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高效利用能源,已經成為中國經濟實現可持續發展迫在眉睫的任務。在這新的發展時期,中國正亟需一大批優秀的自動化管理人才和工程技術人才進行持續創新并提高生產效率和資源利用效率,以獲得更多的可持續性全球競爭的優勢。
ABB杯全國自動化系統工程師論文大賽為中國自動化領域提供了重要的技術交流和經驗分享平臺,推動了自動化產業與學術研究的緊密結合,有力地促進了行業的發展。中國自動化學會作為這一領域的全國學術性社會團體,從2005年發起,每年度舉辦一屆“全國自動化系統工程師論文大賽”,目前已成功舉辦四屆。前四屆大賽均由ABB(中國)有限公司獨家贊助,至今,四屆大賽共收到有效論文1485篇,投稿作者超過3000人,共評出獲獎論文140篇,公開出版發行4本論文集,收進高質量優秀論文近300篇。大賽累計超過1000位來自全國各地的自動化領域工程技術人員出席,吸引了全國自動化工程技術人員和開發人員,以及科研院校師生的廣泛參與。
本屆大賽創新性地引入社會計算理論及相關技術,改變傳統的單一線下宣傳推廣模式,建設智能社會化媒體運營平臺,以線上線下互動運營的方式,支撐整個大賽的全流程運營工作。平臺將實現對自動化領域行業發展動態、領域專家、作者群體等開源信息實時監控并深度挖掘,最大密度的對大賽進行推廣,引起相關領域專家、機構的普遍關注,使之積極地參與到大賽的投稿、評論、民意評選等大賽相關活動上來,引起線上和線下的互動,促進這個專業群體之間的交流與溝通,使大賽真正成為自動化領域的技術交流和經驗分享平臺。
按照運營的整體部署,大賽已經完成了前期宣傳推廣的計劃和部署,建設內容包括征文網站、領域作者資料采集系統、領域行業展會采集系統、雜志期刊采集系統、征文輿情監測系統等。參賽作者可以通過訪問中國自動化學會網站,點擊首頁左側導航欄進入本屆ABB杯系統工程師論文大賽的宣傳門戶(省略.cn:8080/abb),了解大賽詳情并在線投稿。
目前大賽已經進入后期集中宣傳推廣的工作階段,已征集到中、英文論文約300篇,論文主要由自動化領域的技術研究、工程應用構成。本屆大賽投稿截止日期為2011年9月30日,所有符合稿件基本要求的投稿者均可獲得大賽紀念獎和論文集一份,歡迎廣大讀者踴躍投稿。
“2011北京國際設計周暨三年展”將在北京舉行
本刊訊 2011設計周暨三年展擬于9月26日至10月3日在北京舉辦。活動由開幕式、北京設計論壇、主題展覽、主賓城市、設計之旅、年度設計獎六項主體內容組成。
1.開幕式 開幕式擬于9月26日晚8點在中華世紀壇南廣場舉辦,并將借助數字多媒體設計,展現 “設計北京”的主題。
2.北京設計論壇 北京設計論壇擬于9月28日在人民大會堂金色大廳舉辦,分為主論壇和分論壇。主論壇以“設計與城市發展”為主題,是國際設計界首次召開的國際設計周(節)主席論壇。分論壇以“設計與城市生活”為主題。
3.主題展覽 首屆北京國際設計三年展擬于9月28日至10月17日在中國國家博物館舉辦,主題為“仁:設計的善意”。參展的國際頂級設計師包括扎哈•哈迪德、深澤直人、布魯萊克兄弟(羅南和爾旺)、菲利普•斯塔克20余位,國際一線設計師超過300位;參展作品1000余件,其中的70%來自國外設計師。
4.主賓城市 主賓城市擬于9月26日至10月3日舉辦,主題為:倫敦-北京 設計快線。
北京國際設計周計劃每年邀請一個國際知名設計城市為該年度的主賓城市,通過設計展覽、設計交流、設計贈禮三個核心內容,逐步形成北京國際設計周“主賓城市”專題性活動。2011年主賓城市是倫敦市。
5.設計之旅 設計之旅擬于9月25日至10月3日舉辦,覆蓋創意園區、展館、商場、社區、公園、特色街區、品牌企業院所等90 個區域。其主題為:國慶•北京 看設計。
設計之旅活動形成創意設計旅游線路,引導公眾走近設計、了解設計、消費設計,打造“國慶-北京看設計”新的旅游產品。
6.年度設計獎 年度設計獎,是北京設計周推出的具有國際視野、行業高度和社會公信力的常設獎項。頒獎活動與2011設計周暨三年展閉幕式共同舉辦。
中圖分類號:F470.1 文獻標識碼:A
一.引言
二.我國油氣儲運的概述。
近幾年以來,我國油氣儲運工程事業已經大力發展起來。西氣東輸管道和西部管道等油氣長輸管道已經建成運用,這些管道技術都顯示了我國對成品油、原油和天然氣管道輸送技術的更深層的應用以及更深的研究探討。一些石油戰略儲備庫的成功建設標志著大型地面原油儲運工程技術提高到了一個更加先進,更加新穎的技術水平。同時,我國油氣儲運工程也對國際先進理論與國際高端技術(數字化管道技術、HSE管理技術和油氣混輸管道技術)進行了極好的發展與應用。這些都標志著我國的油氣儲運工程技術已經邁入了一個更加新穎,更加深層的改革創新發展階段。
三.油氣儲運工程中應用的技術。
我國油氣儲運工程中應用的技術日益增多,其主要表現在以下三個方面:
天然氣制冷技術在天然氣儲運中的應用。
目前,天然氣液化主要有三種制冷工藝,即級聯式制冷循環、混合冷劑制冷循環和帶膨脹機制冷循環。級聯式制冷循環,利用某一制冷劑的蒸發來冷凝另一種較低沸點的物質而組成逐級液化循環,主要應用于基本復合型天然氣液化裝置。混合冷劑制冷循環是以多組份混合制冷劑為工質,進行逐級的冷凝、蒸發、節流膨脹,從而得到不同溫區的制冷量,達到對天然氣逐步冷卻和液化的目的。基本復合型天然氣液化裝置廣泛采用了各種不同類型的混合制冷劑液化流程。帶膨脹機制冷循環 利用高壓制冷劑通過透平膨脹機絕熱膨脹制冷實現天然氣液化的流程。根據制冷劑的不同,分為天然氣膨脹液化流程、氮氣膨脹液化流程和氮-甲烷膨脹液化流程。帶膨脹機制冷循環適用于液化能力較小的調峰型天然氣液化裝置。
