新建电厂繁衍
电,如同空气般,我们的生活离不开它。近几年,随着经济的发展,人们生活消费结构的升级,以及重化工业(钢铁、有色、化工、建材等)的快速增长,使得用电量急剧增加,电力供应出现了不平衡的局面。电荒,开始席卷中国。据相关资料显示,2004年全国用电量达到21735亿千瓦时,比2003年增长14.9%,电量缺口达到650多亿千瓦时,是电力供需最为严峻的一年。\r\n电力工业主要包括五个生产环节:发电(包括火力发电、水力发电、核能和其他能源发电)——输电——变电——配电——用电。国家对应电力短缺的思路,就是扩大电力供应,建设电厂,也即增加电力工业的第一生产环节——发电。于是,兴建电厂成为五大发电集团(华能、大唐、国电、华电、中电投)的重要举措,一批批新、扩建电厂如雨后春笋般的拔地而起。据2004年国内五大发电集团、各辅业集团的资产统计资料显示:大唐、中电投、国电、华电、华能新建及扩建电厂分别是92个、90个、 115个、113个、76个,此外,华润集团、各辅业集团、自备电厂等新建及扩建电厂共200多个。\r\n可见,这几年是电厂投建的高峰期。但从新建电厂分布区域来看,电厂建设重点地区是于华北、华中和华东。这从国家发改委2004年57号公告公布的168个已核准项目可看出,2004年1月至2005 年7月,国家新核准电站项目共168项,其中,华北、华中、华东共占了110项,这种情况,跟电力供应紧缺主要集中在这三个地区有关。另外,在发展电力结构上,火力发电厂投建的比重仍比较大,据相关资料统计,到2004年底,火电、水电、核电、风电在电力总装机中的比重分别为73.7%、24.5%、 1.6%、0.2%。
2004-2006年,电厂监控市场驶入快车道
电厂新建、扩改建热潮,为电力设备生产企业带来不少商机。一个电厂投资巨大,有几十或上百亿,是多数企业逐鹿的目标。近些年,工业电视监控系统(CCTV)的厂商也在这块“肥肉”中割到了自己的一份。\r\n电厂电视监控市场容量主要源于两个方面,一是增量市场——新建、扩建电厂上CCTV项目,二是存量市场——已建电厂CCTV系统的改建。\r\n对于新、扩建电厂,从2002年起,五大发电集团就将工业电视监控系统作为电厂设计的一部分。对此,北京自动化系统工程研究设计院项目经理杨金汉解释说,以前老电厂是将电视监控系统当作可上可不上的项目,并没有受到太大的重视,但现在已成为新、扩建电厂审批的一项内容,设计院会将监控系统纳入电厂建设的计划当中,在设计电厂时就已考虑该系统的设计。另悉,在2005年4月,上海公安局技术防范提出的上海市地方标准《重点单位重要部位安全技术防范系统》中,也将电力系统列为重点防范单位。\r\n此外,随着我国电力行业“厂网分开,竞价上网”的发展,追求利润最大化成为发电企业的主要目标。在这种情况下,企业为提高生产效益,节约成本,需要实现信息化管理,而电视监控系统作为一种服务于电厂生产的设备,也是一种管理手段,可以起到实施决策、提高生产效率的作用,已被发电企业所领悟。\r\n正是在这些背景下,电厂电视监控系统成为新、扩建电厂的必要项目,并驶入了发展的快车道。但从电厂投建情况看,2004—2006年是新、扩建电厂的高峰期,因此电厂监控市场也迎来极佳的发展机遇。武汉明大电力技术工程有限公司工程师姚龙腾表示,从2001 年国家开始对一些电厂的新建与扩建,电厂对监控设备的需求呈现一个上升的趋势,按照电厂对电视监控的要求,平均每个电厂投资200万,每年的市场规模估计有几个亿,其中2004、2005年的市场最为可观。\r\n除了新、扩建电厂以外,随着一些老电厂领导安全意识的提升,且由于电厂行业内部交流、人员流动较频繁,老电厂领导在参观新建电厂的监控系统以后,也会进行扩容,逐步增加、完善监控系统。\r\n然而,电厂这一领域有何特点?近两三年,电视监控系统在电厂的应用状况怎样?
