本發(fā)明涉及一種站外水泵房設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)，屬于水泵房設(shè)備的監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

直流輸電系統(tǒng)所用到的晶閘管等開(kāi)關(guān)器件在工作時(shí)產(chǎn)生的損耗會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，若不及時(shí)冷卻將導(dǎo)致其損壞并使直流輸電系統(tǒng)強(qiáng)迫停運(yùn)。為解決這一問(wèn)題，直流輸電系統(tǒng)的整流側(cè)和逆變側(cè)換流站均設(shè)有一套大型的水冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)由內(nèi)冷水和外冷水兩部分組成，其中內(nèi)冷水系統(tǒng)直接用于開(kāi)掛器件的冷卻，外冷水則用于內(nèi)冷水的冷卻。外冷水系統(tǒng)通常由綜合水泵房提供供水。綜合水泵房是換流站內(nèi)提供冷卻用水、消防用水等的關(guān)鍵部位。當(dāng)綜合水泵房出現(xiàn)故障，不能正常供水時(shí)，這時(shí)就需要使用站外水泵房進(jìn)行供水。

站外水泵房主要包括水泵點(diǎn)、控制機(jī)房和蓄水池，在實(shí)際建設(shè)中，水泵點(diǎn)、控制機(jī)房、蓄水池這三個(gè)點(diǎn)之間較遠(yuǎn)，達(dá)幾公里，因此敷設(shè)電纜的工程量再加上電纜，建設(shè)成本很高；且這些電纜不是架空就是埋地，在實(shí)際生產(chǎn)中維護(hù)費(fèi)用也很高。實(shí)際生產(chǎn)中上述各點(diǎn)均需設(shè)專(zhuān)人值守，浪費(fèi)了大量的勞動(dòng)力，同時(shí)還增加了成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種站外水泵房設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)，用以解決站外水泵房需要專(zhuān)人值守的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括一種站外水泵房設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)，包括監(jiān)視控制終端和監(jiān)視控制中心，所述監(jiān)視控制終端包括CPU插件和開(kāi)入開(kāi)出插件，所述CPU插件包括運(yùn)算處理模塊和啟動(dòng)繼電器，所述運(yùn)行處理模塊控制連接所述啟動(dòng)繼電器；

所述開(kāi)入開(kāi)出插件的開(kāi)入模塊連接用于采集水泵房設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)采集模塊，所述開(kāi)入模塊將數(shù)據(jù)信息上傳給所述監(jiān)視控制中心，所述監(jiān)視控制中心下發(fā)的控制命令一路輸出給所述開(kāi)入開(kāi)出插件的開(kāi)出模塊，另一路輸出給所述運(yùn)行處理模塊，所述運(yùn)行處理模塊根據(jù)接收到的控制命令控制所述啟動(dòng)繼電器是否動(dòng)作；只有當(dāng)所述啟動(dòng)繼電器動(dòng)作、且開(kāi)出模塊輸出控制信號(hào)時(shí)，所述監(jiān)視控制終端才輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

所述監(jiān)視控制終端包括一個(gè)與門(mén)，所述啟動(dòng)繼電器和所述開(kāi)出模塊分別輸出連接所述與門(mén)的輸入端，所述與門(mén)的輸出端用于輸出所述相應(yīng)的控制信號(hào)。

所述監(jiān)視控制中心包括監(jiān)控主機(jī)和交換機(jī)，所述監(jiān)控主機(jī)通過(guò)交換機(jī)通訊連接所述監(jiān)視控制終端。

所述監(jiān)視控制中心還包括人機(jī)交互模塊和打印機(jī)，所述人機(jī)交互模塊和打印機(jī)均連接所述監(jiān)控主機(jī)。

所述監(jiān)視控制中心還包括短信模塊，監(jiān)控主機(jī)通過(guò)該短信模塊與水泵房管理人員的手機(jī)通訊連接，用于以短信形式發(fā)送水泵房現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。

