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[摘要]本文讨论了在潮白河泵站自动化改造过程中，所涉及的主要问题的解决方案，并对各个问题的解决方案作了简明扼要的阐述，能使读者对泵站自动化改造有更进一步的理解。
[关键词]保护监控网络综保
中图分类号:TU98.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0032-01
滦河水是天津市人民饮用及工业用水的主要来源之一，而潮白河泵站则是这条输水线路上的第一级提升泵站，在整个输水线路中起着非常重要的作用，潮白河泵站于1983年建成，并于2002年进行了一次电气及土建方面的改造，自这次改造至今，整个泵站已经安全运行了10余年，同时也出现了很多问题，比如：各个系统设备的老化；很多设备已经过时，备件短缺；系统设计本身的一些不足等等。因此我们在2013年对潮白河泵站进行第二次改造，整个改造分为电气及土建两部分，本文主要讨论电气部分。
整个泵站改造工程涉及的内容很多，这里就不一一讨论，只讨论其中一些主要内容。
一．各种系统设备的保护。
1、变配电系统设备保护
本次改造采用新型智能综合微机保护装置（简称综保），该装置具有保护、控制、测量和通信等功能，被保护的设备有泵站的高压进线，几台变压器，几台主电动机等，保护内容可以根据实际需求进行接入，比如：三段式定时限过流保护，三段式零序过流保护等（保护高压进线及母联）；差动速断保护，比率差动保护等（保护变压器）；限时电流速断保护，限时过流保护，低电压保护等（电动机保护）。具体综保设备我们采用南自的产品。
2、主机励磁系统设备保护
本次改造采用新型同步电动机微机励磁控制系统。系统主要配置包括双微机励磁调节器、启动及灭磁装置、励磁系统操作设备、保护元件等，本励磁系统可以实现本体保护，保护内容有：短路保护、转子过电流保护、转子欠电流保护、失磁保护等。
3、水泵机组及辅机系统保护
本次改造，更新水泵机组LCU（7套），变配电及公用设备监控LCU，油压系统LCU，排水系统LCU，真空泵系统LCU等，这里的LCU可与各种智能保护测控设备（如综保等）、传感器（如油压、温度等）等相连并采集相应数据，通过对采集数据的分析，做出相应的动作（如发出报警信号，通过继电器对设备进行操作等），比如：当机组在运行状态，导瓦温度过高时、油压不足时、油位偏低时，系统如何相应处理等。这些功能，通过对PLC进行编程，都可以做出快速准确的响应，从而实现对各种设备的保护功能。其中PLC设备，我们采用施耐德的产品。
4、防雷保護
按照相关装置及线路的防雷和接地标准进行安装配置。
二．计算机监控系统建设
1、监控系统结构分级
现代化泵站监控系统是通过计算机与PLC相结合构建的分布式监控系统，本次改造将系统分为3个层级：现地级、泵站级（控制室）、远程监测级。其中现地级具有最高操作权限，其次是泵站级，远端监测级可以通过访问上位机监测各种设备运行状况。
2、计算机监控系统网络架构
本次改造中计算机监控系统网络结构简图如图1
其中监控系统与远程网络连接时，①线路方法，考虑到安全原因，不建议采用此方法。②线路方法，在工程师站或单独配置一台服务器，安装双网卡，并配置成OPC Server，远端客户端通过OPC Client端，进行数据访问。也可购置OPC Server WEB版，服务器通过WEB形式将信息数据据发布出来，远端客户机只要通过浏览器即可查看自控系统数据。第二种方法可以防止数据库服务器直接暴露在整个网络。
3、监控系统软件
计算机监控软件系统由操作系统平台、数据库平台、计算机应用开发平台及PLC系统应用软件组成。操作系统不用多说。对于组态软件要求很多，例如：支持同时采集各种PLC、仪表、变频器、板卡、RTU等设备数据；支持数据缓冲和块传输；支持大画面设计；支持设备图形模型；支持双机冗余；支持报警、报表、历史数据记录功能；支持开放性接口（如支持ActiveX控件、OPC、DDE、.NET、OLE等）；支持WEB发布等。数据库平台要求：支持从OPC Server、IO Server、文件系统获取数据；数据压缩；数据查询、导出；支持Excel Addin；支持丰富数据访问接口（如API、ODBC、OLEDB、SDK等）；数据安全等。PLC开发，选用相应开发软件即可，开发时，注意I/O接口要对应正确，并做好对应统计表。
4、视频监视和大屏幕系统