天然氣水合物儲運技術在油氣儲運工程中的應用。
天然氣水合物不僅具有再次汽化時釋放速度相當慢并且極易控制的優點,還具有安全性能比較好的優點。天然氣水合物儲運技術是一種新穎的天然氣儲運技術,并且具有廣泛的發展前景。同時,低成本釋放與存儲技術不僅是該項技術的難點,天然氣水合物快速高效連續制成技術也是這項技術的難點。
高壓水射流技術在油氣儲運工程中的應用。
高壓水射流技術在油氣儲運工程中的應用主要表現在以下幾點:高壓水射流技術能夠使質量與容量得到保證,在對油庫儲罐進行一段時間的使用后,儲罐底部易于結垢,這些結垢會影響油品質量與容量,此時,就應該對儲罐進行合理的清洗;高壓水射流技術能夠使傳熱效率得到提高,當對粘油罐進行加熱的過程中,一些傳熱設備(熱傳器和鍋爐等)有著嚴重的結垢,使這些傳熱設備的能耗極其加大,傳熱效率極其降低,此時,運用高壓水射流技術不僅使結垢層得到有效的清除,還使能源的利用效率與傳熱效率得到提高,以下設備的清洗主要運用到高壓水射流清洗技術:各種各樣的換熱器設備,管道小型儲油設備,油桶和油罐車小型儲油設備。
四.自動化技術在提高設備運行效率方面的應用。
1. 泵類設備的運行效率的高低直接決定了生產單位的電耗指標。
對大型外輸泵的運行效率實施了自動化監控,它的主要監控原理是通過能耗計量儀表計量電機的實耗電量,再通過泵的進出口壓力和流量確定泵的輸出有用功,現場的一次儀表將參數采集到中央處理機,再經過運算程序計算出泵的實時泵效。技術人員通過對實時泵效變化情況進行分析,找出泵的效率變化原因,在實際應用的過程中,先后發現了:進口過慮器摩阻損失、出口閥組的節流、原油的溫度(粘度),以及電機運行效率對泵的影響,值班人員通過現場操作,使首站的泵的運行效率始終保持在70%以上,相對沒有實施監控系統以前提高了5個百分點,單臺220kw的外輸泵一年可節約近兩萬kw.h。
2. 完善加熱爐自動監測,增加原油進、出口壓力、溫度,水套壓力、溫度,排煙溫度、燃油流量、壓力,爐膛壓力、煙氣含氧量分析等監測點。
3. 在控制系統中,設定出口介質加熱溫度,根據油溫的變化來改變燃燒器的大小火切換,同時通過相應調整供風系統,提高燃燒器的燃燒效率,從而達到提高水套爐效率的目的。
4. 安全檢測聯鎖保護系統的加強,增加水套爐壓力保護、原油進出口壓差(防止滯留)檢測、水套爐水位低限報警、利用光電管監視燃燒情況,原油出口溫度超高監測,并建立聯鎖保護。
5. 自動化技術在辦公自動化方面的應用。
(1). 生產報表自動化生成,主要是依據目前的focs系統對現場生產參數的自動采集生成數據庫,對數據庫的有關數據進行篩選,并進行自動累計和計算,生成當日生產報表。自動報表可以有效的避免手工填寫報表因人的責任心的問題填寫的錯誤。并可以作為工人當日生產業績的考核依據。大大提高管理的量化考核力度。以下是首站自動報表生成界面。
(2). 辦公網絡化管理主要是依托網絡技術,在內部建立局域網絡,將站內的生產數據,技術資料和其他管理資料實現共享,并且通過服務器與上級部門的網絡聯網將本站的生產數據上傳到上一級管理部門。同時可以對生產進行指揮與分析,通過采集真實準確的生產信息,進行科學的分類整理,采用有效的分析方法,使管理者對現場的生產做出正確的指揮,對暴露出的問題進行分析和決策。使用一些先進的經濟分析方法(如投入產出分析)可以充分全面地考慮問題,并做出科學的分析和判斷。把管理人員從繁重的信息收集整理和統計中解放出來,使廠各級領導能利用計算機網絡準確、及時、全面地掌握信息,統籌安排生產和經營工作,提高工作效率和經濟效益。
6. 目前原油的輸送多采用管線輸送,原油在輸送過程中存在著兩方面的能量損失,即摩擦阻力損失和散熱損失。因此,必須從這兩個方面給流體提供能量——加熱站提供熱能和泵站提供壓力能。在管輸管理中,要正確處理這兩種能量的供求平衡關系,因為這兩種能量損失的多少是互相影響的。一般來說,散熱損失是起決定作用的因素。摩阻損失的大小取決于油品的粘度,粘度的大小取決于輸送溫度。提高加熱站的出站溫度,使油品在較高的溫度下輸送,原油的粘度降低,摩阻損失減小,但散熱損失增大。所以在原油管輸過程中存在著能耗最小的優化輸送選擇。
五.結束語
我國可以采用自動化技術和計算機信息技術,不斷的優化油氣儲運參數,并進一步提高油氣儲運的效率。運行計算機技術和自動化控制技術,對管線進行實時的監控,同時可以采集首端個末端壓力、流量、溫度以及粘度等各項參數,利用雙向微波將其數據信息傳送到首末站的控制室之中;并在此基礎上編寫和優化參數程序。自動化技術在原油儲運過程中的應用不但提高了生產系統的運行效率而且提高生產的安全性。因此,我們應促進自動化技術在油氣儲運過程中的應用,提高經濟效益。
參考文獻:
[1] 孫靈念 董明 王勝利 自動化技術在油氣儲運過程中的應用 [期刊論文] 《油氣儲運》 -2005年z1期
[2] 齊凱 自動化技術在油氣儲運過程中的應用 [期刊論文] 《中國石油和化工標準與質量》 -2012年11期
[3] 齊凱 自動化技術在油氣儲運過程中的應用 [期刊論文] 《中國石油和化工標準與質量》 -2012年9期
[4] 付玉章FU Yuzhang 自動化技術在油氣儲運過程中的應用 [期刊論文] 《科技傳播》 -2010年24期
