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    1. 
      

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      軟件開發服務

      變電站生產在線監控與安全預警系統

      1.概述

      1.1 前言

      電網安全運行是電力企業的重要任務,是建設和諧社會的基本保障。隨著智能電網工作全面展開,基于IEC61850的數字化變電站逐漸投入使用,在自動化領域,技術水平已經達到了國際水平。但是對于非電氣參數的監測手段仍然處于正在發展階段。

      目前,為電力系統狀態檢修提供數據的設備的監測項目分別進入到了電力的安全生產管理中。以至于出現了一種監控“孤島”現象,在電力系統主控室里擺滿了各種計算機和服務器來監測:避雷器在線監測、SF6在線監測、高壓接點測溫監測、智能接地線管理、智能安全工器具柜管理、電纜溫度在線監測、環境在線監測、圖像監控等。這種情況不僅浪費了空間資源和計算機資源,同時也增加了值班人員的工作量。必須在不同的計算機之間進行大量的操作。我公司在深刻的了解了國家電網公司SG186工程“建立一個信息平臺”的理念之后,為了解決電力系統非電量監測的“孤島”現象,研發了“HBD-Center變電站生產在線監控與安全預警系統”。該系統通過強大的數據庫和計算機處理技術,能夠將電力系統目前需要監測的各種設備參數通過一個共享的信息平臺進行顯示和處理,為電力系統狀態檢修提供一個可靠的數據監測信息平臺。

       

      1.2 公司簡介

      石家莊和必達科技有限公司是一家以生產在線監控與安全預警工程為主的高科技民營企業,公司自創立以來一直致力于生產自動化在線監控與安全預警系統的開發和實施,為客戶打造“綠色”(節能降耗)的生產工藝以及“環保”(安全效率)的生產環境,幫助客戶爭取更大的經濟利益。

      公司的HBD-Center生產在線監控與安全預警系統除了將企業生產過程中的溫度、濕度、壓力、液位、流量等參數通過有線或者無線(GPRS、433MHZ)的方式傳輸到上位機上進行監測和控制外,還包含了開關柜溫度在線監測、旋轉機械振動在線監測、遠程門禁控制、遠程照明控制、遠程空調控制、遠程視頻監控、LED遠程文本發布、網絡電話等模塊,從而全方位的為客戶提供生產過程中的實時狀況并進行控制,在一開始解決客戶的后顧之憂。
          公司與國內外眾多知名品牌企業建立了良好、穩固的合作伙伴關系,在國家電網、企業工廠、超市商場、住宅小區、學校、醫院、酒店賓館、智能大廈、機關事業單位等方面取得了優良成績。
          石家莊和必達科技有限公司堅持以"誠信、創新、溝通"為企業宗旨,以"技術、服務"為立業之本的團體精神,不斷加強企業的內部管理,提高企業的綜合競爭力,并形成一套完整的設計、安裝、調試、培訓、維護一站式服務體系。從而為您提供先進的技術及完善的售后服務。勤勞和真誠的我們愿與您攜手并進、共創輝煌!

       

      1.3 質量管理體系認證證書

      系統現狀

      因為現有各供電公司的變電站均是無人值守站,經常發生站內門鎖被破壞、設備、電纜被偷竊等現象,給供電公司的生產造成了非常嚴重的阻礙和影響,同時也造成非常大的經濟損失,這都是因為站內沒有裝設任何的防盜設施,給盜竊者有機可乘,給被盜案件的追蹤調查帶來很大的困難和不便。本系統適用于機房分布區域廣、不便于布線、采用脫機模式和集控中心需要實現集中發卡管理的場合。

       

      2.3.1 系統功能:

