人防指挥所智能化系统方案

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        、总体概述

本次人防工程智能化系统设计按照工艺过程实现方式,主要包括以下几方面内容:

(一 指挥所内部设备监测与控制

l                      三防通风自动控制系统

l                      三种通风状态的指示

l                      指挥所内部环境温湿度监测

l                      空调除湿机组远程监测

l                      给排水控制及水库监测

l                      电站、供配电监测

    特点:

(一)                      先进性

l                      符合人防智能化发展的趋势,符合我国《人防指挥所智能化设计标准》(草案)要求,保证在十年左右的时间内功能、性能方面不落后;

l                      与同类人防项目相比,在功能上要更丰富、更美观新颖;

 

(二)                      实用性

l                      本次设计在管线预留方面不仅考虑智能化系统的要求,还要考虑与指挥自动化的接口,避免将来二次管线敷设;

l                      充分考虑平时设备维护与值班、值班管理的方便性

 

(三)                      可靠性

l                      三防通风系统是战时保障指挥所内人员安全的最重要的子系统,人命关天,所以一定要充分考虑战时的复杂、恶劣环境,在电磁兼容性方面要满足人防指挥所相应要求

l                      对水库、污水池等容易在未来运行中出现问题的环节,适当采用备份

l                      采用成熟的、经过检验的先进技术与设备

 

目前在建筑领域基本采用BACnetLontalk协议标准。若系统采Lontalk现场总线,则允许微处理器的智能化传感器和执行机构直接接入。具有关资料显示,目前美国工程兵部队已Lontalk现场总线技术列入美国工程兵部队标准。结合人防工程的特点,在新的人防智能化系统规范标准中也推荐采LONWORKS现场总线,故本项目中所有的智能控制器一律采Lontalk协议标准。

1、自动化系统设计说明

提供的人防自动化系统具有以下技术和管理优势:

l                      高度集成的现代化中控室

l                      LonTalk技术的全面采用

l                      建立强有力的后台数据库,为未来实现对省内其它指挥所的远程监控提供接口

l                      多种维护运行模式可以防止设备长期不工作导致

2、       中控室实现如下功能

l                      管理微机为工业加强型,采Intouch作为人机界面软件,实现对DDC的采集的现场数据进行实时显示、报表打印、历史记录及时报警处理,还可在计算机上仿真现场设备运行。

l                      管理微机之间可通LONWORKS交换数据,另外还可通过以太网与消防主机交换数据,实现与消防系统的联动。

l                      VisualLonLonWorks网络安装管理软件,实现对DDC的安装、网络变量的修改、网络变量的绑定,形LonWorks网络数据库。

l                      OnLon完成对现DDC的控制算法组态DDC的算法包括各种逻辑联锁、回路调节等。

l                      动态显示被监控对象的运行状态及参数,在中心控制室显示屏上,通过计算机仿真画面,模拟各子系统的运行过程,如配电室供配电关系图,各线路开关的状态、各线路的电气参数,又如空调除湿系统的系统结构、冷却水塔、管路、阀门的运行状态显示及参数显示;操作人员可以在中心计算机前,通过简单的操作,对整个自动化系统的各运行环节有清晰直观了解;

l                      状态及参数监测包括本方案设备参数点表中所有内容;

l                      实时记录各子系统控制参数越限报警,并对报警过程和处理过程进行记录,以便进行事后跟踪分析;

l                      实时记录DDC的运行故障;

l                      在中心控制室对现场设备进行启停操作、参数设定,或向DDC发指令,DDC根据指令实现联动,并记录操作过程以事后跟踪分析;

l                      对操作员进行权限管理,交接班记录;

l                      重要设备的运行参数历史趋势记录 

l                      火灾自动报警系发出的真实的火灾信号(该信号来自火灾自动报警系统的联动控制台或系统的控制模块)