局部模拟监控——全厂数字化监控
其实电厂启动监控设备,也不是近几年的事。杨金汉表示,大约从1996年始,在一些电厂就可看到电视监控系统的身影,但早期电厂的监控系统比较简单,而且布控范围不广。以火电厂来说,通常只是在输煤系统安装监控系统,监控输煤各设备运行情况。\r\n然而,电厂的监控需要、监控技术的进步等因素,使得目前大部分电厂已过渡到实现全厂工业电视监控。所谓全厂监控也就是在全厂重点区域都会布控,如火电厂全厂监控的区域就包括生产区与保安区。生产区除输煤区域外,还包括主厂房机组区域、电除尘灰渣监视区域、化学水处理监视区域、制氢站废水系统监视区域、脱硫系统监视区域等;安保监视系统则是对厂区主要路口、厂区周界、办公大楼各出入口等位置进行监视。\r\n而随着电厂实现全厂范围的监控,监控点就越来越多及分散。据了解,电厂一般有几百个监控点,如大唐集团的项目——内蒙托克托2*600机组的电厂,就达600多个监控点。由此,实现集中监控管理成为一种必然的需求,而且基于当前电厂已有的完善计算机网络,传统模拟监控模式已满足不了用户的需求。这一点,在如今的电厂招标书上就可以看出,招标单位都要求整个电视监控配置方式要按照“纯数字”的方案来设计。\r \n但就实际情况来看,目前电厂还没完全实现纯数字化,数模结合“集中监控”的结构还是占多数,即在监控分区域设置硬盘录像机,将所有的视频信号(模拟信号)接入监控分中心,并将各区域子系统,利用1000M光纤以太网连接到集中控制室,在集控室进行全厂监视、控制、管理等,另外将工业电视系统与全厂 MIS、SIS网连接,使所有视频信息共享。这种监控模式可以结合数字、模拟两者的优势,但向纯数字化发展会是未来的一个需求动向。
适应复杂电气环境
与其它领域不同的是,电厂作为工业环境,环境因素比较复杂,如火电厂,就具有高频电磁干扰、粉尘聚集和高温潮湿等特点,因此在设备类型选择、配置上以及视频传输方式,都应充分考虑电厂的环境特点。\r\n以火电厂的输煤系统来说,它是火电厂十分重要的支持系统,但又是环境极为复杂、污染最严重的地方,其线路长(15公里以上),有室内外设备,且室内外的温差大(在煤仓间温度最高能达到50°C左右),另外,煤在筛、碎、运输的过程中,会有粉尘(煤尘和灰尘)散发出来,因此应用于该系统的设备应具有很强的适应能力,并采取相应的措施,如摄像机应采用雨刮装置,或防水防尘型的防护置,防护等级不低于IP65等等。\r\n而用于火电厂锅炉系统的监控系统,因为是观察火焰的燃烧情况,就应具有耐高温的特性,就此,河南远翔科技发展有限公司工程师周锟表示,锅炉的摄像机在其内部应具有风冷却及吹扫风吹扫功能,以使摄像探头能在高温环境下长时间工作;另外,在镜头内部还可配备不同深度的滤色片,以适应不同锅炉的燃烧工况。\r\n在设备的选择上,可根据不同区域提供不同类型的监控设备。北京洛达电子工程有限公司市场部经理崔岩举例道,如由于锅炉系统黄昏时不开灯,可采用低照度摄像机;输煤监控区域较灰暗,可采用1/3、感光度比较大的摄像机;水位的监控区采用小镜头;机组车间则可用固定摄像机……\r\n另一方面,电厂容易产生干扰问题,一些大功率的设备会对附近的摄像机的线路产生很强的影响,从而影响视频信号质量,为此为电厂选择合适的传输方式也是考虑的重点。\r\n就目前看,监控传输方式有很多种,如视频基带传输、光纤传输、双绞线传输、宽频共缆传输、网络传输、微波传输。但不管采取哪种传输方式,都有它的利弊,最重要的是要根据电厂实际情况与环境特点来选择,其中抗干扰能力强是关键因素。
新建电厂繁衍紧密结合生产
电厂是一种生产型的企业,电厂一切设备都是服务于生产。电厂应用工业电视监控系统也一样,其主要目标不在于安防,输助安全生产才是其最终目标。\r\n安全生产是发电企业的生命,其目标是保证电力正常供应,防止和杜绝人身死亡、主设备严重损坏、特大事故的发生等等。电视监控系统作为辅助电厂生产的一个设备,主要是监视电厂各设备的运行状态,以减轻现场人员劳动量和劳动强度。例如:监视输煤各环节(卸煤、堆煤、上煤和配煤)的运行情况;观察锅炉内煤粉混合物燃烧现象,包括点火、灭火及正常燃烧等现象,这对于及时发现各种危险状况,制止事故的发生将起到重要作用。