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1、某某风电场环境远程监控系统技术方案书某某风电场环境远程监控系统技术方案书风电场环境远程监控系统技术方案书目 录一需求分析3二建设目标3三系统整体规划设计431 设计依据 432 设计原则 533 体系架构 634 应用架构 835 数据架构 836 部署架构 8四系统功能说明941 环境远程监控系统功能9com 电子地图 9com 风电场环境远程监控系统的监控管理10com 门禁集中管理 16com 报表集中管理 17com 事件集中管理 17com 知识库管理18com 集中维护 1842 权限管理功能 1843 告警管理功能 1944 报表管理功能 2145 个性化管理功能2146 数据管
2、理功能 2247 远程访问功能 2248 系统安全性23com 不间断稳定运行23com 通讯线路网络化25com 双机冗余热备 25com 多级权限管理 26com 实时日志功能 26com 抗干扰性 2749 监控软件接口及集成27com 串口总线接口 28com TCPIP 协议接口28com OPC 系统网关接口 29com SNMP 协议接口 29com 数据库接口29410 系统性能指标30五系统功能特点31六主要设备介绍33一需求分析随着我国风电行业的大力发展风电场风机的数量日益增加针对风电场风机分布区域广数量多其设备安全保障运行维护运维人员的安全高效我公司针对风电行业自身特点和
3、需求推出了适用于风电行业的环境远程监控系统环境远程监控系统应用远程通讯技术视频技术红外成像技术网络技术控制技术遥测遥视技术实现风电场升压站设备机房及控制中心的动力设备环境安防和消防的统一监控提高了设备系统维护的及时性和准确性保证被监控对象的运行正常达到提高效率减员增效的目的环境远程监控系统将风电场升压站设备机房通过网络集中到控制中心可极其方便地为风电场的设备管理和环境监控提供一体化的解决方案系统实现724 小时的统一监控与管理极大地减轻了风电场维护人员工作负担同时又大大提高了整个系统运行的可靠性稳定性和兼容性可扩性实现了风电场的科学管理二建设目标环境远程监控系统的总体目标是通过对风电场各风电机
4、组升压站管控中心的统一监控和管理实现控制中心可以查看风电场风电机组升压站管控中心的动力环境状况设备安全状况安全防范状态设备运行状态视频图像红外成像等并进行数据的存储分析处理通过环境远程监控系统的建设要能实现以下目标建立一套完整的环境远程监控系统实现对风电场风电机组升压站管控中心运行状况的 724 小时全面集中监控和科学管理通过环境远程监控系统的建设保障风电场设备的安全稳定运行实现风电场动力和环境的集中维护管理提高风电场的维护效率为系统中风电场设备的运行提供高度稳定可靠的监控信息资源节省风电场运行管理费用帮助用户达到短期投资长期受益的目的为用户的信息化网络化系统提供一个稳定安全的风电场环境保障确
5、保提高管理工作效率并为用户提供安全舒适的工作环境系统可适应发展需要做到具有可扩展性及灵活可变适应使用环境的变化和工作性质的多样化三系统整体规划设计31 设计依据系统设计依据客户需求中的风电场建设设计的相关图纸参照风电场建设技术标准规范并借鉴其它风电场建设项目丰富的施工经验满足风电场环境远程监控系统业主需求工程建设满足国家现行电子信息系统设计规范且满足有关 A 级计算机机房工程建设方面的标准及规范并参考 TIA-942 部分标准工程设计施工验收时需满足下列标准及规范包括并不限于以下标准及规范如各标准及规范对相同内容有不同规定时遵循更严格的标准如有更新版本按照新版本执行风电场安全规范风电场施工验收
