电气自动化监控系统技术方案去掉组态界面.docx

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电气自动化监控系统技术方案去掉组态界面

哈达山松原灌区乾安片

电气综合自动化控制系统

技术方案

第一章工程概况

1.1基本情况

本次招标内容为：

水字泵站、龙海泵站、有字泵站、洪字泵站计算机监控系统及微机保护装置、高频开关直流电源装置、微机式励磁装置、泵站及闸门侧视频通讯设备。

包含以下建设内容：

1）计算机监控系统：

包括工程各级调度系统设备、各节点主要控制设备及传感器的采购配套、安装调试及应用软件的编程。

2）通信网络系统：

包括工程整体通信线路的布设及施工。

3）视频监控系统：

包括工程主要节点视频监控设备的采购配套及安装调试。

4）微机保护装置：

包括变电站保护屏以及通讯设备。

5）直流电源、微机励磁装置：

包括工程设备采购及安装调试。

1.2环境条件及对设备安装的要

1.2..1自然条件

海拔高度：

500--1000m

极端最高气温：

35℃

极端最低气温：

-30℃

1.2.2安装地点条件

1、泵站控制室：

运行温度：

-10～35℃

相对湿度：

20%～80%

2、闸站：

运行温度：

-25～36℃

相对湿度：

20%～90%

1.1.2.3尘埃

多尘、扬沙气候。

全年多风，平均风速每秒2.9m，最大风速25.7m/s。

系统设备应充分考虑防尘措施，应采用密封机柜和带过滤器的通风孔。

室外安装的摄像机等系统设备应充分考虑防风、防尘、保固等措施。

1.1.2.4电源

1）、可为本系统设备提供下列电源：

a）三相交流380V±15%，50Hz±2%，中性点接地电源。

b）单相交流220V±15%，50Hz±2%电源。

c）直流220V电源（80%～115%）。

2）、由本次工程配置的UPS电源：

a）30KVA、6KVA、2KVAUPS电源，交流380或220V，50Hz；

b）工作环境温度：

-20℃～+45℃；

c）工作相对湿度：

≤90％（25℃时）；

d）海拔高度：

≤2200米。

1.3设计依据

1.3.1法规、政策、设计文件依据

（1）《吉林省哈达山松原灌区工程乾安灌片电气设备招标文件》及附属技术要求；

（2）现场查勘及收集的资料

1.3.2技术规范和标准

本技术方案中所有设计、制造、安装、试验和检验均符合下列技术规范、标准：

（1）国际电工委员会（标准）（IEC）；

（2）国际标准化组织（标准）（ISO）；

（3）国际电气电子工程师协会标准（IEEE）；

（4）中国国家标准（GB）；

（5）中国水利电力行业标准（SD（DL））。

1.3.3行业规范

本技术方案遵照执行的中国国家和中国水利、电力行业规范有：

（1）《电气装置安装工程及验收规范》（GBJ232-82）；

（2）《电气建设安全工作规程》（SDJ63-82）；

（3）《电气装置及安装工程母线装置及施工验收规范》（GBJ149-90）；

（4）《建筑电气安装工程质量检验评定标准》（GBJ303-88）；

（5）《电力建设施工及验收技术规范》（SD51-82）；

（6）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-92）；

（7）《低压电器基本标准》（GBJ497-79）；

（8）《电气装置安装工程低压电气施工及验收规范》（GB5054-96）；

（9）《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》（GB50171-92）；

（10）《电气装置安装工程1KV及以下配线工程及验收规范》（GB50258-96）；

（11）《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB60168）；

（12）《水位观测标准》（GBJ138-90）；

（13）《工业企业通信设计技术规定》（GBJ42-81）；

（14）《微型数字电子计算机通用技术条件》（GB9813-88）；

（15）《计算机场地技术条件》（GB2887-89）；

（16）《水利水电工程水情自动测报系统设计规定》（DL/T5051-96）；

（17）《水力发电厂计算机监控系统设计规定》（DL/T5065-1996）；

（18）《水闸工程管理设计规程》（SL170）。

（19）《水情信息编码标准》（SL330-2005）；

（20）《计算机软件开发规范》（GB8566-88）；