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3、现场控制级DDC站主要监控对象及功能描述:

l                      供配电系VIP、功率因数、有功功率、无功功率,变压器温度及开关状态的监测;

l                      柴油发电机及电量的监测;

l                      环境温湿度、空调、管路水温联动控制;

l                      进排风、排烟系统的风机和阀门控制及状态监测;

l                      三防联动控制;

l                      室内外压差监测;

l                      各个水泵的控制与状态监测;

l                      液位限位检测和超位报警;

l                      门禁申请、密闭门启闭监测和联锁控制;

l                      人防主体及主要通风口部的环境温度湿度CO2浓度检测

l                      某些设备转供电等

 

4、现场控制柜设计说明

4.1控制柜

现场屏DDC控制柜为重点,网络通讯线采用屏蔽双绞线;电源线进入控制箱时经过电源滤波,信号线经过波导;控制模块具有滤波、去抖动防误操作功能DDC控制柜具有一定的防水防潮和防电磁脉冲能力。

DDC屏蔽控制柜主要结:

(1)                      屏蔽壳体:冷轧钢板焊接成的全密闭的箱体,经过镀锌与油漆等防腐蚀处理;

(2)                      屏蔽门:优质材料经过精心制作与处理的屏蔽簧片、冷轧钢板并镀铜焊接成的门扇组成的屏蔽门;

(3) 滤波器:电源滤波器具有宽抑制频带和高的插入损耗;
(4) 波导管φ20*10纯铜制波导管

4.2 现场控制柜的工艺特点

带控制功能的控制柜设手/自动开关,自动状态下DDC进行相关的联锁控制,手动状态下切DDC控制,手动完成阀门或开关的控制;

每个控制柜设置故障报警指示灯,出现故障时发出声光报警,同时每控制柜还设置故障复位按钮;

由于人防系统的特殊性,本方案DDC控制柜需要特殊制作,符II级电磁防护标准,门采用簧刀接触方式,确保电磁屏蔽要求,控制柜中都留有防电磁脉冲滤波器的空间,箱体的电磁兼容性指标如下:

l                      对电磁脉冲的磁场屏蔽42分贝,超二级40分贝);

l                      对电磁脉冲的电场屏蔽90分贝,超二级60分贝);

 

柜体门的电磁防护结构图如下

 

img3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三防指示灯采用高亮度、高密度发光二极管阵列;

自动化系统采用的元器件采用国际知名品牌产品,考虑到战时因素,这些产品须国内设厂生产;

 

 

 

三、风、水、电子系统的功能设计

(一)风、水、电子系统的控制方式

所有控制系统有四种控制模式:

1.                      本地-手动、

2.                      本地-自动、

3.                      远程-手动、

4.                      远程-自动。

1)       本地-手动控制方式:

控制地点:现场;控制方式:配电箱按钮控制

优先级:最高1

当处于此控制方式时,远程计算机控制被屏蔽。主要设备均可在就地按钮箱或现场控制箱上实现手/自动切换及开、停等人工操作;通常在设备处于检修、调试、手动工况时采用人工控制。此时,操作人员可通过现场控制/柜上的按钮启、停相应的设备;

 

2)       本地-自动控制方式:

控制地点:现场;控制方式:自控箱智能模块控制

优先级:次高2

当处于此控制方式时,远程计算机控制被屏蔽。由现场自控箱内的智能控制模块根据采集到的设备信号,通过预先编制好的控制程序,利用逻辑控制功能,提供设备的自动,以及关联设备的联动,连锁控制和闭环控制。中央计算机系统负责动态显示设备运行状况、工作状况及各类参数的实时数据,一旦设备出现故障,计算机就会自动显示报警点,并发出语音报警。当计算机网络通信故障的情况下,也可以采用此控制方式。

 

3)       远程-手动控制方式

控制地点:远程;控制方式:计算机手动控制

优先级:次低3

当处于此控制方式时,本地控制被屏蔽。主要设备均可在远程计算机上实现手/自动切换及开、停等人工操作;通常在设备处于检修、调试、手动工况时采用人工控制。此时,操作人员可通过远程计算机画面上的按钮启、停相应的设备;也可以用这种控制方式,检测计算机通信网络的运行情况。

 

4)       远程-自动控制方式

控制地点:远程;控制方式:计算机自动控制

优先级:最低4

由值班人员对实际的设备运行情况和和需要的运行情况进行比较分析后在控制室内对相应的设备进行操作;此控制方式虽然优先级最低,但属于最常规的运行方式。根据防化值班室计算机发出的通风情况指令,按照固化好的程序自动控制相关设备的运行。

