水口水电站桥机安全监控系统的研究

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福建水口电站是福建省最大的水电站。从2019年开始,水口电站7台机组开始进行增容改造,装机容量预计从原来的140万千瓦增加到161万千瓦。水口水电站桥式起重机位于水口电站厂房安装间,设计规格为两台2×250t/50t桥式起重机,桥式起重机属于特种设备。由于机组增容改造时间紧任务重,作为改造过程中最为关键的一环,厂房桥机的使用频率和使用强度大幅度增加。因此,在保证起重机较高运行效率的同时,还要具有足够的安全性与稳定性。本文以水口电站桥式起重机为研究对象,并开发出一套安全监控系统,对起重机的运行状态实时监控,并对出现的异常情况进行报警。本文具体完成的工作内容主要包括:1、介绍水口电站桥式起重机的构造,阐述其工作原理和生产作业过程,由此确定了起重机工作的危险源,在后面研究设计的监控系统中对这些危险源进行实时监控以及管理,并且给出了安全监控系统的总体方案以及相应的功能。2、硬件系统方面:确定了应采集和监控的内容,对安全监控系统的硬件进行设计,并完成了相应传感器的选型以及视频信号相关采集设备的选择。根据桥式起重机现场生产实际情况,介绍了PLC硬件设计及硬件选型,确定了以西门子S7-1500系列的PLC控制起重机的安全运行。3、PLC控制系统设计。结合桥机控制回路编写PLC相应程序,结合各结构相关的运行要求,对起重机各机构的安全进行控制,最后通过运行PLC实现对下位机系统的控制功能。4、安全监控系统上位机设计。运用西门子组态软件WinCC组态软件进行设计,同时完成了上位机的设计,系统不仅可以实现对桥式起重机的实时监控功能,而且还能对异常数据进行处理并进行数据管理,最后可产生相应预警提示操作人员。维护人员通过此系统可以查看桥机各个机构运行的历史记录,并可以进行数据存储和查询历史数据,包括曲线绘制、数据导出等。安全监控系统为水口电站桥式起重机的维护保养和安全运行提供了技术支持。
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