6、规范电子信息系统机房设计规范 GB 50174-2008 计算机场地安全要求 GBT 9361-1988 计算站场地技术要求GB 2887-2000安全防范工程程序与要求GAT 75-94电子信息系统机房施工及验收规范 GB 50462-2008 JGJ 16-2008电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB 50169-2006工业企业通信接地设计规范GBJ 79-85通风与空调工程施工质量验收规范GB 50243-2002产品制造商的产品手册设计规范施工安装指南32 设计原则环境远程监控系统严格按照风电场建设有关技术防范的规定建设实施采用高标准的监控系统设计原则达到国内领先国际先进的总体
7、建设目标系统的前端数据采集服务器都采用嵌入式 Linux 系统系统应同时支持 IE 浏览器及和客户端接入本设计方案自始至终体现了以下的设计思路1 技术先进性监控设备均选用国际技术最新的专业厂家产品软硬件均为模块化结构电气隔离采用 RS232485SNMP 和 TCPIP 接口符合国际最新潮流系统软件采用当前最先进的技术系统配置和画面组态具有方便性而且系统的体系结构灵活开放3 系统可靠性系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品各模块间互相独立互不干扰并具有热插拔和主设备倒换功能在设备更换时不影响整个系统的正常工作保障系统全天候正常运行系统的局部故障不影响整个监控系统的正常工作4 系统的电磁兼容性现场
8、采集器硬件设备具有良好的电磁兼容性监控设备本身不产生影响被监控设备正常工作的电磁干扰并具有较强的抗电磁干扰的能力5 系统开放性监控系统预留多种对外接口能向上级集中监控平台提供监控软件的所有监控数据及报警信息其中数据接口包括 TCPIP 接口 SNMP 协议接口OPC 接口以及 XML 接口等6 系统可扩展性系统的建设采用模块化结构具有灵活的多级组网功能模块化结构有利于扩容与扩展扩展成本低廉7 系统易维护性软件系统中文化操作简单方便日常维护时间少所有的监控内容均在一个软件平台中察看具有统一的监控界面并能在监控中心实现所有风电场的远程集中管理维护及升级8 系统安全性监控系统硬件采集回路具备有良好的
9、保护机制不会因采集回路造成被监控设备电路发生断路过流和短路等故障不会对被监控设备造成损害监控系统硬件设备应具有良好的防护性能不会对人员的身体造成伤害系统硬件可以同时提供交直流电供电接口应能在安装现场给出的基础电源条件下不间断地工作系统具备自检功能当发生故障时能自动在屏幕上显示故障单元故障部位及故障性质以便提醒工作人员及时维修更换系统具备判别监控系统及设备自身故障导致的告警并提示出故障发生的环节及时准确地反映出硬件模板和通道故障状态故障时间故障地点及相关信息9 系统节能性充分考虑整个设计环节的节能标准在达到使用要求的基础上尽可能地节约能源和资源10 系统经济性系统配置满足性能价格比在各种同类系统
10、和条件下达到最优并充分考虑系统的运行成本并使之达到最小化33 体系架构风电场环境远程监控系统体系架构分为物理设备层网络层系统层数据层应用支撑层及应用层等系统架构中各层功能说明如下1 物理设备层物理设备层是本系统的数据采集源所有的数据都来源于物理设备生成的数据本层包含所有被监控的智能设备及各类传感设备如风电场安全防范的视频设备红外防盗设备集电线路的线缆防割设备红外成像设备动力设备风电机组的塔内入口的门禁设备有毒有害气体的探测设备塔内控制箱运行状态监测设备塔内UPS 监测设备箱式变电站监测设备升压站内的环境监测设备动力监测设备风电场控制大楼控制中心的环境监测设备动力监测设备等要求采用现场总线具备可
11、靠性抗干扰能力要求能够支持 BACnetLonworksModbus 等各种协议以便对三方设备及系统的集成具有两层网络结构主网采用 Ethernet 技术支持 TCPIP 传输协议采用光纤网络传输或双绞线传输传输速度不小于 10Mbps 现场设备与采集器之间采用现场总线网络可以保证通讯的时时性通过网络在实时服务器提供与其他系统进行通讯的标准数据接口如 OPCDDEODBC 等3 系统层系统层包括系统服务和系统基础设施系统服务包括系统基础服务及安全管理基础服务 如内部进程的排序多种时序的处理 CUP 运算时间的分配运行进程存储及内存的分配登录权限的设置和分配安全级别的查验外部入侵的记录等 系统基
