宁东供水工程监控系统及可靠性保证设计

摘要

随着计算机监控系统技术的迅速发展及其在大、中型泵站中的广泛应用，大多数采用计算机监控系统的大、中型泵站已要求实行“无人值班，少人值守”的运行方式，实行“无人值班，少人值守”方式就要求计算机监控系统具有很高的可靠性。 本人有幸参与并承担了宁东供水工程计算机监控系统的主要设计任务，本文通过对此工程的设计、安装、调试、投运中的心得体会，借助本人掌握的工程资料，撰写本论文。论文首先简单阐述了计算机监控系统可靠性保证的必要性，介绍了在“无人值班，少人值守”的运行方式及供水高保证率要求下的宁东供水工程计算机监控系统的设计情况，并对宁东供水工程计算机监控系统可靠性设计进行了阐述。在分析了影响计算机监控系统可靠性因素的基础上，对保证计算机监控系统高可靠性设计的原则和方法进行了探讨，提出了在计算机监控系统设计过程中，先进的可靠性好的系统结构形式选择、完善的系统功能配置、合理的设备选型及冗余设计、技术层面、管理层面上安全的措施，都是增强计算机监控系统可靠性的重要保障。最后对宁东供水工程计算机监控系统存在的不足及其他方面进行了探讨，并提出个人的建议。必然对今后的计算机监控系统设计有显著帮助。

目录

摘要

ABSTRACT

1 综述

1.1 宁东工程简介

1.1.1 工程概况

1.1.2 宁东供水工程设计要求

1.2 提高工程计算机监控系统可靠性的必要性

1.3 重视计算机监控系统可靠性设计所取得的成效

1.4 保证可靠性设计所涉及的方面

1.4.1 影响计算机监控系统可靠性的因素

1.4.2 系统可靠性保证方法

2 宁东供水工程计算机监控系统设计

2.1 计算机监控系统的设计原则

2.2 计算机监控系统主要任务

2.3 计算机监控系统的控制方式及控制权限

2.3.1 分层(级)控制方式

2.3.2 控制权限

2.4 系统结构

2.4.1 系统分布及组网

2.4.2 调度中心计算机监控系统

2.4.3 泵站计算机监控系统

2.4.4 鸭子荡水库计算机监控系统

2.5 设备选型配置

2.5.1 硬件配置

2.5.2 软件配置

3 宁东供水工程监控系统功能设置及性能指标

3.1 系统功能

3.1.1 主要功能

3.1.2 调度中心监控系统功能

3.1.3 泵站监控系统功能

3.1.4 鸭子荡水库监控系统功能

3.2 计算机监控系统的性能指标

3.2.1 远动技术指标

3.2.2 实时性指标

3.2.3 可靠性指标

3.2.4 可维修性性指标

3.2.5 可利用率(A)

3.2.6 计算机系统之间的数据通信通道

3.2.7 主机 CPU负荷率

3.2.8 适应环境能力及抗干扰能力

3.2.9 可扩展性

3.2.10 安全性

3.2.11 可变性

4 计算机监控系统数据采集及控制流程设计

4.1 泵站监控设备

4.1.1 计算机监控系统控制设备

4.1.2 计算机监控系统监视设备

4.2 计算机监控系统控制流程设计及I/O采集

4.2.1 全线控制流程

4.2.2 机组 LCU控制流程设计及I/O采集

4.2.3 公用 LCU

4.2.4 辅机系统

5 宁东供水工程监控系统可靠性保证设计

5.1 计算机监控系统控制方式和结构形式

5.1.1 控制方式

5.1.2 结构形式

5.2 保证系统高可靠性的功能设置

5.2.1 调度中心监控系统

5.2.2 泵站监控系统功能

5.3 系统硬件设备选型及软件配置

5.3.1 主要硬件设备选型

5.3.2 软件配置

5.4 系统的冗余结构设计

5.4.1 监控主机、操作员站热备

5.4.2 PLC现地子站热备

5.4.3 网络总线

5.4.4 电源冗余

5.5 其他方面

5.5.1 系统的技术先进性、成熟性

5.5.2 系统的可靠性

5.5.3 系统的开放性、合理性

6 探讨的几个问题与建议

6.1 水泵电动机的选型应综合考虑对它的监控要求

6.2 取消智能马赛克模拟屏

6.3 重要监测点的传感器、变送器要冗余配置

6.4 重要监测点的传感器、变送器要良好实时性

6.5 报警与故障处理功能应由 LCU独立完成

6.6 重要监控点的示流信号器选型问题

6.7 监控系统软件应具有“黑匣子”功能

6.8 建立严格的上岗运行责任制度

6.9 设立“风险”释放区

7 结论

8 致谢

9 参考文献