1 引言
隨著可編程邏輯控制器(PLC)技術的逐漸發展,很多工業生產要求實現自動化控制的功能,都采用PLC來構建自動化控制系統,尤其是對于一些電氣控制較為復雜的電氣設備和大型機電裝備,PLC在電氣化和自動化控制方面具有獨到的優勢,如順序控制,可靠性高,穩定性好,易于構建網絡化和遠程化控制,以及實現無人值守等眾多優點。基于此,PLC技術逐漸成為工業電氣自動化控制的主要應用技術。
本論文主要結合數控機床的電氣化功能的改造,詳細探討數控機床電氣化改造過程中基于PLC技術的應用,以及PLC技術在實現數控機床自動化控制功能上的應用,以此和廣大同行分享。
2 數控機床的電氣化改造概述
2.1 數控機床的主要功能
數控機床是實現機械加工、制造和生產中應用的最為廣泛的一類機電設備。數控機床依托數控化程序,實現對零部件的自動切削和加工。但是目前我國仍然有超過近1000萬臺的數控機床,主要依靠手動控制完成切削加工,無法實現基本的電氣化和自動化控制。為此,本論文的主要的目的是基于PLC控制技術,實現數控機床的電氣化改造,主要實現以下功能:
(1) 數控機床的所有電機、接觸器等實現基于PLC的自動化控制;
(2)數控機床的進給運動由PLC控制自動完成,無需人工手動干預;
(3) 自動檢測零部件切削過程中的相關參數,如加工參數、狀態參數等等;
(4) 結合上位機能夠實現對數控機床的遠程控制,以達到無人值守的目的。
2.2 電氣化改造的總體方案
結合上文對于數控車床的電氣化、自動化改造的功能要求,確定了采用上位機與下位機結合的自動化改造方案。該方案總體結構分析如下:
(1) 上位機借助于工控機,利用工控機強大的圖像處理能力,重點完成數控車床的生產組態畫面顯示,以及必要的生產數據的傳輸、保存、輸出,同時還要能夠實現相關控制指令的下達,確保數控車床能夠自動完成所有切削加工生產任務。
( 2)下位機采用基于PLC技術的電氣控制模式,由傳感器、數據采集板卡負責采集數控車床的生產數據、環境數據、狀態數據等所有參數,由PLC實現對相關數據的計算,并傳輸給上位機進行相關數據的圖形化顯示和保存;另一方面,PLC控制系統還接收來自于上位機的控制指令,實現對數控車床的遠程控制。
(3) 對于數控車床最為關鍵的控制――進給運動的控制,利用PLC+運動控制板卡的模式實現電氣化和自動化的控制。具體實現方式為:選用合適的運動控制板卡,配合PLC的順序控制,對進給軸電機實現伺服運動控制,從而實現對數控車床進給運動的自動化控制。
3 數控車床電氣化自動控制改造的實現
3.1 系統改造結構設計
數控車床的電氣化自動控制改造,其整體結構如下圖1所示,其整體結構主要由以下幾個部分構成:
3.1.1 底層設備
底層設備主要包括兩個方面,首先是實現數控車床自動切削加工運轉等基本功能的必要電氣、機電設備,如電源模塊、電機模塊等,這些機電設備能夠保證數控車床的基本功能的穩定可靠的實現;其次,底層設備還包括各類傳感器,比如監測電機轉速、溫度的速度傳感器和溫度傳感器,監測進給軸運動進給量的光柵尺等,這些傳感類和數據采集類設備為實現數控車床自動化控制提供了基礎數據源。
3.1.2 本地PLC站
本地PLC站主要負責接收底層傳感設備傳送過來的傳感參數、狀態參數及其他檢測參數,通過內部程序的運算,判斷整個數控車床的工作狀態,并將其中的重點參數上傳到遠程控制終端進行數據的圖形化顯示、存儲、輸出打印等操作;另一方面,本地PLC站同時還接收來自于遠程控制終端所下達的控制指令,比如停機、啟動等控制指令,PLC站通過對相應執行器(比如電機)的控制,從而實現自動化控制的功能。
3.1.3 遠程控制終端
遠程控制終端主要是依賴于工控機實現的上位機數據管理和狀態監控,需要專門開發一套面向數控車床加工、生產和自動控制的軟件程序,以實現對數控車床的遠程化、網絡化、自動化控制,真正實現無人值守的功能。
基于PLC的數控車床電氣自動化改造框圖
3.2 PLC電氣控制系統的設計實現
本研究論文以CK6140普通數量機床為具體研究對象,詳細探討其電氣化、自動化控制的改造。通過上文對機床改造方案和結構功能的分析,可以確定整個機床電氣化、自動化改造,一共需要實現14個系統輸入,9個系統輸出。結合控制要求,這里選用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC,輸入回路采用24V直流電源供電方式。根據對數控機床的各模塊控制功能的分析,選用合適的接觸器、繼電器、開關、輔助觸點等電氣控制元件,與PLC共同實現對電氣設備的控制,比如PLC通過接觸器控制電機模塊,PLC通過繼電器控制電磁閥等部件,從而完成基于PLC控制的數控車床電氣化改造。
4 結語
中圖分類號:TM31 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)02(b)-0063-01
電廠作為電力供應的生產者,其電力制造的質量和生產過程的安全直接關系到千家萬戶的切身利益,因此對于電廠現場機電裝備的自動化控制的要求十分嚴格。隨著現場總線技術的飛速發展和廣泛應用,以現場總線技術為典型應用的自動化控制系統已經逐漸深入到工礦自動化的多個領域,在一些自動化控制水平較高的電廠,已經初步實現了電廠機電裝備的自動化控制。高爐是火力電廠生產過程中不可缺少的機電裝備,其溫度控制要求十分嚴格,如何實現高爐溫度自動調節與控制,一直是很多火力電廠技術工程師都著力重點解決的技術難題之一。本論文主要結合現場總線技術,結合電廠高爐溫度的控制要求,對其溫度自動控制系統進行系統的研究與探討,以期能夠找到面向火力電廠高爐的溫度自動控制技術,并以此和廣大同行分享。