所述監(jiān)視控制終端包括第一光電轉(zhuǎn)換模塊，所述監(jiān)視控制中心包括第二光電轉(zhuǎn)換模塊，所述第一光電轉(zhuǎn)換模塊和第二光電轉(zhuǎn)換模塊之間通過(guò)光纜相連接。

所述CPU插件還包括人機(jī)接口模塊，所述運(yùn)算處理模塊連接所述人機(jī)接口模塊。

所述監(jiān)視控制終端還包括用于為CPU插件和開(kāi)入開(kāi)出插件提供電能的電源插件。

所述監(jiān)視控制中心還包括用于為監(jiān)視控制中心內(nèi)的各設(shè)備提供電能的電源模塊。

本發(fā)明提供的站外水泵房設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集水泵房設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并將采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸給監(jiān)視控制中心，監(jiān)視控制中心下發(fā)控制命令，一路輸出給開(kāi)入開(kāi)出插件的開(kāi)出模塊，另一路給運(yùn)行處理模塊，運(yùn)行處理模塊根據(jù)接收到的控制命令控制啟動(dòng)繼電器動(dòng)作，只有當(dāng)啟動(dòng)繼電器動(dòng)作、且開(kāi)出模塊輸出控制信號(hào)時(shí)，監(jiān)視控制終端才輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。所以，該監(jiān)視系統(tǒng)能夠自動(dòng)對(duì)水泵房設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，無(wú)需在各點(diǎn)設(shè)置專(zhuān)人值守，提升站外水泵房的自動(dòng)化水平，節(jié)約了勞動(dòng)力，降低了投入成本。并且，監(jiān)視控制終端還可以將數(shù)據(jù)信息上傳給監(jiān)視控制中心，監(jiān)視控制中心處的運(yùn)行人員將站外水泵的遠(yuǎn)程啟動(dòng)和遠(yuǎn)程停止命令下發(fā)給監(jiān)視控制終端，以對(duì)站外水泵房設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。而且，監(jiān)視控制終端輸出采用“啟動(dòng)+出口”的雙繼電器模式，即雙信號(hào)控制模式，只有當(dāng)啟動(dòng)繼電器動(dòng)作、且開(kāi)出模塊輸出控制信號(hào)時(shí)，也就是說(shuō)，只有啟動(dòng)繼電器和開(kāi)出模塊均輸出相應(yīng)的信號(hào)時(shí)，監(jiān)視控制終端才輸出控制信號(hào)。由于啟動(dòng)繼電器和開(kāi)出模塊中只有一個(gè)輸出信號(hào)時(shí)，極有可能是干擾信號(hào)或者誤動(dòng)信號(hào)，所以，在只有一個(gè)信號(hào)輸出的情況發(fā)生時(shí)，監(jiān)視控制終端是不輸出控制信號(hào)的，因此這種控制方式能夠有效防止擾動(dòng)或部分元器件損壞導(dǎo)致誤出口，提高控制的可靠性，降低誤動(dòng)可能性。

另外，監(jiān)視控制終端中的組成部分為插件形式，便于插拔，進(jìn)而便于維修和更換，降低了維護(hù)費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

圖1是監(jiān)視系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是監(jiān)視控制終端的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是監(jiān)視控制終端的機(jī)箱外形及尺寸示意圖；

圖4是監(jiān)視控制中心的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，站外水泵房設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)主要包括兩部分，分別是監(jiān)視控制終端和監(jiān)視控制中心，兩者通訊連接，在本實(shí)施例中，為了保證可靠通訊，監(jiān)視控制終端和監(jiān)視控制中心之間通過(guò)光纜連接，具體為：監(jiān)視控制終端包括光電轉(zhuǎn)換模塊，監(jiān)視控制中心也包括光電轉(zhuǎn)換模塊，這兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊之間通過(guò)單模光纜連接。

監(jiān)視控制終端采用可靠的遙信和遙控輸出設(shè)計(jì)，遙信輸入主要負(fù)責(zé)完成接收站外水泵房設(shè)備的狀態(tài)，并向監(jiān)視控制中心上送，遙控輸出主要負(fù)責(zé)完成接收監(jiān)視控制中心的命令并根據(jù)命令輸出相應(yīng)的控制信息。監(jiān)視控制終端具有全范圍高精度測(cè)量、高可靠性控制的特點(diǎn)，可支持IEC61850通訊協(xié)議。