（21）《计算机软件可靠性和可维护性管理》（GB/T14394-93）；

（22）《计算机软件质量保证计划规范》（GB/T12504-90）；

（23）《计算机软件配置管理计划规范》（GB/T12502-90）；

（24）《安全防范工程技术规范》（GB/50348-2004）；

（25）《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-1994）；

（26）《安全防范系统验收规则》（GA/T308-2001）；

（27）《工业电视系统工程设计规范》（GB/J115-1987）；

（28）《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）；

（29）《信息技术开放系统互连网络层协议》（GB/T-17963-2000）；

（30）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB/50343-2004）；

（31）《建筑物防雷设计规范》（GB/50057-1994）；

（32）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB/J232-90、92）；

（33）《安全防范工程费用概预算编制办法》（GA/T70-1994）。

1.4设计原则

1.4.1系统的设置原则

根据吉林省哈达山松原灌区工程乾安灌片电气设备的功能需求，至少按照以下原则进行系统设置设计和工程实施管理：

1）、实用性、先进性、专业性、开放性、安全性、集成性和经济性。

a）系统设置强调实用化，技术上应是先进的并具有兼容技术发展趋势及先进、成熟产品的能力，在体现宁夏中南部城乡饮水安全工程综合自动化系统整体特色的同时注意各子系统设置的经济效益。

b）各子系统设置应注重信息管理系统使用功能的专业特点，应满足城乡饮水安全工程水量调度信息、水情信息、办公管理及与外部机构互联的功能要求。

c）系统设置应综合平衡，兼顾现代化信息管理系统的特点，主要系统应达到国内先进水准，例如：

信息通讯系统、数据安全系统、机电设备管理系统、遥视系统等。

d）系统设置除考虑建设时的一次性投资外，还应充分考虑系统运行时的运行成本，并使之达到最小化。

2）、综合自动化系统设计应遵循全面规划和分步实施原则，设计应全面、周到、注意预留预埋到位并有充分余量，以适应未来发展的需要。

3）、综合自动化系统设计应充分考虑系统所涉及的各个子系统的信息共享，确保系统总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性，可以集成不同厂商不同类型的先进产品，使整个综合自动化系统可以随着技术的发展和进步不断得到充实和提高。

4）系统的配置设计除了必须依照国家和地区的有关标准外，还必须根据吉林省哈达山松原灌区工程乾安灌片电气设备总体结构要求进行各子系统的配置设计，各子系统必须为结构化、标准化和开放性系统，综合体现出当今的先进技术水准。

5）综合自动化系统必须具有极高的安全性、可靠性和容错性。

6）在实现先进性，可靠性的前提下，系统的配置设计应达到性能与价格的优化目标，达到经济运行、节约能源和人力的目的。

1.4.2系统构成原则

本综合自动化系统所采用的子系统的构成应符合以下原则:

●可靠性：

应具备系统长期和稳定工作的能力。

●实用性：

系统应符合有关规范的要求，并且实现容易，操作方便。

●先进性：

系统应是满足可靠性和实用性前提下最先进的系统，特别是符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟的系统，设备配置应是目前主流厂商的成熟先进产品。

●开放性：

系统应遵循开放性原则。

系统应提供符合国际通用标准的软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性，扩展性和可移植性。

●经济性：

系统应在满足基于当前需求的前提下性能价格比达到最优，其经济性应包括以下内容：

a）系统本身的价格（包括系统、技术服务和培训）

b）系统运行后经济效益预算的可能收益。

c）对系统实施现场的特殊要求所需的费用。

d）对系统集成所需的有关软件和硬件等的开发费用。

●集成性：

系统应该能够将各个子系统集中于同一操作平台下，以便于各个子系统之间的信息及数据互通，提高系统的效能，同时方便操作管理人员完成对整套系统的操控，即操作人员可以在一台终端上的一套软件下，完成对涉及的关键子系统的监控管理。

