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1、 山西省电力公司调度大楼中控室电气方案二一年六月1、前言1.1、 概述山西省电力公司调度大楼位于太原市府东街169号，地上37层，地下4层，东、西裙楼各4层，主楼背后还有供热、配电、消防等配套设备楼，安全防范工作特重要。2009年经过安防改造后，调度大楼内几乎是无死角监控，并且在每个出入口均设置红外、微波三鉴探测器，经过一年多的试运行，达到设计要求。本次中控室的装修工程中，室内原有布局发生变化，并且接入16个电力小区的140多路图像，原有的电视墙与操作台也已经不能满足需求， 并且对整个中控室内布局有所增加，本次装修工程中消防、供水系统以及空调系统均列入改造范围。为进一步保障电力调度大楼安全、和
2、谐的工作与生活环境，并根据调度大楼各个不同区域的不同功能与要求，从调度大楼的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性。1.2、需求分析电力调度大楼中控室装修本次涉及的内容比较多，我们将分别论述：（1） 调度大楼安防控制及其电源系统的改造（2） 电力小区安防传输回中控室集中控制系统（3） 配合消防及供水系统进行改造（4） 七氟丙烷由无管网改造成有管网（5） 机房空调系统改造（6） 增加机房新风换气机一套第一部分、调度大楼安防控制及电源系统的改造在经过对电力调度大楼现场考察后、我公司对电视监控系统规划设计时，本着远近结合、近期为主、配置合理、适
3、当预留的思路进行了系统规划设计，设计时遵循了以下原则：1. 成本和先进性设计原则。监控系统要采用当前国际上较先进的技术，所选设备技术性能优良、功能完善、工作稳定可靠，兼顾地形、环境等具体情况，本着实用、经济、可靠的原则，在节约及降低成本的前提下，使系统发挥最大作用，增加设备的使用寿命，减少使用和维护费用。2. 系统的冗余性设计。近似功能增加时，为减少二次投资，设计时就留有充分的余地，以便今后方便的进行扩充。为此，设备采用模块式结构。在需要时可随时增加视频及其他控制摸块，使系统具有灵活的扩展性。3. 用户特殊情况设计原则。在设计时充分分析用户使用的实际情况，做出相应的实施方案。在本方案中对防暴、
4、防尘、耐高低温等问题做了很好的解决。4.可靠性:安防系统的可靠性是第一位的。在安防系统设计、设备选型、调试、安装等环节都应严格执行国家、行业的有关标准及公安部门有关安全技术防范的要求，贯彻质量条例，保证系统的可靠性。 5.独立性: 安防系统应建成直属保卫部门一体化管理的独立体系，绝不能作为其它弱电系统的子系统进行混合管理，以减少安防系统可能遭到的各种损坏或其它系统可能造成的干扰，从行业管理的角度来讲，安防系统属于特行的一个分支，在业务上属于公安厅技防办管理，而其信息又直接为公安部门服务，从这个角度讲，安防系统也应是一个独立的系统。 6.安全性:安防系统的程序或文件要有能力阻止未授权的使用、访问
5、、篡改，或者毁坏的安全防卫级别，硬件设备具有防破坏报警的安全性功能。7.联动性:安防系统能与其它系统联动，如消防系统、灯光照明系统，保证自身能获得更好、更准确的信息，并为其它系统提供必要的服务，同时确保安防系统不会影响到其它系统的功能。 8.扩充性:安防系统是一个相对开放的系统，系统应有较大的扩充余地。(1)、 选择开放的硬件平台，具有多种通讯方式，为实现各种设备之间的互联、集成奠定良好的基础。 (2)、 选择标准化和模块化的部件，具有很大的灵活性和容量扩展性。 (3)、 遵守各种标准规定、规范进行设计，为系统的扩展提供一个良好的环境。 (4)、 系统设计采用支持并符合国际标准、国家标准、工业