\r\n所以电厂一般都愿意投资电视监控系统,这对于电厂来说也算是一笔较小的支出。据介绍,发电集团的习惯是:2*300MW的机组一般做120万或300多万的监控。这笔资金占电厂总投入的比例是很低的,像电厂一个锅炉系统的投入就要上亿。\r\n但如果要更好地满足这一领域市场的需要,在未来产品的开发上,必须更紧密结合生产。因为只有始终与生产紧密结合,真正为企业提高效率,用户投入的积极性才会更高。\r\n据了解,目前监控系统只是一个输助生产的设备,不能完全代替人工监视工作。烟台东方电子信息产业股份有限公司电力调度自动化事业部经理李天赋指出,监控系统使电厂从原来十几个人到几个人监视,减少了人员、提高效益,但有些设备的运行状态,并不是后台监控人员通过监控系统可以分辨出来的,现场还需要有人员监视,这对监控设备的图像质量就提出了更高的要求。\r\n洛达崔岩也表示,目前,当监视人员发现生产过程出现问题时或设备运行出错时,必须派相关专业人员到现场维护,但电厂范围一般比较大,专业人员赶到现场需要花去一段时间,体现不出及时性;如果监控设备能做到自动记录、上报,并且音视频同步,专业人员可以远程对守护人员进行现场指导,就能及时排除问题及故障。\r\n或许,这些是对监控系统的进一步要求,但产品更生产紧密结合应是一条不变的路线。
安防子系统齐相助
输助电厂生产的安全系统,除了电视监控外,还有门禁、报警、消防安全、巡更/巡检等系统。近些年,它们在电厂的应用也渐有起色。\r\n先说门禁系统,较早以前其在核电厂就已有所应用,目前新、扩建电厂为了朝更规范管理方向发展,也会开始考虑安装这套系统,其主要是用在一些重要生产车间与电子设备间,检修或值班人员凭感应卡或密码开启进入,限制了未经授权人员的进入。应用例子如:葛洲坝大江二江电厂、广州台山电厂、华能集团等等。\r\nDDS公司北京办事处于海表示,针对电厂面积大、区域比较分散特点,对门禁设备有几点要求:门禁通信路由器要有多种组网方式、多种协议;控制器的抗干扰能力要比较高,具有防爆、防尘等特点;在技术上,要能与其它安防子系统集成,可以进行分级管理,并能结合多种软件模块,如停车场管理模块。\r\n而巡更、巡检系统是针对电厂的运行设备种类繁多,线路复杂的特点而得以应用。相关人员用巡更系统对各种设备、线路进行定时检查,以为电厂运行检修人员提供相关的资料。此外,报警系统主要是实现生产故障的报警与周界的防范,当生产设备发生故障,或有人非法入侵时,系统发出信号,并联动监控画面,对报警区域进行自动录像。\r\n相对来说,目前这些系统应用没有监控系统广泛,不是作为电厂达标的一个项目,但众多业内人士表示,这些系统会是以后电厂必备的设备,只是存在时间问题与市场推广的过程,像他们在做监控工程时,就会预留一些接口,以便日后可以跟这些系统集成在一起。
2008年前一把火
电厂的兴建、管理的需要、网络条件的成熟等因素,使监控或其它安防子系统(尤其是监控系统)在电厂应用上,迎来了火热期,少部分厂商占上先风,在里头捞到 “大鱼”,但仍有大部分企业正摩拳擦掌想加入市场行列,然而,市场前景如何?\r\n姚龙腾分析道,总的来说,2008年前电厂监控市场应该还是一个很有前景的行业,2004、2005年电厂监控市场已步入高峰期,2006年上半年还会再持续高速发展;如果按比例来说的话,2008年前,电厂估计还有 45%电视监控市场规模。因为目前一些扩建火电厂、水电、风力电厂还没有完全停批,根据当地情况,有一些电厂还正在报审中。据了解,电厂一般是分几期建设,有的电厂甚至建设到第八期,而每一期都是作为一个独立的项目,需要经国家审批。所以,明大公司近期也在工程部成立了一个新公司,打算专门做电厂的工程,并将主要精力投入到这块市场去。\r\n在采访中,其它厂商也均持看好的态度。当中,北京中天技源电子科技有限公司李盼辉从电力发展的结构,指出潜在的商机。他表示,火电厂对环境污染比较大,随着国家对可再生能源、新能源的重视,水电厂、核电厂等等会相继出现,而不管是什么样的电厂,监控、门禁、报警等系统都将是必不可少的设备。\r\n另据了解,电厂建设周期比较长(火电一般是2-3年,水电3-4年),近几年新、扩建电厂并不是都会上马安全系统。