视频监控系统要求：选好视频监控点、合理布置线路、注意做好室外监控摄像头的防雷，系统采用MPEG-4图像压缩技术，视频信号可保存在硬盘录像机中，也可与大屏幕监视系统/计算机监控系统相连，视频图像至少保存90天等。
[关键词]保护监控网络综保
中图分类号:TU98.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0032-01
滦河水是天津市人民饮用及工业用水的主要来源之一，而潮白河泵站则是这条输水线路上的第一级提升泵站，在整个输水线路中起着非常重要的作用，潮白河泵站于1983年建成，并于2002年进行了一次电气及土建方面的改造，自这次改造至今，整个泵站已经安全运行了10余年，同时也出现了很多问题，比如：各个系统设备的老化；很多设备已经过时，备件短缺；系统设计本身的一些不足等等。因此我们在2013年对潮白河泵站进行第二次改造，整个改造分为电气及土建两部分，本文主要讨论电气部分。
整个泵站改造工程涉及的内容很多，这里就不一一讨论，只讨论其中一些主要内容。
一．各种系统设备的保护。
1、变配电系统设备保护
本次改造采用新型智能综合微机保护装置（简称综保），该装置具有保护、控制、测量和通信等功能，被保护的设备有泵站的高压进线，几台变压器，几台主电动机等，保护内容可以根据实际需求进行接入，比如：三段式定时限过流保护，三段式零序过流保护等（保护高压进线及母联）；差动速断保护，比率差动保护等（保护变压器）；限时电流速断保护，限时过流保护，低电压保护等（电动机保护）。具体综保设备我们采用南自的产品。
2、主机励磁系统设备保护
本次改造采用新型同步电动机微机励磁控制系统。系统主要配置包括双微机励磁调节器、启动及灭磁装置、励磁系统操作设备、保护元件等，本励磁系统可以实现本体保护，保护内容有：短路保护、转子过电流保护、转子欠电流保护、失磁保护等。
3、水泵机组及辅机系统保护
本次改造，更新水泵机组LCU（7套），变配电及公用设备监控LCU，油压系统LCU，排水系统LCU，真空泵系统LCU等，这里的LCU可与各种智能保护测控设备（如综保等）、传感器（如油压、温度等）等相连并采集相应数据，通过对采集数据的分析，做出相应的动作（如发出报警信号，通过继电器对设备进行操作等），比如：当机组在运行状态，导瓦温度过高时、油压不足时、油位偏低时，系统如何相应处理等。这些功能，通过对PLC进行编程，都可以做出快速准确的响应，从而实现对各种设备的保护功能。其中PLC设备，我们采用施耐德的产品。
4、防雷保護
按照相关装置及线路的防雷和接地标准进行安装配置。
二．计算机监控系统建设
1、监控系统结构分级
现代化泵站监控系统是通过计算机与PLC相结合构建的分布式监控系统，本次改造将系统分为3个层级：现地级、泵站级（控制室）、远程监测级。其中现地级具有最高操作权限，其次是泵站级，远端监测级可以通过访问上位机监测各种设备运行状况。
2、计算机监控系统网络架构
本次改造中计算机监控系统网络结构简图如图1
其中监控系统与远程网络连接时，①线路方法，考虑到安全原因，不建议采用此方法。②线路方法，在工程师站或单独配置一台服务器，安装双网卡，并配置成OPC Server，远端客户端通过OPC Client端，进行数据访问。也可购置OPC Server WEB版，服务器通过WEB形式将信息数据据发布出来，远端客户机只要通过浏览器即可查看自控系统数据。第二种方法可以防止数据库服务器直接暴露在整个网络。
3、监控系统软件
计算机监控软件系统由操作系统平台、数据库平台、计算机应用开发平台及PLC系统应用软件组成。操作系统不用多说。对于组态软件要求很多，例如：支持同时采集各种PLC、仪表、变频器、板卡、RTU等设备数据；支持数据缓冲和块传输；支持大画面设计；支持设备图形模型；支持双机冗余；支持报警、报表、历史数据记录功能；支持开放性接口（如支持ActiveX控件、OPC、DDE、.NET、OLE等）；支持WEB发布等。数据库平台要求：支持从OPC Server、IO Server、文件系统获取数据；数据压缩；数据查询、导出；支持Excel Addin；支持丰富数据访问接口（如API、ODBC、OLEDB、SDK等）；数据安全等。PLC开发，选用相应开发软件即可，开发时，注意I/O接口要对应正确，并做好对应统计表。
4、视频监视和大屏幕系统
视频监控系统要求：选好视频监控点、合理布置线路、注意做好室外监控摄像头的防雷，系统采用MPEG-4图像压缩技术，视频信号可保存在硬盘录像机中，也可与大屏幕监视系统/计算机监控系统相连，视频图像至少保存90天等。