通过终端进行预警，如图 2 2.4 系统功能 设备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监测系统的基本功能，系统实时（10 秒-30 分 钟读取一次，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，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 数据报警数据报警是设备监测的重要功能，设备监测系统实时监测 温度、电流等数据变化情况，当数据变化大于系统变化设定值（变化设定值可根据实际情 况设定）时，系统立即发出数据报警，数据报警包括两种方式：一种是系统本地报警，并 形成报警记录；另一种是通过短信方式向绑定的用户发出数据短信报警 通过数据报警，使用户及时了解异常情况下的运行数据，并及时解决，避免因人员 不在现场或其它异常情况带来的突发损失，为设备的正常运行提供保障。