12、础设施包括承载运行各类服务器以及存储设备如实时数据库服务器历史数据库服务器代理服务器邮件服务器内存闪存硬盘磁盘阵列磁带等4 数据层数据层由信息数据和状态数据组成信息数据如存储在环控数据库门禁数据库历史数据库配置数据库中的说有数据是系统运行处理的基础是配置参数和汇总报表生成的基础是信息形成的来源所有系统中产生运行状态故障状态及信息交流状态预警状态报警状态提示状态休眠状态等形成数据是设备和系统的晴雨表是检测和控制的基础和实施条件5 应用支撑层应用支撑层为应用层提供基础支撑包括登录授权参数管理日志以及 Web 服务数据集成服务门户管理它提供通过标准 Webservices 接口和 WCF 接口的数据
13、调用同时提供 OPCODBC 方式的数据输出 OPCODBC 接口标准参照其相应规范执行6 应用层应用层包括集中监控管理告警管理报表管理权限管理个性化管理及数据中心远程浏览等其作为人机交互的主要部分完成所有的数据可视化展示工作其所有展示结果来源于应用支撑层对数据层数据的调用分析或再处理7 接入层接入层包括移动设备接入 Client 客户端 IntranetInternet 接入短信电话语音报警及 API 等的接入34 应用架构风电场环境远程监控系统集中监控管理告警管理报表管理权限管理个性化管理数据管理远程访问以及界面展示等于一身可综合有效地管理风电场的动力设备环境因素及其他监控设备可查看各设备
14、的运行情况为用户提供有价值的报表及数据分析处理35 数据架构风电场环境远程监控系统对风电场的安全防范视频设备集电线路的线缆防防盗设备红外入侵设备风电机组门禁设备有害气体监测设备塔内控制柜的监测设备电源监测设备升压站的环境监测设备门禁和消防设备控制中心如UPSSTSATS 配电柜蓄电池精密空调温湿度等的监控数据被采集后存储于其数据库服务器从而实现风电场的设备数据进行分析处理及管理并且给总控中心留有数据接口非常方便快捷36 部署架构在风电场的控制中心设置双机冗余热备功能主服务器负责对对风电场中的底层的被监控设备嵌入式采集终端进行统一管理对数据进行分析完成各种统计报表并在控制中心的集中管理平台上实现
15、各种高端管理应用如集中监控管理报表事件集中管理告警过滤等功能系统提供 BS 和 CS 两种架构其中 BS 架构支持100 个以上客户端接入控制中心的备用服务器在监控平台上实现与主服务器同时热备主服务器的数据一旦主服务器出现故障立即接替主服务器的工作直到主服务器恢复工作把主控任务交给主控服务器以确保控制中心的时时数据控制信息准确可靠四系统功能说明风电场环境远程监控系统针对风电行业多级分支的架构根据用户对风电场管理的需求能对风电场实现集中监控包括风电场的安全防范视频设备集电线路的线缆防防盗设备红外入侵设备风电机组门禁设备有害气体监测设备塔内控制柜的监测设备电源监测设备升压站的环境监测设备门禁和消防
16、设备控制中心如UPSSTSATS 配电柜蓄电池精密空调温湿度等的监控等具有完善的监测和控制功能更为重要的是融合了风电场的管理措施对发生的各种事件都结合风电场的具体情况非常务实的给出处理信息提示值班人员进行操作风电场集散式监控管理系统实现了风电场设备的统一监控管理智能化实时语音电话报警和事件的实时记录可极大地减轻风电场维护人员负担提高工作效率并可有效地提高系统的可靠性清楚处理各种事件关系实现风电场的科学管理41 环境远程监控系统功能风电场环境远程监控系统可实现风电场远程集中监控管理工作人员在控制中心即可统一对风电场中设备的运行状况进行查看远程二次开发远程升级及远程维护集中监控管理功能包括电子地图功能风电场安全防范遥视监控管理功能报表事件集中管理功能知识库管理功能和集中维护功能等com 电子地图用户通过系统登录界面登录后首先看到的是风电场的电子地图主界面上显示风电场各个监测控制设备的地理位置点击后可进入相应地方监测控制设备的主界面后期集成后的功能下面两个图是风电场集中监控系统的电子地图界面风电