1.高爐溫度自動控制概述
(1)高爐溫度調節控制功能需求。火力電廠采用高爐主要是實現燃煤產電,為了實現能源的復合利用,提高經濟效益,往往還通過高爐生產一些副產品,這就要求對于高爐內的溫度和壓力都有著嚴格的控制要求。在實際生產過程中,高爐溫度的調節往往是采用人工調節的方式實現,這種調節方式效率低,精度差,可靠性差,因此逐漸提出了高爐溫度自動調節的控制要求。要達到高爐溫度無人值守控制的效果,就必須要能夠實時自動監測高爐內的溫度參數,并通過計算實時控制氣閥或者進料閥,以實現對高爐內溫度的自動控制與調節。
(2)現場總線技術的應用特點。由于技術的發展和設備的日益復雜,過去集中式自動化控制模式在實際應用中已經逐漸暴露出了諸多問題與不足,如控制中心負載過大,信息傳輸效率較低,系統兼容性較差等等;而現場總線技術的出現則很好的克服了上述問題,現場總線能夠結合具體的被控對象合理設計自動化控制系統,對現場的智能儀表、數據傳輸、數據處理和終端均有著可靠的集成性和兼容性,因此將現場總線技術應用于火力發電廠高爐溫度的自動調節控制,是完全可行的。
2.基于現場總線的高爐溫度自動調節控制技術應用探討
2.1系統功能設計
基于現場總線技術的高爐溫度自動調節系統,具體來說,其功能主要包含以下幾個方面:(1)在線監測。(2)數據查詢。(3)生成報表與統計分析。(4)超限報警與聯動控制。
2.2系統層次架構
高爐溫度的自動調節控制系統主要由以下四個系統層構成。
(1)傳感儀表層。為了實現高爐溫度的自動監測與控制,必須選用合適的傳感器對高爐內的溫度進行實時監測,溫度傳感器采用4-20 mA電流信號作為傳輸介質,將模擬量信號傳輸到數據采集模塊中。
(2)數據采集層。數據采集模塊接收傳感器傳送過來的模擬量信號,通過現場總線實現模擬量數據信號的遠程傳輸,直至傳輸到中央控制室的PC終端。
(3)PC終端。PC終端通過專用的組態軟件實現對高爐的溫度變量的實時顯示,并提供友好的人機交互界面,完成數據的查詢、存儲和報表統計等管理功能。
(4)驅動執行層。當被監測的高爐溫度過低或過高或者異常超限時,由PC終端發出相應的控制指令,經過驅動機構層實現控制指令的放大和執行,輸出到動作執行器,實現相關的報警動作或聯動控制動作。動作執行器主要由氣閥和進料閥構成,氣閥的開度可以降低高爐內的溫度,進料閥的開度可以提高高爐內的溫度,它們通過接收來自PC終端發出的控制指令,經過驅動放大轉變為閥門調節的開度大小,從而實現對高爐溫度的自動調節與控制。
2.3系統軟件設計
基于現場總線的高爐溫度自動調節與控制系統,采用組態軟件實現對高爐溫度參數的實時顯示,以提高人機交互系統的直觀性。該組態軟件可以采用當前市場上主流的組態軟件,例如wINCC,組態王等專業工控自動化組態軟件,也可以采用VB、VC等高級語言進行開發。由于該自動控制系統僅僅是對高爐的溫度參數進行實時監測與顯示,因此軟件開發的工作量并不是很大,下面結合組態軟件的開發分析軟件系統的設計基本流程。
(1)系統界面設計。一個好的軟件系統必然有著良好的人機交互性,而這離不開系統的界面設計,因此要結合高爐的溫度控制選取合適的圖像圖形,提高軟件的可觀性。
(2)系統導航設計。由于軟件系統既要顯示溫度數據,還要提供數據報表、歷史曲線等其他數據管理功能,就需要提供良好的頁面之間的導航切換功能。
(3)系統數據設計。組態軟件或者說自動化控制系統軟件都離不開數據庫的開發,可以選用軟件自帶的數據庫系統,也可以采用第三方數據庫管理系統,但是都必須要能夠為系統提供可靠的數據源。
中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:
一, 前言
建筑行業是我國重要的經濟增長行業之一,對國民經濟的發展和人們生活水平的提高有著密切的關系。伴隨著科學技術的發展和經濟文化的交流,人們的生活水平和生活質量有了巨大的提升,對建筑工程的設計施工以及管理都提出了更為嚴格的要求,傳統的實用和簡單的具有外部的藝術美感已經難以滿足人們日益多元化的需求,加強對建筑行業的電氣自動化研究,對建筑行業設計施工中,配備先進的現代化電氣設備,實施建筑工程項目的電氣自動化,這是現代化建筑設計施工和滿足人們日益多變的經濟文化需要的客觀要求。經過實踐證明,建筑工程的電氣自動化,不僅僅關系到整個項目工程的施工進度,更是建筑工程行業實施質量競爭的核心和關鍵。在現代化的建筑工程設計施工中,實施電氣自動化,提高自動化水平,是我國建筑行業的發展要求。
二.我國建筑行業電氣自動化現狀和存在的問題
1.我國建筑行業電氣自動化現狀
在我國的建筑行業,通過多年不斷的發展和研究,電氣的自動化已經初具規模,電氣自動化程度日漸加深,電氣自動化水平逐漸提高,電氣自動化在我國建筑行業的應用和發展,為我國的建筑行業的繁榮作出了重要貢獻,但是從我國的整體工程建筑電氣自動化水平來看,依舊存在著很多問題,新設備新技術應用緩慢,電氣自動化的設計施工不夠科學,管理不夠完善等一系列問題,使得我國在電氣自動化進程中,無論是電氣自動化水平還是電氣自動化程度,都遠遠落后于西方發達國家,使得我國的建筑行業相對于西方發達國家而言,無論是在電氣的設計施工上,還是電氣自動化的安全穩定上,都缺乏很強的競爭力,新時期下,正確理性面對我國建筑電氣自動化的現狀,找出存在的缺陷,加大對電氣自動化的研究,提高我國建筑行業的電氣自動化水平,是我國現代化發展的客觀要求和必然選擇。