      1、 高安全卡片:采用安全等級高的卡片(非MIFARE卡),可對卡片進行讀寫操作。

      2、 脫機模式:采用脫機模式時,通過供電局集控中心統一發卡、可設置卡片在規定日期內開啟指定門點。

      3、卡片類型:卡片具有多種類型,如:安裝卡、總卡、區域卡、站卡、掛失卡等,可滿足不同場合的需求。

      4、 聯網:采用GPRS無線聯網或局域網模式,支持實時事件上傳,確保整系統的實時可靠性。

      5、 遠距離讀卡:讀卡距離可達40-50CM,讀卡器安裝于室內,實現隔墻刷卡,防止讀卡器被破壞。

      6、 行業軟件:專業的供電局門禁行業軟件,可實現脫機與聯網功能,支持與供電局內部數據無縫對接,自動對數據進行更新下載。

      7、非法開門:非法人員通過正常手段把門打開后,現場報警器不斷鳴響,(聯網時)通過無線將報警信息及時上傳至管理軟件。

       

      2.4 遠程照明控制系統

      1.4 設計原則

      ◣ 系統選型高起點:

      a. 技術先進性:選用國際新的專業廠家產品;

      b. 系統高可靠性:系統的硬件和軟件均采用技術成熟的產品;

      c. 系統運行管理方便:軟件系統中文化,組態開發,操作方便;

      d. 技術支持能力強:系統軟件為自主開發、自主知識產權,服務及時周到;

      e. 系統可擴展性能強:模塊化結構有利于擴展與維護。

      ◣ 投資少:系統選型具有高性能價格比。

      ◣ 建設時間短:在較短的時間內完成系統的安裝調試。

       

      1.5 系統組成

      系統現狀

      現有的變電站無線測溫系統基本采用的是有源無線測溫傳感器,這類傳感器采用電池供電,理論上質保三年,但由于電池的壽命受溫度的直接影響,導致相當多高溫測點的傳感器連一年的時間都不到,無法采集溫度數據或者是傳感器誤報溫度數據。從而對開關柜觸點溫度的正常監測產生影響,形成事故隱患。另外,電池在高溫時容易爆炸,這種例子也很多。

       

      解決方案

      當設備有電流流過時,存在電磁感應現象,我公司根據此原理研發了電磁感應供電型無源無線測溫傳感器,從而有效解決了電池供電的諸多弊端,保證了整個測溫系統的穩定可靠。該傳感器相對傳統的采用閉合磁性材料CT電流感應取電方式,避免了CT體積過大等問題。且安裝方式以及外觀和傳統的無線測溫傳感器完全一致,不需要安裝閉合磁環。很大降低了設備體積。傳感器由非閉合磁路電流感應電源、溫度測量、控制單元、無線傳輸模塊構成。采用低功耗技術,每個傳感器有一個固定編號。相互間不會產生干擾,不受高壓電場干擾,可以準確將信息發送出來。外殼是耐高溫絕緣材料,并由絕緣材料密封。體積小、重量輕。

       

      硬件構成

      2.1.1 無線測溫傳感器CWT-11

      ▲ HBD-CENTER變電站生產在線監控與安全預警系統結構圖

       

       

      HBD-Center變電站生產在線監控與安全預警系統由硬件系統和軟件系統組成。

      硬件系統包括監控主機、采控模塊、監測模塊以及計算機網絡。

      軟件系統包括服務器端程序(Server)、客戶端程序(Client)、中心管理程序(Central Manager)以及設計平臺(Designer)等,軟件系統的主要功能概述:

      ◣對采集的參數進行判斷分析,發現部件故障或參數異常,即時采取多媒體動畫警示、語音、聲光、電話、短消息等多種方式發布給有關管理人員;

      ◣記錄歷史數據和報警事件,提供查詢、分析、報表等手段,提供故障分析和智能專家診斷建議;

      ◣人工/自動控制,啟停有關設備或相關操作,設置系統設備的有關運行參數;

      ◣提供遠程監控功能(中心管理程序Central Manager、客戶端Client);

      ◣提供實用的變電站管理系統,如設備管理、值班日志管理、事件處理管理、集中運維管理等管理工具。

       

      1.6 主要特點

      本系統是將除綜自以外的所有監測信息通過智能變電站安全預警終端進行整合并上傳至HBD-Center預警監控平臺。

      1、變電站安全預警系統由若干子系統組成,即:遠程視頻監控系統,遠程風機、照明控制系統,開關柜溫度在線監測,遠程門禁控制系統,遠程空調控制系統(還可以包括:SF6在線監測,避雷器在線監測,智能安全工器具柜,智能接地線管理)等??梢苑謩e使用,也可以組合使用。只需要配合和必達HBD-Center軟件平臺,即可解決上述功能的銜接。