如圖2所示，監(jiān)視控制終端包括CPU插件和開(kāi)入開(kāi)出插件，另外，為了保證該終端的可靠供電，監(jiān)視控制終端中還設(shè)置有電源插件，由于站外水泵房?jī)H提供交流供電，所以電源插件中有交流轉(zhuǎn)直流的轉(zhuǎn)換模塊。

其中，開(kāi)入開(kāi)出插件由兩部分構(gòu)成，分別是開(kāi)入模塊和開(kāi)出模塊。開(kāi)入模塊連接用于采集水泵房設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)采集模塊，其中，水泵房設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)信息為站外水泵房10kV干式變壓器、水泵及400V開(kāi)關(guān)柜等相關(guān)設(shè)備信號(hào)，如水泵工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)延時(shí)報(bào)警信號(hào)、水泵高水位報(bào)警信號(hào)、水泵低水位報(bào)警信號(hào)、水泵水壓報(bào)警信號(hào)、水泵房門(mén)的開(kāi)啟信號(hào)、水泵房門(mén)的閉合信號(hào)等。數(shù)據(jù)采集模塊為用于采集這些數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)備，每種數(shù)據(jù)信息可能會(huì)需要專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，比如水泵房門(mén)的開(kāi)啟信號(hào)和閉合信號(hào)可以通過(guò)限位開(kāi)關(guān)對(duì)房門(mén)進(jìn)行檢測(cè)得到，由于這些數(shù)據(jù)信息均屬于常規(guī)技術(shù)，因此采集這些數(shù)據(jù)的檢測(cè)設(shè)備也屬于常規(guī)技術(shù)，這里就不再一一說(shuō)明。

CPU插件除了具有運(yùn)算與處理功能外，還具有人機(jī)接口功能和對(duì)外通信功能，如圖2所示，CPU插件包括人機(jī)接口模塊、運(yùn)算處理模塊和啟動(dòng)繼電器，人機(jī)接口模塊與運(yùn)算處理模塊連接。

開(kāi)入模塊可以將采集到的數(shù)據(jù)信息直接通過(guò)光纜上傳到監(jiān)視控制中心，并且監(jiān)視控制中心通過(guò)光纜向監(jiān)視控制終端下發(fā)控制命令，該控制命令分為兩路，一路直接輸出給開(kāi)入開(kāi)出插件的開(kāi)出模塊，或者通過(guò)運(yùn)行處理模塊的處理之后輸出給開(kāi)出模塊，總之最終輸出給開(kāi)出模塊；另一路輸出給運(yùn)行處理模塊，運(yùn)行處理模塊根據(jù)接收到的控制命令控制啟動(dòng)繼電器是否動(dòng)作。只有當(dāng)啟動(dòng)繼電器動(dòng)作、且開(kāi)出模塊輸出控制信號(hào)時(shí)，即開(kāi)出模塊和啟動(dòng)繼電器均輸出有控制信號(hào)時(shí)，監(jiān)視控制終端才輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。監(jiān)視控制終端的遙控輸出采用“啟動(dòng)+出口”的雙繼電器模式，為了有效防止擾動(dòng)或部分元器件損壞導(dǎo)致誤出口，如圖2所示，如果將上述控制策略通過(guò)硬件結(jié)構(gòu)來(lái)表示的話，監(jiān)視控制終端中就需要配置有一個(gè)與門(mén)，啟動(dòng)繼電器和開(kāi)出模塊分別輸出連接該與門(mén)的輸入端，該與門(mén)的輸出端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，用于控制水泵的啟停。最終的控制信號(hào)由開(kāi)出模塊和啟動(dòng)繼電器共同決定，只有當(dāng)兩路均輸出信號(hào)時(shí)，即只有同時(shí)輸入兩個(gè)高電平信號(hào)1時(shí)，與門(mén)才輸出最終的控制信號(hào)；當(dāng)只有一路輸出時(shí)，即只有一個(gè)高電平1時(shí)，這一路輸出可能是擾動(dòng)信號(hào)或者因部分器件導(dǎo)致的誤動(dòng)信號(hào)，為了防止誤動(dòng)，這種情況下與門(mén)是不能輸出最終的控制信號(hào)的。同時(shí)為了保證就地閉鎖出口不經(jīng)啟動(dòng)繼電器控制，可通過(guò)背板跳線實(shí)現(xiàn)部分出口是否經(jīng)啟動(dòng)繼電器控制。