2.我國建筑行業電氣自動化存在的問題
(一)電氣自動化高端人才不足,電氣自動化缺乏核心支撐
我國目前的建筑行業整體規模相對小,資金積累不夠,難以留住高端的優秀管人才,企業的積累缺乏,使得整個建筑行業中電氣自動化設計施工的高層核心技術人員缺失,使得整個建筑行業電氣自動化缺乏活力和技術保證。
(二)新技術新設備應用緩慢,核心競爭力不足
我國的建筑行業在電氣自動化上有了一定的發展,但是缺乏鉆研突破的研究技術精神,缺乏對核心技術的研究,自動化設備多采用進口和引進,且應用的速度緩慢,難以形成自己企業的核心專利,難以保持自動化的核心競爭力。自動化市場尚不完善,不夠健全,惡性競爭,市場規范不嚴格,且產品品牌單調,品牌知名度不高,難以和國際知名自動化品牌競爭
(三)建筑行業對電氣自動化的管理不善,電氣自動化的質量難以保證
建筑行業發展迅速,很多管理者多想盡一切手段來提高建筑工程的效益,為了大幅度降低成本,使用假冒偽劣的電氣設備和電氣產品,設計部符合國家標準的施工安裝方式,使用質量難以達到質量標準的材料等一系列問題,使得整個電氣自動化的設計施工中,質量難以得到保證,同時,很多施工的企業由于企業的自身實力有限,缺乏一定的電氣自動化的監測設備和監控設施,在施工和對整個電氣化管理中,難以全面,難以科學精細,這些方面都嚴重影響到整個電氣自動化的水平和質量。
三,我國建筑電氣自動化的重要意義
1. 這是保證工程建設質量和進度的客觀要求
實施電氣自動化,加強對先進技術和設備的應用速度,采用科學嚴謹的設計方式和施工程序,加強對電氣自動化的管理,加強對各種電氣設備,電氣材料的管理監督,保證了整個工程建筑的工程質量,同時,可以大幅度降低工程成本,并合理的控制工程的進度,電氣自動化的水平提高,亦有助于保證整個工程建筑中的安全。
2. 實施建筑電氣自動化,有助于整個建筑市場的規范化
電氣自動化的進程加快,對整個電氣行業的技術人員和管理人員都提出了更高的要求,不僅僅要求有豐富的管理經驗,更需要有精湛的電氣技術和較高的工作素養,同時,電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端,敦促著工作人員依法辦事,嚴格執行相關的規章制度,有助于促進整個建筑市場的規范化管理。
四.我國建筑行業電氣自動化的發展趨勢探究
1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發展。
縱觀我國目前的建筑工程發展行情,電氣自動化的發展應用,智能化是其核心部分,所謂智能化表現在其具有多種新功能。在在建筑行業控制方面,有關的現場儀表在一起,在現場實現自主調節,從而實現控制的徹底分散使調節要加及時,并提高了整個系統的可靠性。
2. 電氣自動化的操控更為精確,更加精工。
建筑行業中競爭越發激烈,對工程產品質量的要求越來越嚴格,實施電氣自動化,先進技術的采用,科學管理方式的實施,整個建筑工程的自動化水平不斷升高,使得施工標準更為嚴格,產品的精度朝著更高的方向發展,因此,自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。
3.無線技術是電氣自動化操作更簡便準確。
在現代的建筑行業,電氣自動化能夠實現非接觸傳輸,特別適用于惡劣環境或振動、高速旋轉對象的監控,而且降低了安裝成本、持續降低運行維護成本,同時更換方便,便于升級。還能夠減少接插件故障,移動自由且不受限制,建筑行業電氣自動化是工廠測控模式的變革,將會有力的推進我國建筑行業電氣自動化進程。
五,我國建筑行業電氣自動化的發展建議
1.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導和扶持
建筑工程電氣自動化企業關系到國民經濟的發展和人們生活水平的提高,政府加大對建筑行業電氣自動化的支持引導,政府部門要引導自動化企業轉變觀念、穩定心態,提高產品質量以及服務質量,引導優秀的國產品牌進入重要領域,為民族企業的發展提供空間。
2.建筑行業加大對電氣自動化核心技術的研究,加大投入力度。
建筑行業要加強對各種電氣設備和電氣設計施工技術的研究探討,加強各個建筑單位之間的通力合作,不斷加大對新技術新設備和心的管理理念的引進和運用,加大投入,實現各種電氣自動化核心技術的突破,使得建筑行業實現整個設計施工方式的轉變,提高整體的核心競爭力。
六.結束語
建筑行業關系到國計民生,實現建筑行業的電氣自動化,加大對各種電氣自動化技術的研究,不斷實現各種技術和管理方法的突破,是提高人們生活水平和生活質量,促進整個建筑行業快速健康發展的客觀要求,必須得到各方面的支持和重視,以建筑行業的電氣自動化,帶動整個社會的自動化進程,這是促進我國整個社會自動化的有效方式之一。
參考文獻:
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國內外,由于水庫庫岸滑坡的失穩,產生了一系列的災難性事故,如 1959 年 2月 1 日,法國馬爾帕塞薄拱壩左壩頭沿絹云母頁巖發生滑動,致使壩體破裂,造成500 余人死亡;1963 年 10 月,意大利 Vajont 大壩庫水下降時大壩左岸山體發生順層基巖滑坡,激起 250m 高的涌浪,涌浪漫過壩頂,造成 1925 人死亡[1];我國湖南柘溪水庫在蓄水初期,在近壩段發生大型順層基巖滑坡(塘巖光滑坡),激起的涌浪沖毀了已建成的構筑物,并造成 40 余人死亡[2];湖北黃龍灘水庫在 1974 年至 1985年間,庫區發生了 73 處滑坡,造成了 11900 多人不得不進行移民搬遷[3];2003 年 6月,三峽水庫蓄水至 135m 后不久,發生大型順層基巖滑坡(千將坪滑坡),導致了 24 人死亡或失蹤[4]。
在這些災難發生之后,人們對水庫滑坡的穩定性給予了更多的關注。為了避免由于庫岸滑坡帶來的生命財產損失,在水庫建設和運行過程中,庫岸邊坡的監測工作也逐漸受到了更多的重視。國內大多數水庫庫岸滑坡的監測工作,主要是采用人工觀測的方式進行監測數據的獲取、分析和預報。人工觀測存在監測頻次低、數據采集過程中耗費的勞動量大、監測數據的采集過程容易受到外界不可抗力的影響(如強降雨)等缺點。不能夠較好的完成監測預警的目的。
隨著科技的進步,自動化數據采集技術和傳輸技術得到了長足的發展,目前自動化監測技術已逐漸的被應用于庫岸滑坡穩定性的監測工作中。如 1991 年我國在三峽庫區內 14 個重大滑坡體上組建了自動化監測站,目前這些自動化監測儀器運行正常,而且較好的完成了監測預警的目的,避免了生命財產的損失。1991 年 6 月29 日秭歸縣雞米寺 60 萬 m3 滑坡,通過及時準確的預警,滑坡區內 2504 人無一傷亡,財產損失也降到最低限度[5]。
自動化監測具有無人值守、實時在線、實時計算分析等優點,而且自動化監測技術能夠消除人為誤差對測量精度的影響,大大的提高了測量結果的可靠性,所以有必要對采用了人工觀測手段的庫岸滑動進行有針對性的自動化改造,消除人工觀測的弊端,達到更好的預警效果。
二灘水庫庫區內也布著較多的滑坡體。水庫兩岸大于 10 萬 m3 的各種不同類型的滑坡有 100 多處,大部分分布于支溝河谷中,對二灘大壩無直接的影響;干流岸坡穩定性較差,方量大于 500 萬 m3 以上的有 15 處。其中金龍山斜坡位于電站庫首左岸,距離二灘大壩 600m~1300m,穩定性問題十分復雜,對二灘大壩的安全及下游人民的安全威脅最大[6~7]。
金龍山斜坡上目前設置的變形監測控制網包含,地表位移變形、深層變形、地下水位、平硐監測和斜坡區氣象監測。現有的監測方案具有監測數據不完整,觀測頻次少,數據處理不能及時反映坡體的穩定情況等一系列問題;而且觀測過程中存在著數據采集工作繁重、也有一定的人為誤差和危險性,因此有必要對斜坡上現有的監測儀器進行自動化改造。
目前國內外已采用自動化監測技術的滑坡體,絕大多數是沒有在儀器安裝以前進行自動化監測技術的可行性研究,而是直接采購自動化監測儀器,并不考慮周圍環境對自動化監測設備運行以及監測數據真實性的影響,從而產生了監測數據誤差過大,甚至出現了自動化監測項目遭棄用的現象。如貴州省大方縣德興煤礦滑坡體上安裝的 GPS 監測系統,沒有在系統安裝前進行太陽能板的供電設計,造成了 GPS監測儀器不能夠正常工作、貴州省都勻市馬達嶺接娘平變形體沒有在 GPS 安裝之前進行 GPRS 無線信號強度測試,而是直接采用 GPRS 通訊業務進行監測數據的傳輸,最終導致 GPS 監測系統安裝完成后,監測數據無法正常發送。所以為了使金龍山斜坡現有監測儀器在自動化改造完成以后,能夠正常運行并且獲取的監測數據能夠達到一個較高的精度,安裝之前進行自動化監測技術研究就顯得更為重要。
鑒于此,作者在導師的指導下,結合作者參加的 雅礱江流域水電站重大滑坡體自動化監測技術研究 科研項目,以《二灘水電站庫區金龍山斜坡穩定性監測的自動化改造技術研究》為碩士論文選題,展開論文的研究工作,以期獲得對金龍山斜坡穩定性監測有益的成果及對類似工程具有指導意義的研究方法和手段。
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 庫岸滑坡監測現狀
庫岸滑坡監測是為了避免或減輕由于岸坡失穩造成的生命財產損失,通過在岸坡的內部或表面安裝埋設監測設備,監控坡體在誘發因素作用下的變形發展趨勢,并在岸坡失穩前及時準確的進行預警預報。是集形成機理、監測儀器、時空技術和預測預報技術為一體的綜合性技術。
1963 年,意大利 Vajont 大壩左岸山體發生順層滑坡以后,國內外的專家學者逐漸意識到了庫岸滑坡穩定性監測工作的重要性,并開展了一系列的岸坡穩定監測工作研究;我國的庫岸滑坡監測工作是隨著二灘、小浪底和三峽工程的興建,而逐漸開展起來的[8]。早期的監測工作是通過水準儀、經緯儀和鋼尺等儀器,量取坡體的地表位移和宏觀變形;20 世紀 80 年代后,隨著測量機器人和 GPS 技術的引入,以及電子技術和計算機技術的發展,監測手段更多的向自動化、高精度及遠程化發展。
第二章 工程地質條件
金龍山斜坡坡面與巖層走向夾角 30°,巖層傾右岸但偏下游,在順河流方向上巖層以 16°左右的視傾角傾向下游,陽新灰巖頂底假整合面自上游的臨空狀態向下游逐漸插入河床之下,造成了坡體由上游至下游穩定條件上的差異。根據兩條假整合面的出露程度將金龍山斜坡從自西向東劃分為三個區段[20~23]。Ⅰ區:古滑坡區,位于斜坡上游側,呈順坡槽谷地貌;Ⅱ區:巖體蠕變區,位于斜坡中部,呈脊形地貌;Ⅲ區:淺-表層滑坡區段,位于斜坡下游側,呈脊形地貌,見圖 2-1。
第三章 現有監測成果分析與方案評價 ...............17
