DB34∕T 4325-2022 智能泵站設計導則

34GuidefordesignofintelligentpumpingstationsI本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定據技術股份有限公司、安徽港產機電工程有限公司、安徽省水利物資股份有限公司。1智能泵站設計導則GB/T6075.5在非旋轉部件上測量和評價機器的機械振動第5部分:水力發(fā)電廠和泵站機組GB7674額定電壓72.5kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關GB/T11022高壓交流開關設備和控制設備標準的共用技術GB/T14285繼電保護和安全自動裝置技術GB/T25070信息安全技術網絡安全等級保護安全設計技術GB/T25931網絡測量和控制系統(tǒng)的精確時鐘同步GB/T37722信息技術大數(shù)據存儲與處理系統(tǒng)功GB50116火災自動報警系統(tǒng)設計GB50227并聯(lián)電容器裝置設計GB50373通信管道與通道工程設計DL/Z249變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置選用導則DL/T478繼電保護和安全自動裝置通用技術條件DL/T578水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術條件DL/T860（所有部分）變電站內通信網絡和系統(tǒng)DL/T890（所有部分）能量管理系統(tǒng)應用程序接口（EMS-API）DL/T1804水輪發(fā)電機組振動擺度裝置技術2DB34/T3080大型泵站機組狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)設計3.1系統(tǒng)聯(lián)動等智能應用組件，實現(xiàn)運行安全可靠、經濟高效和友好互動3.23.33.4對一次互感器傳輸過來的電氣量進行合并和同步處理，并將處理后的數(shù)字信號按照固定格式轉發(fā)3.5利用各類機電設備及其所屬的智能組件以及獨立的智能電子裝置,完成泵站運行過程中數(shù)據采集與3.63.73.833.9具備實時監(jiān)控功能、縱向聯(lián)結使用各上級系統(tǒng)調度數(shù)據網的實時子網或專用通道的各業(yè)務系統(tǒng)構3.103.113.12——數(shù)據管理、經濟運行、智能調速及葉片調節(jié)、智能水雨情預測、電能量計量、保護信息管——主設備狀態(tài)檢修在線監(jiān)測、主設備狀態(tài)檢修決策支持、建筑物安全分析評估與決4,4單元層智能系統(tǒng)部署參見附錄A的圖A.1，要求如下：——測控裝置、繼電保護、現(xiàn)地控制、調速及調葉片、勵磁、振擺保護、智能照明系統(tǒng)部署在實——建筑物安全監(jiān)測、視頻監(jiān)視、門禁、公共廣播、環(huán)境監(jiān)測部署在管理信息大區(qū)；——具備保護功能的消防系統(tǒng)部署在非實時控制區(qū)，不具備保護功能的消防系統(tǒng)部署在管理信息4.5合并單元、智能終端、輔控單元等智能電子裝置或智能設備應部署在過程層；繼電保護、現(xiàn)地控4,6智能電子裝置或智能設備應支持智能泵站通信總線。設備、服務器／工作站、人機交互設備、電源系統(tǒng)等；軟件應由系統(tǒng)4.8智能泵站的系統(tǒng)各單元應相對獨立、智能化程度高、通用性好，并支持多種標準化協(xié)議。