并在此控制方式下,执行清洁、滤毒、隔绝三种通风方式。具体设备的控制方式见相应的部分。

根据具体的情况,自动调整送风机的转速和调温除湿机的制冷量。

 

(二)                      三种通风方式显示

        在通道口处、设备机房等设置三防显示屏一台,主要用于显示隐体内部空气质量状态:清洁、滤毒、隔绝状态,状态转换时有合成语音示警功能。

1 通风系统控制功能说明

1通风系统总体情况

系统共设置 一个进风机房  一个排风机房 一个电站机房  一个空调机房。

l                      自动化系统将根据工程内部的温度、湿度对空调除湿机、风机进行联动控制,以保障工程内部达到设定的温湿度目标,并且很耗能最小。

l                      防化化验室内部单独设置一套自循环滤毒通风系统、以达到空气样本采样、通风滤毒的目的。

l                      柴油发电机站的通风方式主要为清洁式和隔绝式两种,隔绝通风时所需的燃烧空气直接由工程外自吸。

l                      在消防情况下,相关的设备转入消防控制程序。

 

2、通风方式说明

1、主体进风系统经过滤,由进风机送至空调机房,与回风混合经调温调湿机处理后送至各空调房间,以保证工程内部的温湿度要求;

2、       体通风系统按清洁式、滤毒式、隔绝式三种通风方式设置,接受来自三防控制台的信号;

 

3、       防进风系统控制功能说明

3.1        监控对象

l                      风机2

l                      电动密闭阀门6

3.2        监控功能说明

安装在机房内的自控箱由智能控制模块组成,(该直接数字式控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式)将按内部预先编写的软件程序来满足除湿机、各风机的自动控制和操作顺序。

l                      监测风机手/自动转换状态、和控制状态,确认风机现是否处于自控系统控制之下。

l                      检测风机的运行状态,确认风机机械部分是否已正式投入运行,同时可减少故障报警的误报率。

l                      监测各阀门的运行情况,确认阀门的开、关到位状态及故障状态。

l                      监测环境的温湿度,控制除湿机的运行状态。

l                      智能控制模块与除湿机的控制器通RS485接口连接,转化LonWorks总线协议,这样对除湿机系统的监测和控制都可以通过远程控制的监控站实现,实现对送风温湿度的调整,以满足空调空间负荷需求:通过对安装于风管处多叶调节阀的自动调整DDC 控制器会监测新风温度并将它与预设的温度(可供用户调)作比, PID, 然后输出至阀, 进行温度调节。另外相关的阀门会与风机状态联, 按战时通风系统转换操作方式。

l                      过滤网淤塞报警:智能控制模块会监察过滤网两端的压差,当过滤网淤塞时,两端的压差有变化,超过设定值就以声光报警形式在操作站上显, 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而整个系统也会将有关的事项一一记, 以作日后检查之用。

 

平时、战时、火灾情况下通风系统控制程序表如下(可能要据实修正):

以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的彩色显示屏上,供操作人员随时使用,其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录。

4       排风机房控制功能说明

4.1        监控对象

l                      排风机2

l                      手电动密闭阀5

4.2        监控功能说明

安装在机房内的自控箱由智能控制模块组成,(该直接数字式控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式)将按内部预先编写的软件程序来实现设备的自动控制和操作顺序。

l                      监测风机手/自动转换状态、和控制状态,确认风机现是否处于自控系统控制之下。

l                      检测风机的运行状态,确认风机机械部分是否已正式投入运行,同时可减少故障报警的误报率。

l                      监测各阀门的运行情况,确认阀门的开、关到位状态及故障状态。

平时、战时、火灾情况下通风系统控制程序表如下(下述联锁表可能要据实际人防供排风系统图进行适当调整):以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的彩色显示屏上,供操作人员随时使用,其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录。

 