●安全性：

系统应遵循相应安全标准要求（包括网络安全策略、应急处理和其它安全考虑等），同时系统须具备操作使用上有相应的权限管理措施以防止内部越权或违规操作导致的危害，同时也为可能出现的事故提供可追溯资料。

1.4.3.系统功能要求

根据吉林省哈达山松原灌区工程乾安灌片电气设备工程的管理特征,其综合自动化系统的设置应符合以下主要功能要求：

1）在满足技术条件和运行要求下，力求技术先进、节省投资、利于生产、方便维护管理。

2）符合泵站工程的机电设备使用、管理功能的要求；

3）符合吉林省哈达山松原灌区工程乾安灌片电气设备的集变电所、高压机电设备管理、配水信息获取与调配管理、行政办公管理、财产/物业管理与一体的使用功能要求；

4）符合哈达山公司自身信息通讯系统、设备控制系统、综合自动化系统、、遥视与安防系统、外部关系机构之间的独立性和互连性要求。

第二章用户需求分析

2.1系统建设目标

1）、本工程按“交钥匙”工程建设，全系统工程应建设成为具备高可靠、高性能的全计算机远程监控系统，同时具备远程维护、全网络化信息交换的现代控制水平。

2）、实现对全线各泵站，水库闸门和阀门进行远方监控、数据采集，自动实时控制，输水调度，及运行管理。

3）、遵循统一规划，分步实施的建设原则。

在实现本地计算机监控系统各项功能的同时，按照全系统统一规划的标准实施；在系统的通讯网络建成后，能无缝实现“少人值守”“少人值班”的控制要求，能实现现地自动化运行控制及远方调度中心与管理处遥控、遥信、遥测、遥调、遥视三级控制功能。

按照远期规划的目标，最终实现所有调控命令都由上级调度中心发出，实现各泵站所有机电设备远方控制、实现整个系统的运行特征和水力条件遥测、实现站之间和各站与控制中心之间的通信遥测、实现整个系统各泵站现场视频信号的远方遥视等功能。

4）、系统成熟、可靠、先进、性价比高。

系统配置和设备选型符合计算机发展迅速的特点，充分利用计算机领域的先进技术，系统达到当前的国内先进水平。

5）、系统为全分布、全开放系统，既便于功能和硬件的扩充，又能充分保护应用资源和投资，分布式数据库及软件模块化，结构化设计，使系统能适应功能的增加和规模的扩充。

6）、系统实时性好、抗干扰能力强。

人机接口界面友好，操作方便。

2.2建设任务

吉林省哈达山松原灌区工程乾安灌片电气设备工程水字泵站、龙海泵站、有字泵站、洪字泵站综合自动化工程系统的建设任务包括通信及网络系统建设、计算机监控系统建设和分布式远程网络视频监控系统，直流、励磁系统装置建设四大部分，具体为：

2.2.1通信及网络系统

根据招标文件要求,本工程规划在龙海泵站、水字泵站、有字泵站、洪字泵站各配置一套40门调度交换机和1套通信电源系统，调度总机按调度通信、行政通信功能合一考虑，设备内部分群设置，并设1个智能调度台。