45.1.1主電動機或以太網等通信方式，通信內容包括但不限于勵磁電壓、勵磁電流、勵磁過程變化量、勵磁——勵磁裝置應具備水泵機組的開機、停機、增減無功功率、緊急停機功能和DL/T860規(guī)定的5.1.2主變壓器——集成非電量保護功能；——對鐵心接地電流、油中溶解氣體、繞組溫度、局部放電、高壓套管電容量、有載分接開關運5.1.3高壓配電裝置——通過集成于高壓開關設備的傳感器，由智能組件實現(xiàn)其智能化功能，具體要求如下：?實現(xiàn)分、合閘操作的網絡控制,應同時支持繼電保護裝置的直接跳閘；?支持順序控制、智能聯(lián)鎖等功能；?實現(xiàn)氣體絕緣全封閉組合電器各氣室壓力、溫度等氣體狀態(tài)參量的連續(xù)測量；?配置選相位操作功能；?實現(xiàn)對機械狀態(tài)（根據工程要求確定監(jiān)測參量）、局部放電等進行實時監(jiān)測。——與配置的傳感器進行一體化設計；——35kV及以下配電裝置宜采用在開關柜中安裝智能終端和合并單元來實現(xiàn)智能控制和相應狀態(tài)5.1.4功功率補償裝置——實現(xiàn)網絡化控制；——具備裝置的自我保護功能；5——線路縱聯(lián)保護、母線差動保護、電動機差動保護、變壓器差動保護適應常規(guī)互感器和電子式——具備自檢及自診斷功能；——保護裝置直接采樣、直接跳閘；——面向單個設備的繼電保護裝置采用就地化布置方式；——繼電保護及故障信息管理功能納入泵站計算——具備開關量和模擬量采集功能、開關量輸出功能、斷路器控制功能；——具備信息轉換和通信功能、GOOSE命令記錄功能，支持以GOOSE方式上傳一次設備的狀態(tài)信息，應能同時接收來自二次設備的GOOSE下行控制命令，通信規(guī)約符合DL/T860相關要——具備閉鎖告警功能及自診斷功能；——具備接收EC61588或B碼時鐘同步信號——通過DL/T860標準一致性測試和互操作性測試。——實現(xiàn)按照明需求實現(xiàn)時鐘、定時開關控制；——支持控制模塊和網關模塊的離線告警，支持控制與狀態(tài)不一致反饋；——戶外照明宜采用自動節(jié)能控制、戶內建筑物的通道照明宜設感應控制，站內照明宜與圖像監(jiān)6.1.1應滿足泵站的控制、監(jiān)測和監(jiān)6.1.3數(shù)據存儲應滿足分布式和集中式兩種部署方66.1.4應具備跨安全區(qū)的數(shù)據信息同步功能，為不同安全區(qū)業(yè)務互動提供支6.1.5應對外提供統(tǒng)一的數(shù)據訪問接口，并具6.1.6應提供滿足泵站一體化管理要求6.2智能控制包括但不限于數(shù)據采集、運行監(jiān)視、操作與控制、智能告警、事件記錄、故障分析、事故追應對采集到的數(shù)據進行處理并生成實時數(shù)據庫，實現(xiàn)對泵站各主要設備的工況和參數(shù)的巡回檢測、記錄、計算、越限報警、復限提示和顯示、打印等功應建立數(shù)據庫，并能將必要應能實現(xiàn)遠程調度級、站控級、現(xiàn)應具備硬、軟件在線自診斷能力，發(fā)現(xiàn)異常時應能自動定位并報警。大型泵站的監(jiān)控系統(tǒng)宜具備運行人員操作培訓功能，該功能宜由培訓工作站或工程師工作站——宜在控制中心部署操作員工作站、工程師兼培訓工作站、數(shù)據庫服務器、應用服務器、通訊?現(xiàn)地控制單元應實現(xiàn)泵站運行過程中數(shù)據采集以及設備控制、調節(jié)功能；?現(xiàn)地控制單元、調速、勵磁和保護設備應滿足機組控制要求?！