3.1 監測儀器布置及運行情況 ...........17
3.2 變形特征分析 ....................19
3.3 現有監測方案存在的問題 ..........41
3.4 小結 ............................43
第四章 信號測試與分析 ...............45
4.1 GPS 監測系統概述 ................45
4.2 GPS 采集信號測試 ................49
4.3 GPS 信號測試成果分析 ............52
4.4 無線數據傳輸信號測試 ............58
4.5 小結 ........ .....61
第五章 自動化改造方案研究 ..............62
5.1 現有監測項目自動化改造方案研究 ..........62
5.2 新增自動化監測項目 ....................79
5.3 數據傳輸系統的選擇 ....................81
5.4 自動化輔助系統研究 .................... 82 5.5 自動化監測方案效果評價 ..................86
結語
本文以金龍山斜坡現有監測儀器的自動化改造為研究主題,在對現有監測資料分析的基礎上,結合 GPS 采集信號分析成果,明確了有必要進行自動化改造的監測項目和監測部位;然后根據 GPRS/CDMA 無線傳輸信號強度的測試成果、斜坡的地形地貌條件和現有的自動化改造技術,最終確定了適合于金龍山斜坡的自動化改造方案。本文得出的主要結論和成果如下:
(1)通過對現有監測資料的分析研究,明確了影響坡體穩定性的外界因素,統計了地表位移特征點、滑面位置和 V 號平硐內變形量大的監測部位,總結出現有監測方案中存在的問題。
(2)利用 TEQC 質量分析軟件分析評價了 3 個地表位移控制點和 13 個地表位移特征點的 GPS 采集號質量。分析結果表明:斜坡地區大部分地表位移測點是完全可以利用 GPS 監測系統進行替代。
摘 要:通風調節是礦井通風系統管理的主要工作之一,調節的準確性和及時性直接關系到通風系統安全、平穩和能耗大小。但目前通風調節存在誤差大、不及時等問題,本論文通過研究礦井自動通風調節系統,有效的提升通風管理水平,降低因通風系統調節不及時或不準確造成的能耗損失。
關鍵詞:礦井通風;調節通風;自動化系統
1 序言
通風系統調節準確性和及時性直接關系到礦井的安全和運行成本,目前通風系統調節處于人工調節階段,人員勞動量大,調節不及時且調節準確性差,為進一步解決礦井通風系統管理中的通風調節問題,本論文引進壓差法礦井自動通風調節系統。
該系統包括自動化控制器、壓差測試裝置、自動調節裝置、傳感器等。
2 自動化控制器
基于壓差法的礦井自動通風調節系統核心為自動化控制器,本系統控制器采用西門子PLC為主要控制元器件,包括位移傳感器、壓差傳感器、動力源控制裝置(本論文設計動力源是氣動,其裝置是本安電磁閥)、數據傳輸、開關按鈕、聲光報警器等。
研究的技術關鍵點為:控制系統原理和控制器基本架構。
控制系統原理:壓差傳感器采集壓力變化數值,通過設置參數裝換為通過調節系統的風量,再根據預先設定的需風量進行比對,確定調節系統通風斷面的變化大小,同時位移傳感器監視通風斷面的變化,保證系統調節準確且快速。
控制器基本架構,控制器采用PLC控制器,控制器控通過電流信號與位移傳感器、壓差傳感器、動力源開閉按鈕相連接,通過開關量與手動按鈕連接,通過RS485信號與上位機進行數據和指令的傳輸,在控制器上預留瓦斯、聲光報警器、視頻接口,并可以與其他控制器進行數據傳輸。
3 壓差測試裝置
壓差測試裝置關系到系統的準確性,是系統最核心的數據采集設備,壓差測試裝置的技術要求進入測試區域內風流平穩、壓差測量精度高、數據采集準確、數據傳輸快等。
壓差測試裝置采用圓形設計,主要是保證壓差采集的準確性和進入測試裝置的風流平穩,易于測量且數據精度高。
壓差測試裝置進風測安裝有均風裝置,主要是消除通風系統渦流造成的數據采集誤差。在測試裝置上布置兩排數據采集管,其中在每排布置4個壓力采集孔,兩兩對應,測壓管深入測試裝置內側10cm處,4個測試孔外部用軟管連接,進行壓力平均處理。兩排測試孔之間距離不得少于1m,主要是保證壓差傳感器數值的讀取和測量。
壓差測試裝置對每個測壓管進行防塵處理,保證所有測壓管的通暢,靜壓傳導準確。
4 自動調節裝置
自動化調節裝置是礦井自動調節通風系統的主要調節機構,本論文采用氣動為動力源。
自動調節裝置設計要求調節準確、運行速度慢、密封性好、安全性高等。
根據技術要求,自動調節裝置采用通風斷面縮小的方式,調節速度為0.5m/min,移動精度為1cm。
自動調節裝置與壓差測試裝置相連,通過圓形阻風器向前移動,起到調節通風斷面的作用,同時根據壓差測試裝置中風量的變化,確定圓形阻風器的移動方向和移動大小,位移傳感器監測圓形阻風器的移動方向和移動大小。
圓形阻風器移動動力為緩沖氣缸,氣缸最快伸出速度為0.5m/min。帶載后,移動伸出速度為0.3m/min,滿足精確調節的目的。
5 實驗論證
實驗論證是論證系統的完整性和調節的準確性。進一步發現系統存在的問題,并進行修改和完善,為現場實地測試做準備工作。