李天赋解释道,一些电厂认为与生产关系不是太大的项目,会先拖一拖,所以在今后的几年,仍有一些前几年新、扩建的电厂要陆续上安全系统;另外,有些已经安装监控等系统的电厂,他们不满足于已有的系统,或要求升级换代,所以市场前景较可观。\r\n可见,在接下来的几年里,电厂安防市场的发展空间是巨大的,但这把火焰不会燃烧太长,估计到2008年后会渐渐暗淡。姚龙腾表示,到2008年后,电厂对安全系统需求会放慢,因为目前电厂投建已有过热的趋向,国家开始对电厂建设进行控制,部分新建电厂已经停批,当2008年全国电力供需达到平衡时,电厂的监控市场就没有现在火热了,2008年后可能就只是做一些配备的工作。\r\n也由此,电厂监控项目成为多数企业要进来争夺的对象。据了解,原来在电厂做的公司并不多,现在已有不少企业蜂拥加入市场竞争中,一些有背景的IT和集成的公司也慢慢地切入到这个行业;另外,由于每一个电厂建设都是划给五大发电集团来规划,靠背景关系做项目的现象更是加剧了竞争。\r\n 那么,在竞争激烈的情况下,安防厂商如何进入这一市场呢?姚龙腾建议道,目前知名安防企业在电厂做的不多,反而是一些名不经传的公司在做,而大腕们要想进入这一市场,除了做好产品外,还要做电厂关系业务,获得电厂专工的支持;另外,受整个电气环境的影响,前端设备几乎是进口品牌独霸天下,而数字控制系统则是以国内为主,根据这点,厂商们就可以抓住相应机会,直接做好与电力设计院与电厂的脉络关系,因为在招标书里指定的设备,无论是哪家公司中标,都要用制造商的产品。\r\n可以说,要在2008年前电厂的这块大蛋糕中,分食到自己的一份,更需要的是,一批懂得市场运作和跟几大发电集团有一定关系的公司。
发电厂工业电视系统的特点
本文结合某水力发电厂工业电视系统,介绍了发电厂工业电视系统的特点和常见问题,并着重介绍了发电厂工业电视系统设计和实施时需要注意的问题和解决方法。
某水力电厂工业电视系统实例介绍
该电厂的工业电视系统共有五十一个摄像机,其中四十个是云台摄像机(普通云台和快速球形云台);主控部分采用两台德国歌德布吕克公司的三十二路数字视频监控主机,在地下控制中心和地面主控中心各设置了两台视频监视器和控制终端;传输部分采用同轴电缆(75-5和75-7)和光缆,同轴电缆和光缆是建厂时敷设好的;该厂的办公区距离厂区约有十公里,在办公区设有若干分控终端;全部控制终端均通过计算机网络实现对工业电视系统的控制和图象监看。这是一个典型的数字化网络化的工业电视系统,其系统结构示意图如下:
发电厂工业电视系统的特点
1. 高温(热电厂锅炉轮机区域)高湿(水电厂水轮机区域);
2. 震动强度大;
3. 电磁环境差,厂区常处于大电流强交变磁场环境中;
4. 地形复杂,初次进入犹如迷宫;
5. 雷电多发;
6. 云台摄像机多;
7. 以工业监控为主,安防为辅;
8. 要求工业电视系统与发电生产报警系统、火灾报警系统等联动;
9. 由于厂区范围大,设备分散,通常要求工业电视系统是数字化网络化的。
发电厂工业电视系统设计和实施时常见问题和解决方法
通过分析发电厂工业电视系统的特点可以看出,与通常的电视监控系统相比,电厂的工业电视系统有着许多不同之处,我们在系统的设计阶段就要特别注意结合其特点选择合适的系统结构,选用适合的设备器材,避免在实施项目时造成难以解决的问题。下面结合发电厂工业电视系统的特点,介绍一些设计和实施时要注意的事项及遇到问题的解决方法,供参考。
系统结构
电厂工业电视系统的系统结构应选择网络化的分布式系统,一来可以提高整个系统的可靠性,二来给系统今后的模块式(积木式)扩容打下基础,同时可以大大减少线缆敷设的工作量,降低系统造价。
采用分布式结构(离散系统),在摄像机和报警器相对集中的区域设置网络化监控主机组成本地小系统,将各个本地小系统由计算机网络组合成为分布式大型工业电视系统,不再需要将每个摄像机的视频电缆敷设到控制中心,既减少了电缆成本,也减少了电缆敷设工作量。当某个本地小系统出现不可预见故障时,只影响局部区域,整个工业电视系统还将正常工作。当系统需要扩展时,仅需要增加本地小系统并将其加入大系统即可。
前端设备的选择
前端设备要选用质量可靠,指标满足要求的产品。由于现场环境通常是高温高湿以及强震动的场合,选用设备的可靠性尤为重要。防护罩和连接电缆也要固定牢固,最好有减震措施。