各调度交换机通过2M中继接口与公网连接。

由于与电力调度和电信连接方式未确定，该调度交换机需配置不少于2个2M中继接口，信令方式可选PRI或7号。

2.2.2中继接口：

1个2M中继接口与公网连接，可以采用PRI信令或7号信令，内部4位等位编码，出局可以是4、7、9位编码，支持主、被叫号码转换。

保留1个2M接口待与电力调度互连，可选PRI信令或7号信令。

2.2.3高频开关电源

配套挪威产120A高频开关电源1套。

采用N+1方式工作，2V120AH蓄电池组1套，为调度机提供电源保证。

2.3系统主要设备简介

2.3.1STD-400/56D系列数字程控交换机

STD-400/56D系列数字程控调度交换机主机采用全分散控制和交换技术，由汇接主系统、用户子系统、通信子系统组成。

汇接主系统提供24个2M无阻塞交换，支持DP、DTMF、MFC、EM、R2、EBR2、中国1号、7号（TUP/ISUP）、Q、DSS1及本公司专用信令；每个用户子系统提供128个端口和2个2M的无阻塞交换，端口可按任意比例配置分机用户、ISDN-U接口、环路中继、2/4线EM、载波音转接口、VOIP接口、SIP接口、RJ45接口等；各子系统公用部件全部为1+1热备份；汇接主系统与用户子系统组合达2000端口+16个2M的总系统，支持远端模块应用；用户子系统也可以最大4个组合成512端口+8个2M的独立系统；通信子系统为汇接主系统、用户子系统提供双路-48V直流供电及4个RS232转RS422/485保护接口，1个RS232转调制解调器接口。

汇接主系统采用32位嵌入式低功耗LPC2210作为主处理机，三级流水线结构，可提供55MIPS的指令执行速度，64M软件空间、32M数据空间、8M数据保存空间，80C32作为板处理机，768*768时隙无阻塞交换网络、DSP音令处理、板间通信采用8Kb双口RAM、模块化电源供电、最大12块每块2路共24个2M接口；用户子系统采用P89C669作为主处理机，256*256*2时隙无阻塞交换网络、DSP音令处理、模块化电源供电、最大16块每块8端口共128端口及2个2M接口；汇接主系统与用户子系统采用2M内连，采用专用共路信令通信，支持远端模块，用户子系统间通过PCMBUS连接，采用CSMA/CD协议的串行通信总线（SBUSⅡ）通信；系统有汇接主系统时时钟由汇接主系统指定并控制切换，无汇接主系统时没有指定的主时钟系统，主时钟系统在运行过程中由软件自动检测控制切换，子系统间运行时钟不相互依赖，实现了真正的全分散结构；汇接主系统由通控CPU板、网络板、2M接口板、DC/DC电源板和母板组成，用户子系统由主控CPU板、用户板、ISDN接口板、环路中继板、四线E/M板、音转板、DC/DR电源板和母板组成；最大可提供16个2B+D-U接口/RS232/RS422/485调度台接口和RS232维护台接口；调度机的参数通过维护台人机命令由电路板中的EEPROM保存，断电时参数不会丢失，并采用分散保存和加载，保证系统重启时间不大于30秒；大量ASlC的应用简化了系统的结构，同时提高了系统的可靠性。

STD-400/56D数字程控调度交换系统是开放式概念设计的全数字PCM调度交换机。

最新模块化组合结构方式，集声音、数据、传真、调制解调等多种服务功能于一体，使得STD-400/56D数字程控调度系统能充分满足现代通讯需要。

STD-400/56D程控调度交换系统的设计符合CCITT和CEPT标准，以确保与ISDN兼容。

系统终装容量可达2000端口，用户和中继可任意配比。

以先进的ASIC专用单片集成电路技术设计之STD-400/56D程控调度交换系统，具有体积小、耗电低、功能灵活兼性能可靠等诸多优点。

本系统具有二线环路中继、四线电力载波音转中继、磁石、二/四线E&M中继、ISDNBRI（U）、ISDNPRI、数字2M中继、VOIP、SIP、PTT等接口，支持DP、DTMF、MFC、EM、R2、EBR2、中国1号、7号（TUP/ISUP）、DSS1、QSIG等信令；支持路由迂回、禁止回绕、路由预测、跨局强插、跨局强拆、跨局转移、跨局会议、语音提示、一机多号、一键到位等先进的调度功能，可以满足电力、公安、石化、钢铁、煤炭等企事业单位的电话调度通信和专网电话调度网组网使用。

STD-400/56D数字程控交换机，设备采用分散型的控制方式，完全是模块化、积木化、插件化结构，并采用叠装式组件结构。

分散型控制方式的优点是各子系统层之间相互独立运行，当某一层子系统出现故障或需要停止工作时，不会影响其他层子系统的正常运行。

各子系统的公用部分又都是采用热备份冗余配置，平时由主用设备工作，备用设备监视，当主设备出现故障时，由备用设备进行切换，投入运行并告警，并保证系统实时数据不丢失，通话不间断。