      2、組合使用變電站安全預警系統,才能夠真正起到預警功能。系統軟件處理上,設置幾個等級的報警,針對不同的現象,提示不同的報警內容。將被動的報警變為智能分析預警,可有效地防止誤報、漏報,為狀態檢修提供可靠的數據依據。

       

      (示意圖):

      2 HBD-Center系統設計方案

      2.1 開關柜無線測溫系統

      電磁感應供電無源無線測溫傳感器CWT-11

       

       

      電磁感應供電型傳感器主要應用在大電流型開關柜。特別是針對KYN型開關柜梅花觸頭部位的馬蹄形傳感器。不需要做母線側停電,在開關小車側安裝即可;

      技術參數:

      · 長期工作溫度:-40℃~+80℃

      · 測量溫度范圍:-55℃-150℃

      · 精度:±0.1℃(-20~+80℃)

      · 分辨率:0.0625℃

      · 溫度測量周期:每2分鐘(可定制為大于2分鐘的任意時間間隔)

      · 發射功率:+20dBm

      · 外形:75*45*23mm

      · 工作電流范圍:30A~6300A

      · 工作電流:≥100mA

      · 電壓穩定工作時間:≥60S

      · 發射頻率:2.4G

      · 信號采集周期:≥60S

       

      2.1.2 無線測溫通訊終端CWZ-11

      數據通信終端自動接收無線溫度傳感器所發送的溫度數據。通信終端可以顯示報警點和溫度數據,并可以通過RS485/GPRS上傳到監控平臺?;蛘呤盏奖O控平臺的召喚數據指令后,上傳監測點溫度數據。數據通信終端采用觸摸屏式小型嵌入式服務器。具備體積小、運行可靠等特點。

      技術參數:

      · 同時支持GPRS和以太網、RS485通訊方式

      · 射頻標準:IEEE802.15.4

      · 可管理傳感器數:>500只

      · 可顯示傳感器數:>500只

      · 顯示屏:5.6英寸TFT觸摸顯示屏、640*480

      · 裝置接口:100M以太網接口(RJ45)、USB接口、RS232/RS485接口

      · 告警方式:可設定告警溫度I值、II值,短信息告警提示(選項)

      · 工作電壓:交流 110~240V

      · 長期工作溫度:-20℃~+85℃

      · 裝置尺寸:252mm×157mm×52mm

       

      2.2 遠程空調控制系統

      系統現狀

      一方面: 據統計,在基準溫度情況下,機房溫度每升高10℃對設備的影響有:1、計算機的可靠性會下降25%。2、UPS配置的鉛酸密封免維護電池在高溫情況下,使用壽命會急劇下降。出現上述情況如果不能及時處理,將會造成機器損壞、數據丟失甚至引起電源短路、火災等事故。而造成機房溫度過高的原因有:1、網絡服務器機柜發熱密度過高,散熱不良,造成局部過熱。2、機房空調制冷量不夠。3、空調等制冷設備異常故障停機。4、空調在市電斷電再來電不能自啟動,而其它設備因有UPS不間斷電源供電,正常運行持續發熱。所以做到機房恒溫會有很重要的意義,而機房恒溫需要對機房里的空調器做充分的利用。

      另一方面: 在現有已經安裝空調的變電站,工作人員均是在設置完成溫度上下限后離開,而無法獲得空調系統的后續工作情況,對空調是否已經停機或是否還在致冷以及機房的實時溫濕度均無法知情及控制。從而對機房的通信設備留下了安全隱患。

       

      解決方案

      石家莊和必達科技有限公司的遠程空調控制系統是專門針對電力公司變電站機房恒溫而開發的。它可以通過后臺軟件遠程控制變電站空調的啟停(接通斷開電源)、模式(致冷、致熱、除濕)、風速(高風、中風、低風)、溫度升降等。