6、标准及行业标准的产品，使系统具有良好的兼容性，以利于现在和将来的设备选型及联网集成，便与保证各供应商产品的协同运行，便于施工、维护和降低成本。系统应在初步设计时，就考虑未来良好的发展性，可以方便的进行系统扩容和设备更新，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性能。 9.经济性:在满足安全防范级别的要求前提下，在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上，在考虑系统的先进性的同时，按需选择系统和设备，做到合理、实用，降低成本，从而达到极高的性能价格比，降低安全管理的运营成本。1、设计思想 安防监控系统对于提高电力调度大楼保安监控能力，确保楼内设备、物品、人员安全具有重要意义。一方面保安人员容易
7、通过监控系统及时发现闲杂人员等，减少案件发生机率，大减轻了安全保卫与物业管理部门的压力；另一方面每天的上下班时间是人流比较多的时候，掌握整个大楼公共部位人员活动的情况，以避免因人多而发生意外。因此，我们采用了模拟、数字相结合的方法来实现该系统功能，以达到更高的性价比。统观该系统主要包括：视频矩阵切换控制、可编程多键盘操作和多媒体微机控制、局域网、以及多媒体联网控制，配有长时间录像、视频打印、画面分割、报警联动等先进的技术。对大厦内各个区域里的所有情况一目了然，运筹帷幄。2、设计方法安防系统作为电力调度大楼现代化管理工作有力的辅助工具，实现对各个楼层及出入口24小时实时有效的图像摄取、视频传输、
8、图像显示、图像记录；并还具有远程控制、报警联动等功能以预防安全事故的发生。所以系统各项功能的设计和实现，必须以满足电力调度大楼安全保卫和安全管理为中心，服务于大厦管理工作为宗旨。对各个重点区域、重点部位实施全面覆盖、不间断、无盲点监视，必要时启动视频移动检测设备和三鉴探测报警设备并自动录像。原有的电视墙部分基本不做改变，三台控制机柜，里面包括所有的主要控制设备，比如硬盘录像机、信号分配放大器、矩阵、画面分割器、报警主机等，所有设备全部拆除下来将机柜移位，再重新安装调试，在拆除与安装的时候必须严格按照操作规程进行，原有的线缆全部拆短，这次改造中要将线缆延长，在延长的过程中不能出现信号失真，因此在
9、施工过程中必须细心。将原来的配电柜从竖井里移出到控制机房，完善原有的不足电力调度大楼在一层设有中控室，整幢大厦设有弱电竖井。视频监控及防盗报警系统的设备采用总线结构，传输控制设备全部安装在弱电竖井内。这样使系统结构清晰，维护方便。视频及防盗报警系统采用统一集中供电的方式，220VAC电源由中控室输出，一路用于前端摄像机，另一路供给报警系统三鉴探测器。 供电方式示意图第二部分、电力小区安防传输回中控室集中控制系统山西省电力公司16个公共区域小区及办公区域，各小区及办公区域的本地安防系统已全部完工，并且能够实现本地监控及图像提取。16个小区共装有130多只彩色摄像机及高速球型摄像机（各小区情况不尽
10、相同），视频线采用SYV-75-5，采用直流12V电源供电，由安装在各小区值班室统一集中供出，保证了供电质量。 1、电力小区中控室改造综述监控系统中心控制设备采用了纯数字方式，利用数字硬盘录像机存储及管理图像数据方便的优势。所有摄像机图像经视频电缆先进入各小区值班室的硬盘录像机。硬盘录像机与整个电力小区局域网相联，可以实现图像到电力公司调度大楼中控室的传输。所有图像通过100M局域网传输回中控室，然后通过海康威视的解码卡将数字图像解成模块图像，进入矩阵进行集中管理控制，可以在电视墙上任意切换。对所有的视频信号通过视频线送到主控室进行实时监控并录像。所有的监控图像都直接送入主控室安装的视频分配器