信号传输方案的选择
通常的电视监控系统在信号传输部分的设计和实施较为简单,但在发电厂(变电站)环境的工业电视系统要特别注意,如果处理得不好,整个系统的图象质量会很差,难以达到使用要求。
由于大电流强磁场的干扰,通常的非平衡电缆传输方式将不再适合。在这种环境下,如果用同轴视频电缆传输视频信号,图象会出现严重干扰条纹,这是由于交变磁场在同轴电缆上产生的电压信号叠加在视频信号上所致。采用屏蔽质量好的同轴电缆会有所改善但难以彻底消除干扰。在这种情况下可以采取以下两种方案,一是采用光缆传输,这将彻底避免电磁干扰,特别是传输距离较远时,系统的成本也不会增加太多;第二个方案是将不平衡方式的视频信号转换成平衡方式的视频信号,采用双绞线传输,特别是信号传输距离较近,采用光缆造价太高时,这一方案是最佳选择。由于双绞线是平衡传输方式,交变磁场产生的共模干扰将被完全抵消,视频信号的传输质量非常好。要特别注意的是,双绞线只能采用非屏蔽双绞线,否则无法抵消共模干扰。不平衡—平衡转换器要选择质量好的产品。
防雷设计
在发电厂特别是雷电多发地区的发电厂,工业电视系统一定要做好防雷设计和施工,防雷方法与普通的防雷措施区别不大,此处不再详述
设备布置
电厂工业电视系统主要应用于生产设备的监控,前端设备的布置要以看清设备仪表为主。监控主机通常带有硬盘,所以要避开强震动地区或者加以减震措施。
主控设备选型
在电厂的环境中,要使用可靠性高,功能强大,抗电磁辐射的高端监控主机,由于电厂的监控系统是次要的辅助系统,平时很少使用,但是需要使用时不能出现问题,一旦出现问题很难进行维修。特别是在超高压环境下,设备根本不可能维修。电厂24小时不间断运行,设备区和厂房的进入受到安全和生产的限制。我们采用技术和可靠性在世界上处于领先地位的德国歌德布吕克公司产品——MSCII监控主机作为主控设备,它的特点是:技术先进、工作稳定、可靠性高,厂家提供的平均无故障时间数据是10万小时;产品功能强大,是基于WINDONS开发的网络化监控主机产品,界面友好,可以满足各种设置需求;运行于无人职守环境时,可以远程设置及维护,已经在国内的多个无人职守变电站使用多年,得到用户的广泛好评。
结束语
发电厂工业电视系统有着许多特点,认识这些特点并在系统设计时采取相应措施应对是很重要的。本文结合电厂的实际,系统总结了在此方面的经验教训,相信对从事发电厂工业电视系统设计和实施的人们具有很好的参考作用。
电厂工业电视监控系统的关键技术与应用
从2002年发电集团将全厂工业电视系统纳入到电厂设计的整体范畴后,促成了电厂工业电视这个行业的迅速发展。在国内电视监控领域,这也是新兴掘起的另一块大蛋糕,等待的是大家如何共同去分享,或是如何在残酷的竞争生存。
长期以来,电厂各部分生产区域主要以人力巡视为主,对各生产部位设备的运行情况安排大量的人员进行巡视,特别是火力发电厂输煤部分,每一条皮带都需要大量的工作人员来回巡视,由于区域性大,输煤过程中的工作故障还是不断发生,采用电视监控对每条皮带的关键部位进行监视,通过控制室监视器上的视频,对预将发生的安全事故进行及时处理和纠正,便能有效的控制和解决在生产过程中发生的突发性事故。后来在新建和扩建的电厂项目中,工业电视监控系统逐步应用到全厂每一个角落。
发展现状
电厂工业电视监控系统从2002年开始,新建电厂和扩建电厂纳入了项目的整体设计,由设计院热控部门专门负责设计工业电视部分,部分电厂将输煤程控或脱硫工业电视子系统包括在程控系统其中,由全厂工业电视厂家预留子系统网络接口。大部分电厂在辅机招标过程中放到全厂工业电视一起招标,由工业电视厂家全部来完成。
从2003年开始,国内在电厂工业电视的厂家不足10家,这些公司依靠在电力行业的背景优势和在电力行业的项目业绩及公司实力等,获得了丰厚的项目利润,逐步成长并成为电力行业工业电视的主力生产厂家。
由于工业电视的系统与电厂其他项目相比较,技术含量低,集成化简单,项目的好坏没有直接影响到正常的生产运行,在电厂属于辅助生产管理系统一类。电厂工业电视的利润激发了其他一些与电厂有相关业务厂家的开拓欲望。2004年开始,便有一些从事电厂其他控制项目和设备的厂家、国内在电力行业有一些背景的安防公司加入到这块分享蛋糕的行列。