任务均摊，主处理器监视，若一套设备出现故障，会自动退出运行并由主处理器告警。

各层子系统数据同步写入、读出、修改，故层间的主控CPU板只需更改其跳针位置即可相互通用。

很好的体现了STD-400/56D数字程控调度交换系统的先进性、稳定性、可靠性；

2.4调度台

触摸平板智能调度台（型号:

CDDT-1）

⏹采用触摸液晶一体机，支持Windows系列操作系统。

⏹运行速度快，界面美观

⏹支持触摸点击和无线鼠键操作

⏹支持来电号码，中文名称的显示

⏹支持每个来电电话独立语音提示

⏹每个用户按键可设置多组号码完成一键到位功能

⏹支持号码簿快速拨号

⏹支持未接电话查询及回拨

⏹支持來電显示全免持聽筒调度手柄或无线调度手柄

⏹支持树型调度界面

⏹支持黑名单功能

⏹支持可视调度（需接入局域网）

⏹支持TTS语音报号功能

2.5．系统基本功能

2.5.1调度功能

☎轮呼功能

当被叫用户有几个可选号码时，根据需要进行轮流呼叫。

☎用户直呼调度台功能

分机用户可直接呼叫调度台的调度员话机。

☎调度直呼分机、外线用户功能

调度员摘机，按下空闲用户，即呼叫该用户。

该用户为外线用户时，自动出中继拨号。

☎调度转接分机功能

调度员接听来话（包括中继），按下第三方用户，即接通该用户，实现三方通话，调度挂机退出通话，即实现转接。

☎呼叫保持功能

将与调度员通话的用户保持，与其他用户通话后再召回该用户，继续通话。

设“保持”和“召回”操作。

☎强插用户功能

调度员强插某内部用户或中继，可实现三方通话。

☎强拆用户功能

操作同强插操作，有“强拆”键，一次强拆一个用户。

☎监听用户功能

调度员可以监听用户间的通话。

☎呼叫排队功能

当同时有多个用户呼叫调度台时，对呼入的用户具有排队功能，并有语音提示。

☎夜服功能

每一个调度台可以设定任意一个分机为夜服分机。

启动夜服功能后所有到调度台的呼叫都呼至该分机。

☎调度话机可以使用头戴式受话器

用于呼叫中心模式的调度系统。

☎通话录音功能

调度台与用户之间的实时通话进行录音。

☎调度台可接扬声器，话筒功能

可通过扬声器，话筒进行调度通话。

☎调度台来电显示功能

用户呼叫调度台时，调度台显示该用户的中文姓名和电话号码二合一来显。

☎支持多调度台功能

可以使用多个调度台同时处理调度事务,最多可支持16个调度台。

☎调度台分群功能

可分成16个调度群，对应16个调度级别，所有用户可分配到不同调度群中，各调度群组间可由用户控制完全隔离或按需按级联系，信息共享，实现分群控拨。

☎调度台一键到位功能

调度员只需点击一个用户按键可以完成用户呼叫到接通的全部工作。

☎分机紧急呼叫功能

具备紧急呼叫功能的分机可以通过特殊操作向调度台发起紧急呼叫。

☎跨局强插/强拆功能

调度台呼出时,可以对某些正通话的跨局用户进行强插/强拆。

（需要对端交换机开放权限）

☎虚拟调度功能

整个调度系统可以虚拟地划分为多个独立的调度系统，分别承担调度业务。

☎双手柄调度功能

每个调度台有两个调度电话参与调度业务，并依据键权自动跟踪原则进行操作。

☎调度值班记事薄功能

调度员可以使用调度值班记事薄做记录，此记录与通话的其它相关信息一起保存，并提供查阅。

☎调度台组织多方通话功能

不管来话或去话，调度员按下空闲用户，即将该用户加入多方通话，按下通话用户将该对用户加入多方通话。

多方通话要求达96方。

2.6会议功能

☎组呼功能

调度员快速呼叫事先定义的用户组中的全部用户。

☎选呼功能

调度员从号码簿定义部分或全部用户中选择若干用户进行快速呼叫。

☎定义会议用户组功能