       

      硬件構成

      HBDKT-485

       

      產品技術參數:

      ☆物理尺寸:170*110*28mm          ☆工作濕度:10%到95%(無凝露)

      ☆重量:約0.3kg                              ☆紅外載波頻率:38KHz

      ☆安裝方式:壁掛式/儲藏式              ☆紅外發射距離:小于10米

      ☆工作溫度:-15℃~50℃                ☆功耗:小于3.5w

       

      2.2.1 系統功能:

      1、在一臺主機上集中遠程控制所有空調;

      2、遠程手動開關空調;

      3、遠程手動調整空調溫度及運行狀態;

      4、遠程采集空調控制器所在地溫濕度;

      5、允許使用空調機原配遙控器現場設置空調溫度等狀態(不影響原空調的各種功能及使用);

      6、遠程定時開關空調;

      7、根據設定的溫度遠程自動開關空調;

      8、根據設定的室溫上限值、下限值,遠程自動調節空調溫度(節能控制);

      9、控制失敗報警,通過當前室溫可以判斷,對空調進行開關機操作、溫度調節的失敗,控制失敗可能至少由以下幾種情況造成(具體控制失敗原因需要到現場查看):a、空調斷電引起的開機失??;b、空調損壞引起的開機失??;c、門或窗未關引起的降溫不成功;d、空調控制器與空調機紅外接收板之間被物體遮擋引起的指令不被接收。

      10、 可選配空調的電流、電壓、功率以及斷電提示模塊。

       

      2.3 遠程門禁控制系統

      系統現狀

      現有變電站的夜間照明系統基本是采取定時器來控制,或者夜間全部熄燈以節省能源、延長照明燈具的壽命。但當夜間需遠程查看視頻監控時,由于紅外攝像頭只能看清設備或者事件的大體情況,高清晰的圖像不能采集,從而對供電設備的狀況不能真實掌控,影響到電力的安全生產。

       

      解決方案

      石家莊和必達科技有限公司自主研發的智能照明控制系統專門針對變電站照明管理的具體特點,嚴格按照國標《電氣設備安全設計手冊》等標準開發而成。能夠在變電站照明系統現有的配電、控制設備的基礎上,增加處理和通信功能,有效降低了系統的建設成本。智能照明控制系統運用了先進的通訊技術和計算機網絡技術,貼合照明管理的實際情況,無論其實用性、可靠性、技術先進性、經濟節能等方面都有許多創新。

       

      硬件構成

      功能類別

      子功能名稱、標識符

      描述

      控制端應用

      電流采集

      采集兩路的電流,電流精度精確到10MA

      電壓采集

      采集兩路的電壓,電壓精度精確到1V

      繼電器控制

      兩路繼電器輸出,每路提供常開輸出,控制電壓220V,大至10A;

      模擬量采集

      一路4-20mA模擬量采集,并能將數據實時上傳;

      設備地址、頻點配置

      控制端配有接口,在出廠時寫入ID號及頻點,頻點可修改。

      控制電流設置

      PC后臺系統可以設置過流報警值

      過流迅速關斷

      監測到設置的報警值后迅速關斷繼電器,同時將報警值發送給后臺PC機。

      控制端通信

      433MHz數據收發

      采集的數據通過無線(433MHz 無線模塊)發送給數據接收端;

      星型網絡終端

      可構成星型網絡控制系統

      死機重啟功能

      設備死機后自動重啟,自動連接網絡。

      通信距離

      視距通信1000米

       

      1.1.1 系統功能:

      1、每套燈具有單獨通斷功能,既可以實現“單燈單控”,還可對每個燈的電壓、電流、功率因數等數據進行監控。

      2、管理系統軟件可根據用戶的實際需要,按照夜間不同時段的亮度需求,實現“隔一亮一”或“隔二亮一”等不同模式的功能;

      3、照明控制系統除具有自動早晚開關燈功能外,可利用策略控制,實現夜間其他時段自動通斷功能;

      4、照明控制系統中每個回路的采集器至終端控制平臺的通訊為有線網絡或無線傳輸方式;