2006年至2008年在我国新建和扩建的电厂中,工业电视的比重占有相当大的份量。近年来我国对非在生能源的控制不断加强,对火力发电厂审批项目已经加以控制,据预计我国2008年后除部分扩建电厂、核动力、风力、水力、垃圾焚烧等发电厂外,其他已通过审批的电厂基本完工。到那时电厂工业电视的发展也将会随着电厂建设的步伐,慢慢走向尽头。
工业电视在电厂应用中,关键性技术要求
设备品牌要求:由于电厂各个环节对技术和设备的要求比较高,在全厂工业电视监控系统中,所有摄像机均要求采用进口品牌,设计院常推荐摄像机品牌为三星、松下、索尼、派尔高等。
设备防护要求
(1)现场设备防扩要求:由于电厂在工作中,部分生产区域粉尘比较大,所以要求现场所有接线箱、摄像机护罩设备必须达到IP65级以上。
(2)防爆要求:火力发电厂制氢站、油库等区域属于重点安全单位,所采用的摄像机护罩、云台、解码器盒必须据有防爆功能,防爆级别必须达到隔爆二级以上。
传输距离:在电厂工业电视系统中,一般火力发电厂生产区域比较大,在子系统中传输距离最远的是水网控制系统,部分电厂从最远的监控点到水网控制室,单点距离达到了 3KM。在信号传输中,我们一般采用光纤和双绞线两种介质进行传输,在1200米以内的传输距离采用双绞线进行传输,超过1200米采用光纤进行传输。两种传输方式在电厂监控环境中,可以有效的抵抗传输过程中的干扰,并且传输距离远。2001年,武汉明大电力技术工程有限公司在大唐安阳电厂输煤电视监控中率先应用,并取得了非常好的效果。后来逐步被国内其他电厂认可,2003年业界同行也开始在电厂大规模的使用双绞线传输方式。
系统的抗干扰能力:电厂工业电视由于在整体规划中,大部分线缆需要敷设在电缆沟或是电缆桥架中,与电厂其它强电电缆、控制通讯电缆同时进入到控制室,传输中如果采用不当的传输方式,便会引起视频信号干扰。根据传输距离的远近一般采用双绞线传输和光缆方式进行传输,可以有效的抵制干扰。
网络技术要求:电厂工业电视数字管理化尤其重要,在整体设计中,要求将全厂工业电视各子系统通过独立的光纤网络连接起来,并在总控制中心能进行全部的监控管理,另外系统需要连接到全厂MIS、SIS系统网络中,供网络中其他用户监控和管理,使全厂工业电视监控系统成为生产管理、信息监控系统中的一部分。
系统应用范围及结构
一般工程为2X300MW以上燃煤机组,扩建或新建电厂。以DCS操作员站及大屏幕显示器为主要监视和控制手段,不设常规监控盘,实现炉、机、电单元机组统一值班,两台机组共用一个集控室。
全厂设有生产监控系统(SIS),分别与电网监控系统(NCS)、全厂管理信息系统、机组DCS和辅助车间集中控制网进行通讯,传输必要的监控管理数据。全厂厂用电系统采用高阻接地方式。
电视监控系统需监视的区域涉及到电厂生产区及办公区。其中生产区监控区域按设备或场地以归属的专业或部门划分,主要包括:燃料系统监控区、汽机系统监控区、锅炉系统监控区、除灰系统监控区、电气设备监控区、厂区保卫安防监控区等七个重点监控区域。
系统配置组成数字化网络,通讯协议采用TCP/IP,可通过网络传输所有监视点的图像信号,进行远程监视管理,采用中文界面,图像在传输过程中,画面流畅清晰。
监视区域及布点说明
一般2×300MW以上燃煤机组的发电厂设计布点主要分布在主厂房区域、水处理区域、输煤(燃油)区域、灰控制区域、脱硫控制区域、安全保卫区域。
其中输煤(燃油)、油库、制氢站等位置摄像机采用防爆型云台和护罩,碱计量间等位置采用抗酸碱性强的云台和护罩。
所有摄像机防护罩室内和室外防护等级不低于IP65,具有防雨、防尘、自动加热和降温等。
长系统总体设计及功能
(1)门禁管理
在集中控制室内主要管理区的出入口、电子设备间等重要部位的通道口安装门磁开关、电控锁或读卡机等控制装置,在现场进行身份识别并由中央控制室监控。系统采用计算机多重任务的处理,对各通道口的位置、通行对象及通行时间等实时进行控制或按设定程序控制,对集控楼实现公共安全管理。
集中控制室是入口控制系统的核心部分,因此出入口控制系统包含了门禁管理、发卡系统、信息管理等各种应用功能及相关模块。检修人员或者进出值班人员将持感应卡或者密码开启进入,中央管理服务器记录所有进出人员信息,并进行统一存储管理。