11、，其中分出一路给硬盘录像机，作为图像资料的电子录影。另分出一路给矩阵主机，与矩阵主机相连接的主控键盘可以对图像进行切换控制。另外与矩阵主机连接的多媒体主机也可以对监控图像进行监看、控制和录像。并且可以通过矩阵主机将主要的图像传输到电视墙的监视器上。电力小区安防系统共装有130多只彩色摄像机及高速球型摄像机，视频线采用SYV-75-5，采用直流12V电源供电，由安装在各小区值班室的配电柜集中供出。 改造后的中控室控制设备采用了模拟与数字相结合的方式，发挥了模拟矩阵控制方便、运行稳定的特点，又利用数字硬盘录像机存储及管理图像数据方便的优势。所有摄像机图像经视频电缆先进入监控室的视频分配器，经分配后
12、一路进入视频矩阵，另一路进入硬盘录像机。矩阵切换输出8台32“彩色液晶监视器。模拟矩阵和硬盘录像机两套系统既做到相互独立而又相互补充，互不影响，提高了整个系统的可靠性。矩阵视频输出到电视墙上8台32“彩色液晶监视器，切换显示相关监视点图像，再输出一路至操作台上的主监视器上，保安人员能方便地切换任一路图像到主监视器。经过网络传回的硬盘录像机图像根据需要配置16路，9路，4路模式，采用多画面分割显示方式，所有硬盘录像机及一台管理电脑可对任一台硬盘录像机进行设置和操作，为保安人员提供方便。对所有的视频信号通过视频线送到主控室进行实时监控并录像。所有的监控图像都直接送入主控室安装的视频分配器，其中分出
13、一路给硬盘录像机，作为图像资料的电子录影。另分出一路给矩阵主机，与矩阵主机相连接的主控键盘可以对图像进行切换控制。另外与矩阵主机连接的多媒体主机也可以对监控图像进行监看、控制和录像。并且可以通过矩阵主机将主要的图像传输到电视墙的监视器上。电力小区安防控制及其电源系统的改造工程主要集中在控制设备的位置移动及其重新布置电源控制系统。2、电视墙供电根据电力调度大楼人员的作息时间每晚零点后基本没有工作人员活动，为节省能源，零点后值班人员切断电视墙的电源，如下图所示：K1是通过报警主机的输出继电器控制，在没有布防或者布防后没有触发的情况下是处于“常开”的状态。K2是值班人员能够通过手动的方式来控制电视墙
14、的电源，正常状态下电视墙的电源是通过K2，在零点时,报警布防、K2断开，那么监视器处于关闭状态，当有报警发生时K1导通，监视器打开。同时为避免28台监视器同时开启而产品瞬间大电流冲击，我们会采用延时继电器，将电视墙分成6组，每组5台，每间隔2秒打开。 第三部分、配合消防及供水系统进行改造为了满足整个楼层供水系统的监测与控制的智能化，提升集控室的自动化水平，现要改造操作台系统，把现在的仪表显示信号、水泵、风机运行信号和控制信号，都进入上位机，通过操作上位机，实现供水系统的控制与信号采集、显示，而且，水箱报警系统也进入上位机，监测水箱水位情况，水位超限报警，及时提醒值班人员检查，另外，上位机系统具
15、有数据记录、保存、打印功能，对所有设备的状态、电流数据，连续采集，通过报表或实时曲线等分析设备运行状态，提早预测设备状态，如果故障隐患，及时处理，保证设备安全运行。一系统主要配置及组成 操作台该造，需要设备主要有PLC控制系统、电量采集系统和上位机监控系统。1. PLC控制系统主要配置国外名优控制器FX2N-80MR一台，扩展模块FX2N-16EX三台、采集模块FX2N-8AD一台和通讯模块FX2N-485BD一台，另外，在控制器及扩展模块选型时，I/O点都预留30%的余量，做为备用。2.电量采集模块由于采集36台水泵的电流信号，所以，选用电量模块12台，每台能采集三台泵电流，要把数据传输到上位机显示，电量模块的输出信号选择RS485，具有通讯功能。3.上位机监控系统上位机监控系统由工控机、显示器及上位组态软件组成，工控机选用现在高档配置酷睿2双核2.4GHZ处理器，2G内存，250G硬盘，另配置多串口卡，实现与下位设备通讯；显示器采用优质三星22寸，可嵌入操作台内，牢靠固定，分辨率高；上位机采用组态王6.51，具体功能如下：u 丰富的图库 组态王嵌入版提供专业图形库，降低了工程人员设计界面的难度，缩短开发周期，节省工程投