      5、照明控制系統中的每個回路可自動檢測該燈具是否損壞;

      6、照明控制系統中的每個回路都可以遠程設置過流速斷值(大至10A),有效防止線路短路對設備及人體產生傷害;

      7、可選配無線控制燈具的亮度模塊。

       

      2.5遠程無線視頻監控系統

       

      系統現狀

      現有變電站的視頻監控都是采用固定的球機攝像頭或槍機攝像頭來實現的,它們只能監控到固定視角范圍的視頻情況。但對于視頻監控的盲區或設備的死角,無法實現遠程監視,當設備出現故意需要維修,而技術人員身在外地或遠端時,則無法利用視頻遠程指導解決問題。

       

      解決方案

      我公司根據多年的經驗開發了頭盔式視頻遠程無線傳輸系統,它將高清攝像頭放置于頭盔上,通過COFDM多載波調制技術或GPRS技術將采集到的視頻信號以無線的方式遠程傳輸到遠端的上位機,使相關人員及時掌握現場的設備情況并給出解決方案,從而保證了生產的及時恢復。

       

      我公司遠程無線視頻監控系統有以下基本功能

      · 通過視頻監控、安防系統,保護無人值守變電站設備的安全。

      通過視頻監控結合遠程和本地人員操作經驗的優勢,避免誤操作。

      通過視頻監控、燈光聯動、環境監測監視現場設備的運行狀況,起到預警和保護作用。

      配合其他系統(如變電站綜合自動化系統等)的工作。

      · 主要監控對象:

      變電站(所)內場區環境。

      主變壓器外觀及中性接地刀。

      對變電站(所)的戶外斷路器、隔離開關以及接地刀閘等地合分狀態進行監控。

      對變電站(所)內的各主要設備間進行監視(包括大門、控制室、繼保室、通訊室、高壓室等)。

       

      移動視頻巡檢功能:

      前端監控現場根據變電站具體情況配備頭盔式移動攝像頭以及無線網絡視頻服務,移動攝像頭將采集的實時圖像通過無線的方式傳輸到無線網絡視頻服務器上來,然后通過以太網傳輸到監控中心的HBD-Center中心軟件進行監控。移動攝像頭和無線網絡視頻服務器之間采用移動通信的核心技術 COFDM(多載波調制技術)和 MPEG-2 視頻編碼技術,可在高速移動中和城市建筑物遮擋情況下傳輸實時穩定的高清晰度視頻,在應急指揮和處理突發事件中發揮它巨大的作用。

       

      2.5.1 功能特點

      具有強大的非視距傳輸能力、移動能力、穿透能力、繞射能力和抗衰落能力

      主要解決短距離和中長距離范圍內、非可視狀況下、城區、地下車庫、建筑物內外環境下的數字視頻無線移動實時傳輸

      可調8M信道帶寬、保證視頻高清晰度,工作頻率可在指定范圍內自行設定

      本設備采用COFDM調制技術和MPEG-2圖像壓縮技術,使用全向天線發射和接收

      設備架構緊湊、體積小、擴展性能好

      全鋁合金設計,可防塵、防潮、防震動、抗沖擊

      支持DVD圖像質量,無馬賽克、保存后一幀好圖

      地對地距離為2Km,發射天線與接收天線的高度差越大,距離越遠

       

      2.6 其它系統:

      UPS在線監測系統

      漏水在線監測系統

      溫濕度在線監測系統

      配電柜參數及開關狀態監測系統

      3 工程施工

      3.1 施工組織

      3.1.1 施工準備

      在施工準備期間提前辦好施工手續,根據甲方對工程施工的有關管理規定,對全體施工人員進行安全教育。遵守安全保衛制度,提前辦理人員出入、車輛出入及工具材料出入、開工報告、動工證明及通行證明等,并與甲方施工管理部門簽訂安全施工協議,確保安全施工。

       

      3.1.2 施工人員配備

      項目經理(現場施工主管)一名,工程技術負責人員硬件、軟件各一名,布線工程師二名,確保機房監控的工程質量及進度,該工程施工人員均具有大專以上學歷或專業資格證書。

       