(2)生产监视
生产监视电视系统用于对全厂炉、机、电、和辅助车间等主要生产环境,以及重要设备相对集中的区域进行监视。通过控制主机显示器和等离子监视器、大屏等,各部门运行人员能监视到相关监视区域的所有图像。运行人员可以在任意一台等离子监视器、大屏上显示任意一个摄像机的图像,并对所有的图像进行控制、编组切换、多画面分组巡视等。
全厂生产部分工业电视系统是由主厂房机组区域、电除尘灰渣监视区域、化学水处理监视区域、制氢站废水系统监视区域、输煤系统监视区域、脱硫系统监视区域等子系统为基础组成的一套全厂范围CCTV监视系统,通过每个子系统的视频服务器,将所有视频信号通过独立的光纤网络传输到总控制中心。
总控制中心设置在主厂房集中控制室内,负责对全厂范围内所有监视点、所有子系统进行全面的监控和管理。并将全厂范围内所有视频信号通过接口计算机接入到全厂信息办公网,实现远程监控和网络管理。
系统具备24小时录像功能,录像资料保存时间不小于7天,所有录像资料具备按时间、地点等方式进行快速检索回放,并满足25帧/秒要求。
(3)安保监视
电厂安保监视系统主要是对厂区主要路口、厂区周界、办公大楼各出入口等位置进行监视,并实现入侵报警联动。控制室设置在厂区门卫值班室,通过计算机显示器和电视墙进行有效的监视和管理。同时系统将所有视频通过视频服务器传输到厂区办公信息网,实现远程监控和管理。
系统具备24小时录像功能,录像资料保存时间不小于7天,所有录像资料具备按时间、地点等方式进行快速检索回放,并满足25帧/秒要求。
(4)报警
入侵报警:在厂区围墙安装主动红外探测器进行周界防范,厂区办公大楼主要出入口位置安装被动红外探测器,对大楼主要出入口进行防范,在控制室通过声光报警器进行报警。同时系统具有报警联动功能,报警后自动弹出相对应的视频画面、对报警区域进行自动录像等。
生产故障报警:系统将生产故障报警等接入到本系统中,一旦有报警信号发生,系统可以将相应的图像切换到当前的监视器上或启动相应的声光报警器。
(5)巡更/巡检
巡更:电厂安全管理部门对特定区域安排保安人员定时定点按规定线路进行巡视检查,巡逻到某地点后,在该地点的读卡机上,刷读人员卡,如果有事件发生,需加刷该事件相对应的事件卡。读卡机通过联线,即时把读卡数据上传到管理电脑上。控制中心电脑就实时显示巡逻地点的巡逻状态、巡逻事件,以及未巡逻报警等。
巡检:该系统可通过巡视数据库检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化,发现设备缺陷和危及线路安全的隐患,提出具体的检修内容,以便及时消除缺陷,预防事故发生,保证输配(变)电线路的安全和电力系统稳定,达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标。
(6)集中管理及网络控制
工业电视各区域子系统通过独立1000M光纤以太网连接到集中控制室,通过计算机输出到大屏幕和显示器进行全厂监视、控制、管理等,全套工业电视系统与全厂 MIS、SIS网等连接,局域网内的每一台计算机通过专用客户端软件来进行远程控制、监视、管理、录像、录像资料查询等。每一台操作计算机用户根据管理要求设定不同的权限,根据权限的不同给予不同的操作范围,同时局域网内的普通操作员用户可以通过IE浏览器方式进行图像监控。
所有视频信息都通过厂区网络信息共享,供生产运行管理部门,厂领导决策部门,安全保卫部门辅助监控及信息分析等。
结语
工业电视系统在电厂的应用,大大降低了生产管理成本、提高了工作效率,现在已经成为了电厂重要的辅助生产管理系统,并纳入到电厂SIS、MIS信息管理平台,成为集中管理必不可缺少的一部分。这一切对于广大优秀的产品商和工程商来说,无疑是一个很好的市场突破点。在这块蛋糕的分享过程中,不可忽视的我们必须跳出恶性竞争的怪圈,避免重蹈在安防界中恶性竞争导致很多项目劳而不获的难堪。
门禁解决方案在发电厂的安防应用