{速、勵磁、繼電保護設備具備獨立的智能電子裝置地址，并能夠通過智能泵站通信總線與——調速裝置對轉速、葉片角度、斷路器信號進行直接采樣，勵磁裝置對機端電壓和斷路器信號——網絡出現(xiàn)故障時，調速、勵磁設備應能夠保證機組穩(wěn)定運行，且滿足手動控制機組的基本要6.3智能運行應包括數(shù)據底板建設、數(shù)據數(shù)字化場景構建、數(shù)據匯集、數(shù)據治理、數(shù)據存儲與數(shù)據服務,系統(tǒng)功能應符合GB/T37722的要求，并應符合下列要求：——采用但不限于數(shù)字正射影像（DOM）、數(shù)字高程模型（DEM）、傾斜攝影或BIM——具備數(shù)據提取、清洗、審核、重組與入庫7——具備通過標準接口形式對外輸出數(shù)據服務。應能夠根據給定的上級調度要求對泵站進行優(yōu)化運行控應能夠接收處理泵站水情、氣象、防汛抗旱及機組運行等信宜在氣體絕緣全封閉組合電器室、35kV配電裝置室、10kV（20kV）配電裝置室、低壓配——平臺平均無故障時間不應小于5000h；——平臺硬件平均無故障工作時間不應小于5000h；無人巡檢系統(tǒng)設備移動載體單元宜為無人機、水下巡檢機器人、地面（懸掛軌道式）巡檢機無人巡檢系統(tǒng)感知傳感器單元宜采用超清高分辨率攝像頭、熱成像紅外測溫傳感器、超聲波數(shù)據傳輸單元應能穩(wěn)定傳輸設備數(shù)據和中央控制單元的指令，在中輕度電磁干擾環(huán)境中應能無人巡檢設備充能單元應能在無人干預情況下為無人巡檢設備安全可靠、快速高效的自動充無人巡檢信息管理平臺應采用DL/T890標準WebService規(guī)范實現(xiàn)一體化平巡檢內容應包括但不限于此：泵站進出水側環(huán)境、泵站管理區(qū)及其周邊環(huán)境、廠房內環(huán)境噪音、機電設備運行狀態(tài)、取水泵站的水樣采集和宜實現(xiàn)現(xiàn)地控制、視頻監(jiān)視、消防、門禁、泵站運行管理等系統(tǒng)的聯(lián)動功能。宜集中展示各安全防護系統(tǒng)的基礎信息和實時——控制調節(jié)器應采用微機智能控制調節(jié)器，除具備PID跟綜控制、檢測、保護——與單元層設備通信應采用DL/T860中MMS協(xié)議，內部設備間通信接口采用RS-485或以太8應按照短期、中期、長期等不同預見期，實現(xiàn)對水位、流量、雨量等水安全要素進行預測預機組狀態(tài)在線監(jiān)測設備應符合DB34/T3080的要求，變壓器狀態(tài)在線監(jiān)測設備應符合DL/Z應能實現(xiàn)對泵站主設備運行過程中振動、擺度、壓力脈動、溫度、局放等狀態(tài)信息實時采集應實現(xiàn)泵站主設備狀態(tài)數(shù)據的采集、特征計算、實時監(jiān)測、故障錄波、性能試驗記錄及設計宜具備數(shù)據獲取、數(shù)據處理、監(jiān)測報警、狀態(tài)分析、狀態(tài)診斷、狀態(tài)評價、狀態(tài)預測、風險應具備設備的狀態(tài)評估、故障診斷及狀態(tài)預測功能，并通過標準接口形式對外輸出分析診斷宜建立設備狀態(tài)主題數(shù)據庫和設備狀態(tài)健康履歷，提供泵站主設備狀態(tài)歷史數(shù)據、設備監(jiān)測——具備監(jiān)測成果數(shù)據各類圖形、報表的組態(tài)、動態(tài)展示和打印功能；——具備監(jiān)測數(shù)據分析功能，并能創(chuàng)建監(jiān)測量物理模型，分析方法應包括時空規(guī)律分析、對比統(tǒng)——具備監(jiān)測量預測預報、監(jiān)測成果數(shù)據異常判別、監(jiān)測部位或監(jiān)測斷面異常識別、建筑物整體——具備對外提供建筑物安全監(jiān)測實時數(shù)據、歷史數(shù)據、監(jiān)測成果評價結論和預警信息、建筑物安全分析與綜合評估結論信息、建筑物運行維護決策——具備對超標準洪水、超工況運行、異常事件的處置，宜對物理工程及其可能造成的不利影響7.1.1通信網絡宜采用安全可靠、結構簡單、易于維護的網絡結構，滿足實時性和可靠性要求。