5       电站通风系统控制功能说明

5.1        监控对象

l                      进风机1

l                      排风排烟风机1

5.2        监控功能说明

安装在机房内的自控箱由智能控制模块组成,(该直接数字式控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式)将按内部预先编写的软件程序来实现设备的自动控制和操作顺序。

l                      监测风机手/自动转换状态、和控制地状态,确认风机现是否处于自控系统控制之下。

l                      监测冷却泵的运行状态。

l                      检测风机的运行状态,确认风机机械部分是否已正式投入运行,同时可减少故障报警的误报率。

l                      监测各阀门的运行情况,确认阀门的开、关到位状态及故障状态。

平时、战时、火灾情况下通风系统控制程序表如(据实际情况作调):以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的彩色显示屏上,供操作人员随时使用,其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录。

 

6       空调除湿系统控制功能说明

6.1        监控对象

l                      调温除湿机1

l                      空调冷却泵2

l                      温湿计1

6.2        监控功能说明

安装在机房内的自控箱由智能控制模块组成,(该直接数字式控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式)将按内部预先编写的软件程序来满足空调机的自动控制和操作顺序。

l                      监测风机手/自动转换状态、和控制地状态,确认风机现是否处于自控系统控制之下。

l                      检测风机的运行状态,确认风机机械部分是否已正式投入运行,同时可减少故障报警的误报率。

l                      监测温湿度CO2浓度,自动控制除湿机的启停

l                      控制除湿机的运行状态。

l                      智能控制模块与除湿机的控制器通RS485接口连接,转化LonWorks总线协议,这样对除湿机系统的监测和控制都可以通过远程控制的监控站实现,如对对开多叶调节阀的控制,实现对送风温度调整的控制,以满足空调空间负荷需求:通过对安装于风管处多叶调节阀的自动调整DDC 控制器会监测新风温度并将它与预设的温度(可供用户调)作比, PID, 然后输出至阀, 进行温度调节。另外相关的阀门会与风机状态联, 按战时通风系统转换操作方式。

l                      除湿机和冷却水泵的联锁控制。

以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的彩色显示屏上,供操作人员随时使用,其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录。

(三)给排水系统控制功能说明

1 给排水系统总体说明

系统共分为如下控制系统,即

l                      电站冷却水系统:为电站的空调机及柴油发电机提供冷却用水

l                      排水系统:把作战指挥区的污水排放到战指挥区以外

l                      空调冷却泵:为空调机组提供冷却用水

2.  监控功能说明

安装在机房内的自控箱由智能控制模块组成,(该直接数字式控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式)将按内部预先编写的软件程序来满足生活水泵的自动控制和操作顺序。

l                      监测生活水箱的水位,根据中内控制室的设定,控制泵的起停,实现自动补水

l                      监测生活水泵手/自动转换状态、和控制地状态,确认水泵现是否处于自控系统控制之下。

l                      检测水泵的运行状态,确认水泵是否已正式投入运行,同时可记录减少故障报警的误报率。

以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的彩色显示屏上,供操作人员随时使用,其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录

 

(四)电站、供变电系统控制功能说明

1        总体说明

电站内设两台自启动柴油发电机组,一用一备。

2       低压配电系统监测功能说明

2.1        监测对象

l                      低压配电柜

2.2                      监测功能说明

智能控制模块与智能多参数电量采集器通RS485接口连接,转化LonWorks总线协议,这样对所监控系统的参数都可以在远程控制的监控站上显示。

2.3监测功能如下:

l                      远程监测开关闭合状态、监测回路电力参数、监测断路器热脱扣状态、转ATS柜通信协议

l                      监测电容柜投入状态

l                      监测各开关状态和监测断路器热脱扣状态

l                      监测重点回路的输入、输出电压、电流、功率、功率因数等,智能多参数电量采集器通RS485接口与智能控制模块LON接口通讯。

l                      本系统原则上只监视,不控制。

 

3 柴油发电机系统监控功能说明

3.1监控对象

监测发电机组的运行

3.2监控功能说明

n                      监测发电机的工作状态、手自动、本地远程状态,故障报警状态,电压、电流、有功无功功率、功率因数、频率等状态和参数监测;

n                      邮箱油位监测。

n                      通过发电机组上RS485接口与智能控制模块LON接口通讯。

 

 

2020年5月30日 23:07
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