另外，開(kāi)入開(kāi)出插件作為遙信輸入的接入端，還可以實(shí)現(xiàn)光電隔離，對(duì)遙信輸入采取了一定的防抖措施，從根本上避免向監(jiān)視控制中心誤發(fā)信號(hào)。

對(duì)于CPU插件、開(kāi)入開(kāi)出插件和電源插件，表1給出了對(duì)應(yīng)的規(guī)格及功能和參數(shù)說(shuō)明。

表1

圖3為監(jiān)視控制終端的機(jī)箱外形尺寸圖。監(jiān)視控制終端采用的機(jī)箱結(jié)構(gòu)為高度6U，寬度19/2in，整體面板，前面板安裝有顯示屏，插件后插拔安裝，嵌入式安裝方式，后接線方式，裝置整體水平安裝。裝置正常運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行燈常亮，顯示綠色；裝置故障時(shí)，運(yùn)行燈熄滅，告警燈點(diǎn)亮。人機(jī)接口模塊設(shè)置在面板上，比如USB接口，可與裝置外的PC機(jī)進(jìn)行通信，用于調(diào)試。另外，附圖3中的具體尺寸數(shù)值只是一種具體的實(shí)施方式，在實(shí)際制造中，可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)定具體尺寸。

如圖1所示，監(jiān)視控制中心整體包括兩部分，分別是監(jiān)控工作站和交換機(jī)，監(jiān)控工作站通過(guò)交換機(jī)與監(jiān)視控制終端通訊。監(jiān)控中心站包括監(jiān)控主機(jī)，以及與監(jiān)控主機(jī)相連接的打印機(jī)和人機(jī)交互模塊，如圖4所示，其中，人機(jī)交互模塊可以包括顯示器和鍵盤(pán)，當(dāng)然，還可以是一個(gè)平板電腦。

監(jiān)控中心站還配置有短信模塊，監(jiān)控主機(jī)根據(jù)該短信模塊并通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與預(yù)先設(shè)定的水泵房管理人員的若干手機(jī)通訊連接，以短信形式發(fā)送水泵房現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。

另外，為了保證監(jiān)視控制中心的各設(shè)備可靠供電，監(jiān)視控制中心內(nèi)還設(shè)置有供電電源，由電源控制器和UPS組成。

監(jiān)視控制中心下發(fā)的控制命令可以對(duì)接收到的水泵房的設(shè)備數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理之后產(chǎn)生得到，具體的數(shù)據(jù)處理屬于常規(guī)技術(shù)，這里就不再具體說(shuō)明；還可以是運(yùn)行人員人為輸出，比如：根據(jù)實(shí)際控制需求，運(yùn)行人員將站外水泵的遠(yuǎn)程啟動(dòng)或遠(yuǎn)程停止命令通過(guò)監(jiān)視控制中心下發(fā)給站外水泵房設(shè)備的監(jiān)視控制終端，監(jiān)視控制終端以空接點(diǎn)的方式輸出控制命令。

上述實(shí)施例中，通過(guò)一個(gè)與門(mén)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)信號(hào)的處理，當(dāng)然，還可以利用控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體手段可以為：該控制器中加載有與該與門(mén)相同功能作用的軟件程序，開(kāi)出模塊和啟動(dòng)繼電器的輸出信號(hào)輸入給該控制器，依據(jù)設(shè)置的軟件程序來(lái)對(duì)開(kāi)出模塊和啟動(dòng)繼電器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，然后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

以上給出了具體的實(shí)施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。本發(fā)明的基本思路在于上述基本方案，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。