大型泵站宜采用雙環(huán)網冗余方式，中型泵站宜采用單環(huán)97.1.4過程層網應按照水泵機組和變電站間隔劃分子網，宜采用多個交換機獨立組網，或劃分獨立虛7.1.5站控層網應具備遠程配置、監(jiān)視、報警和維護功能，控制大區(qū)站控層網絡設備單個元件故障不7.2站內通信——具備網絡風暴抑制功能，網絡設備局部故障不應導致網絡全局通信異常；7.3外部通信7.3.1接入上級單位信息系統(tǒng)的智能泵站，與上級調度中心的通信應滿足上級調度中心對智能泵站的7.3.2控制大區(qū)與上級單位工控網的連接，應采用防火墻等網絡安全措施進行隔離，應采取加密措施7.3.3管理大區(qū)與上級單位水利業(yè)務網的連接，應采用防火墻等網絡安全措施進行隔離，宜采取加密7.3.4通信網絡宜通過租賃專線、自建光纖等方式連接，連接帶寬應滿足數(shù)據傳輸?shù)?,4站用時間同步系統(tǒng)——站用時間同步系統(tǒng)能接收北斗和GPS授時信號（優(yōu)先采用北斗），實現(xiàn)時間同步。兩種授時——站用時間同步系統(tǒng)為全站智能電子裝置和系統(tǒng)進行授時，授時精度滿足各智能電子裝置和系——站用時間同步系統(tǒng)支持IRIG-B、SNTP、G7.5.1實時控制區(qū)與非實時控制區(qū)之間的通信應通過防火墻隔離，非實時控制區(qū)與管理信息大區(qū)之間7.5.2有聯(lián)合調度需求的大型泵站網絡信息安全防護等級應按第三級系統(tǒng)安全保護環(huán)境進行設計，其他大型泵站及中型泵站網絡信息安全防護等級宜按網絡信息安7.5.3有聯(lián)合調度需求的大型泵站網絡信息安全防護宜按不低于第二級系統(tǒng)安全保護環(huán)境進行考核驗收，其他大型泵站及中型泵站網絡信息安全防護宜按第二級系統(tǒng)安全保護8.1.1控制室與機房的的基礎設施應按基本需求配置，在基礎設施正常運行情況下，應保證電子信息8.1.3控制室內的布置應為值班人員提供良好舒適的工作環(huán)境，室內色彩協(xié)調，有良好的照明、采暖通風和空氣調節(jié)設備及防噪聲設施?？刂剖覒浞掷米?.1.4控制室的面積宜根據工程規(guī)模、裝機臺數(shù)、進出線數(shù)量、電氣主接線等控制方式確定。當室內布置有控制臺、模擬屏（大屏幕）時，宜為100m2～1508.1.5機房的使用面積應根據電子信息設備的數(shù)量、外形尺寸和布置方式確定，并應預留今后業(yè)務發(fā)8.2消防與安全8.2.3應監(jiān)測和控制主機房和輔助區(qū)的溫度、露點溫度或相對濕度等環(huán)境參數(shù)，當環(huán)境參數(shù)超出設定8.2.4安全防范系統(tǒng)宜由視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)和出入口控制系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)之間應具站控層數(shù)據管理經濟運行風險分析智能調速及葉片調節(jié)保護信息管理電能量計量故障錄波數(shù)據管理經濟運行風險分析智能調速及葉片調節(jié)保護信息管理電能量計量故障錄波智能巡檢主設備狀態(tài)監(jiān)測主設備狀態(tài)檢修決策支持建筑物安全分析評估與決策支持智能雨水預測主設備狀態(tài)監(jiān)測主設備狀態(tài)檢修決策支持建筑物安全分析評估與決策支持智能雨水預測智能安全防護正反向隔離正反向隔離墻火單元層智能照明調速及調葉片振擺保護單元層智能照明調速及調葉片振擺保護有