广东国华粤电台山发电厂位于广东省西南沿海台山市铜鼓湾,三面环山,南面临海,同广东省著名的旅游胜地上、下川岛隔海相望。建成以后最终发电容量可达 9000MW,是目前国内规划建设规模最大的火力发电企业。下面以DDS的AMADEUS5系统在该电厂的应用案例,与大家一同探讨一下门禁解决方案在大型企业的安防应用。
电厂的工作环境
1. 电厂地处海边,空气潮湿,切空气中盐含量大,在这样恶劣的环境中,对电子产品的质量有着很高的要求;
2. 电厂附近有山,该地区为雷击高发区,系统涉及防雷要求;
3.电厂发电设备电磁干扰大,对电子产品的抗干扰能力提出要求;
4.电厂占地面积大,线路远,对系统的组网方式要求比较灵活。
电厂的系统要求和结构:
电厂主要分为两个区,办公区和作业区,办公区的点比较集中,布线也相对简单,多为室内;而作业区相对分散,而且环境恶劣,布线不方便,多为室外安装和布线。
鉴于这些要求,我们将整个系统分为14条回路,均采用TCP/IP的组网方式,因为这种方式可以利用电厂现有的网络,可以省去很多布线的不方便。这14条回路分别是:GIS区域、化水办公楼、基建楼AB栋、基建楼C栋、废水处理区、
推扒办公、推煤办公区、检修仓库、灰控楼、码头配电室、综合材料库、输媒码头区、输煤楼、集控楼区域。
DDS系统为分布式结构,控制器主要采用4门和2门控制器,每个控制器均可独立脱离PC工作,管理服务器采用双硬盘备份,所有数据保存于服务器数据库中,数据库采用SQL,根据登陆密码的权限可在工作站和服务器上实现部分或者全部的控制功能。
系统功能及特性
清晰的持卡者权限管理
系统通过设定不同的通行级别来实现对持卡者权限的管理,每个不同的通行级别分别定义了什么时间通过哪些门,以何种开门方式,通行级别可以针对持卡者组或持卡者个人分配相应的级别。
实时监控管理
系统是实时联网监控管理的系统,对各类正常或非正常的事件进行实时监控并记录,并且可以清楚分类为出入记录、考勤记录、巡更记录等,方便地输出相关的数据进行管理。
系统并可根据实际情况设置不同的防区、通过对象及通行时间进行实时监控及控制,并可设置不同区域的控制功能,在系统中可方便地进行启闭时间设定或实时的启闭操作。
与消防系统联动
与建筑设备监控系统及消防报警系统实现自动化联动,如为警发生时,系统可以控制打开相关区域或所有区域的门。
灵活多样的事件处理
系统对各种事件,如非法读卡、门锁损坏、开门超时、破坏线路、损坏读卡设备等,可根据用户实际的监控情况,设定相应的报警处理及提示,确保安防区域的安全可靠。
各设备工作的独立性
门禁系统的网络控制器与控制主机失去通讯的异常情况下,并不会影响系统的正常控制功能,仍然可以正常读卡等方式开门。
参数设置方便
系统以灵活的方式管理控制设备,管理设备的所有参数都可自行设置及定义,以实现用户不同的需要,并且系统允许以某一控制器的设置参数作为默认设置,方便地设置其它设备参数。
通讯线路状态监测
DDS系统有监测程序对通讯网络进行在线的监测,当发现线路未接上或线路被剪断等导致系统通讯不正常时,系统会于30秒内产生相关报警,提示出问题的设备。
此外,还具有日编程、周编程、危机等级、自定义标签、防反潜、电子地图、数据自动修复、不同时段不同的工作方式、模块化结构、电源故障报警、网络加密、数据库备份、报表输出等功能。
大型企业的特点要求
该项目的应用可以说是门禁系统在大型企业的一个典型案例,除此之外,大型企业还有一下一些特点要求:
要求门禁软件使用方便快捷
大型企业一般人数众多,人员的流动大,可能每天都有人离职和入职,所以录入这些信息的工作量就相当大,如何才能最方便快捷的管理,这就对软件提出了更高的要求。
多级的管理方式
大型企业通常分布于全球各地,各个部门和分公司以及总公司等多个环节的管理等复杂的要求,对门禁系统的管理模式提出了更高的要求
和cctv系统的结合
单一文字的事件记录已经适应不了大型企业的安防要求,而作为安防系统中重要的一环,cctv系统的图像记录功能又存在查询麻烦的问题,所以只有将门禁事件和录像结合,才能完成大型企业重要场合的安防需求。
实现报警系统的功能
报警系统作为最早的安防系统成员,一直发挥着不可替代的作用,但是单一的报警系统远远满足不了现代安防的需求,独立的报警系统又存在使用麻烦的问题,因此将报警的功能纳入门禁系统管理的解决方案才是最好的解决办法,同时要求报警信息及时上传而非轮询的模式。