调度员可以定义会议用户组并编辑会议用户组内的成员。

☎会议预编功能

调度员可以预先编排一个会议的参加人员，在需要开会时可以立即呼出。

☎用户加入会议功能

调度员在会议进行中，可以将用户呼出并加入会议；也可以将已经呼入调度系统的用户加入会场。

☎用户退出会议功能

调度员将用户从会议中退出。

☎用户状态显示功能

在操作界面上，通过图标显示会议用户的状态，包括主席、会员等。

☎用户发言权限切换功能

调度员可切换用户发言权限。

如从主席切换到会员，会员切换到主席。

☎会议点名功能

在会场中，调度员可以逐一和与会用户单独通话，达到点名的目的。

☎会议提示音功能

在会议进程中，有操作提示音指导用户进行话机终端的操作。

2.7交换功能

☎分机中继之间的呼叫功能

分机呼叫分机，分机呼叫调度话机，调度话机呼叫分机，分机出中继呼叫中继用户，入中继用户呼叫调度话机或通过调度话机转接到分机，调度出中继呼叫中继用户。

☎不等长号码的编号机制功能

用户分机的编码实现1—16位的任意编码，用户编号不依赖于物理端口顺序。

☎分机拍插转接功能

分机用户在接通电话后可采用拍插簧操作进行呼叫转接。

☎分机权限设置功能

包括只能应答、只能呼叫调度、内线用户、专网用户、长途用户、公网市话等16个级别。

☎中继分组、局向设定功能

能对中继进行分组并对组设置局向。

☎主机具有自动识别呼叫的功能

对于某些用户分机，当收到呼叫时，其振铃有内线呼叫、紧急呼叫、外线呼叫、调度呼叫、会议呼叫的区分。

☎出中继可以等位拨号功能

在编号规划不冲突的情况下，可以直接拨对端局用户号码而不需加出中继号。

☎来电显示功能

分机能够发送主叫号码（在设置需要时，）送给分机用户和调度台，或通过中继发送给对端局。

☎电脑话务员功能

用户呼入调度后，可以在语音提示的引导下拨号呼叫分机。

☎热线/延迟热线功能

分机摘机后自动接到调度台话机或指定的分机,也可延迟5S（可修改）后接到调度台话机或指定的分机。

☎分机具有呼叫转移功能

支持无条件转移、遇忙转移、无应答转移。

☎计费功能

系统通过对呼叫详细记录进行处理，实现计费功能。

☎其它新业务功能功能

如：

免打扰、缩位拨号、定时提醒、分群控拨、振铃代答、通话代答、遇忙回叫、虚拟中继连选等。

2.8维护功能

☎调度员身份验证功能

调度员登入操作维护软件时可进行身份验证，只有合法调度员才能使用操作维护软件进行系统维护。

具体的方式如输入用户名、用户口令。

☎编辑用户组信息功能

可以增加、删除、修改用户组项和用户组中的用户。

☎编辑维护人员功能

可以增加、删除、修改系统维护人员的登记项。

☎远程维护功能

调度系统具有一定的远程维护功能，可以远程了解系统运行情况，进行故障处理。

☎系统运行日志功能

记录系统运行期间的重要事件。

2.9其它功能

☎电话号码薄功能

建立用户的电话号码薄，方便调度员快速查询电话号码，并呼叫。

☎未接来电号码查询功能

方便调度员快速查询未接电话号码，并呼叫。

☎黑名单功能

该名单内的号码呼叫调度台时将被拆线，只针对外线号码。

☎可视调度功能

CDDT-1型触摸调度台具备网络条件时，可进行视频调度。

2.9.1设备技术指标与参数

2.9.2交换特性

交换方式：

时分交换T-T-T

话务量：

0.5-1.0erl

话机接口：

DP或DTMF

2.9.3传输衰耗

a.分机至分机：

0.5-3.5dB

分机至中继：

0.5-3.5dB

中继至中继：

0.5-3.5dB

b.衰减频率失真：

+0.5~-0.5dB

c.非线性失真：

+0.1~-0.1dB

d.对地平衡度：

>50dB