      3.1.3 施工及檢測設備

      主要施工及調試檢測設備有:萬用表、電鉆及一般接線工具、手提電腦等。

       

      3.2 施工方案

      根據工程情況、工程要求和施工條件,本工程施工方案著重考慮以下幾個問題:

       

      3.2.1 施工工藝

      電線、管排列要整齊,外殼接地要牢固,地線電纜與地極的聯接必須牢固,地線電方面的準備工作做好,集中人力一次成功。

       

      3.2.2 施工質量

      為促使質量管理措施的落實,隨時掌握施工現場的工程質量動態及時發現問題,采取質量工作以預控為主的方針,對在施工中進行定期或不定期檢查。

      按照ISO9001標準的基本要求和工程相關的設計規范,開展施工的組織設計。

      設備安裝,系統調試嚴格按照設備用戶手冊和系統調試大綱進行,并保存原始記錄,編制系統調試報告,提交甲方存檔。

       

      3.2.3 施工安全

      自覺遵守勞動紀律,樹立安全思想,認真執行勞動保護法規及本崗位、本工種的安全技術操作規程,參加各種安全活動,提高安全自保能力,努力做到“不傷害自己,不傷害別人,不被別人傷害” ;自覺服從領導和各級安全人員的檢查和管理,自己不違章作業,發現他人違章作業應主動勸阻。對臨時用電設備、電動工具及梯子等要經常進行檢查,有問題及時處理。

       

      3.3 工程進度安排

      合同簽定后,根據工程的實際情況予以制訂,一般遵循以下原則:

      系統需求調研、分析時間: 1天

      系統設計時間: 1天

      系統主要設備訂貨、交貨時間: 12天

      系統安裝、施工時間: 30天

      系統調試時間: 4天

      具體的施工進度計劃如下表所示:(略)

       

      4 服務與培訓

      4.1 設計、安裝、調試及售后服務

      我們認為每一次工程都是樣板工程,因此我們將做好一切設計、安裝、調試和售后一條龍的服務工作。

      在服務上我們力爭做好三個環節:售前服務、售中服務、售后服務。我們愿以憑借多年的設計及施工經驗,為你們完成一個高質量的工程,并以此次為契機開拓更大的市場。

      售前、售中服務主要體現在:方案盡量合理完整技術前瞻;材料上嚴控進貨渠道確保質量;施工上嚴格管理,把問題控制在事前和事中。

      在安裝調試過程中,除做好我們本職工作外,我們還將著重注意配合業主做好工程的管理和協調工作,愿意與業主相互協商。

      為用戶服務,使用戶滿意,讓用戶無后顧之憂是我們的服務宗旨,我們將全力做好售后服務工作。用戶如有疑難問題,公司將盡快派人進行處理,反應時間不超過24小時,并定期回訪,解決有關問題。公司技術支持中心提供7x24h電話服務,解決用戶的疑難問題,工作時間提供遠程維護服務。

       

      4.2 培訓

      系統安裝調試完畢并已穩定運行,在工程驗收之前,對有關人員實行集中培訓,使其充分理解監控系統相關知識、掌握系統的操作與維護。經過培訓,運行操作人員達到能熟練操作使用該系統,系統管理人員達到能準確設置系統運行參數和管理權限水平,系統維護人員達到能熟練更換備品備件和進行日常維護水平。同時本公司技術服務中心提供服務熱線和遠程維護,用戶不能解決的問題都可以及時得到處理。

       

      4.3 設備及工程提供的免費保修

      設備免費保修期按供應商提供的質量保證期限實施質量保證,工程免費保修期為一年。保修期內無償保修(除人為因素外),保修期后繼續服務,只收成本費。

       

      5 結束語

      本公司將以很優化的系統設計,領先的性能價格比及嚴格的質量管理體系為用戶提供全方位的服務。對用戶而言,只要您提出各種要求并提供工程體系圖紙,剩下的工作您盡管放心,從咨詢、設計、供貨、安裝、調試到培訓及售后服務的各個環節,我們都會讓您滿意。