主要是在自動風窗前后布置壓力測點,單管壓差計測量兩點壓差,與壓差傳感器數值比對;模擬巷道的斷面為半圓拱,尺寸為2.8m(寬)×2.9m(長),人工調節風阻器開口大小;模擬巷道通風選擇抽出式通風,通過風機變頻,控制測試系統的風量。
通過多次測試,得出系統測試數據,如表1所示。
通過實驗可以得出,調節裝置的調節誤差小于4%,所以,礦井自動通風調節系統是可行的。
6 結論
通過理論設計和實驗驗證,得出以下幾點結論:
(1)礦井自動調節通風系統構成為自動控制器、壓差測量裝置、自動調節裝置;(2)礦井自動通風調節系統調節誤差小于4%;(3)礦井自動通風調節系統可以解決礦井通風調節不及時和不準確問題。
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章村礦洗煤廠洗選工藝為高變質無煙煤重介洗選,具有煤質硬度高、密度大的特點,設備檢修維護量遞增,而人員逐年縮減,對洗煤廠的自動化技術要求越來越高,在該廠中自動化控制系統中保護裝置的可靠性直接影響工藝生產系統運行的安全性[1]。
1 煤泥攪拌桶自動液位控制
煤泥攪拌桶是壓濾機入料緩沖容器,隨著壓濾機工作循環的進行,煤泥桶內液位也在時刻發生變化,此崗位需要崗位工時刻關注攪拌桶的液位變化。結合現場實際,我們利用液位自動化控制可同時實現監測液位及自動控制底流泵開停的功能。電氣原理圖如下所示:
圖中 KA1 KA2中間繼電器
SB1 底流泵啟動按鈕 SB2底流泵停止按鈕
工作原理:在煤泥攪拌桶直桶段上安裝上壓力變送器,變送器將液位轉化為電流信號傳送至數顯儀表,不同電流對應的液位的上下限值設為顯示儀表的上下限為觸發動作值,從而控制底流泵的開停,使液位始終保持最佳的液位。
2 溜槽防堵裝置
洗煤廠設備脫介篩、膠帶輸送機溜槽因雜物影響極易發生堵塞,靈活利用限位開關自行改造溜槽防堵裝置,溜槽堵塞檢測器安裝在溜槽不受物料沖擊的側壁上,當溜槽內形成堵塞時,檢測器將發出報警、停機信號,防止由物料堵塞溜槽而造成的惡性事故。
信號電源AC220V;LS――磁性開關;KZ――中間斷電器。
原理:本裝置采用門式結構,限位開關彈簧復位,安裝在溜槽側壁。當物料在溜槽中造成堵塞時堆積的物料必定給溜槽側壁一個壓力,從而將本裝置的活動門向外推移[2]。當活動門偏轉角度大于受控角度時,其限位開關LS動作,中間繼電器動作常閉點斷開,PLC控制回路斷開,通過PLC內部梯形程序來控制生產工藝系統中相關聯的設備停機,并同時在控制室計算機模擬屏上顯示故障信息,提醒操作人員及時處理故障,堵塞故障排除后,活動門自動復位,方可重新開機。
3 物料探測裝置
洗煤廠設有原煤緩沖倉、精煤及矸石倉,原始監測方法垂繩丈量,精確度低,勞動強度大。由于某種原因因倉滿造成設備停機事故,為了避免以上現象發生,安裝超聲波料位計對原煤、產品倉及矸石倉的煤位信號進行實時監測,我廠先用的是超聲波 VEGASON 儀表,測量范圍可達 70米。適用于測量黏度大、腐蝕性或磨蝕性強的介質,安裝方式為法蘭式安裝,傳感器價格低,由于采用兩線制技術,安裝和布線的耗費大大減少,參數設定和儀表使用非常簡便。
工作原理:壓電陶瓷制成的高功率的測量探頭發射聚焦的超聲波脈沖,脈沖波束被介質表面反射回來,電子部件分析反射回來的波束的運行時間和信號形態可以給出精確的物位值。
超聲波料位計輸出的是4-20ma電流信號,轉化為相應的煤位信號,并將采集信號進入PLC,上位機界面可實時監測煤倉顯示數值,密控員可根據此值增減給煤量,優化調控洗選流程。
4 結語
通過幾種自動化保護裝置在章村礦洗煤廠的使用,大大提高了自動化水平,為解決人員短缺提供可靠保障,優化生產流程協調控制,同時在安全生產中降低了事故率,提高運行效率,保證洗煤廠安全高效生產,對提高經濟效益顯著。
參考文獻:
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2. 新時期配電系統綜合自動化面臨的問題
2.1 配電管理應面對的問題
電力市場環境下的配電管理系統必須在以下幾方面加以提高和改進
(1)具有電能質量監測評價的功能。電力市場環境下對電能質量的廣泛關注迫使配電公司建立有效的電能質量監測手段。但如果專門建立一套監測系統將花費很大的一次投資及運行維護費用,勢必加大供電企業的成本。因此,理想的辦法是把電能質量監測作為配電系統綜合自動化的一項功能,開發出考慮電能質量監測的配電SCADA系統和相應的分析軟件來對各種電能質量問題進行系統的分析。做到共用信息通道、共用數據庫系統等,從而實現對電能質量的經濟有效的實時在線監測和分析處理。供電公司可以通過所監測到的信息檢驗其電能質量的狀況和決定應該采取的措施。
(2)必須對部分高級應用分析軟件加以改進以適應電力市場需求,并且真正實用化。負荷預測:市場環境下由于峰谷電價、分時電價及實時電價的推行,尤其是在實行需求側競價后,負荷的隨機性增大,增加了負荷預測難度,負荷預測軟件必須適應這種變化。無功優化與電壓調整:傳統的無功優化是在滿足電壓約束的條件下以網損最小為目標的,在電力市場環境下,無功優化及電壓調整涉及到用戶供電的質量問題,而不同的供電質量應該有不同配電電價,因此優化的目標將以收益最大為目標。故障恢復與網絡重構:在電力市場環境下故障恢復及網絡重構目標也轉變為收益最大。
(3)提高和加強信息系統集成化及應用功能綜合化的力度。為降低供電成本,必須打破以往各單項自動化工程相互獨立、功能重疊的弊端,將配網自動化系統的信息進行集成,對其功能進行重組與綜合。實現SCADA系統與CIS系統的一體化設計、融合現有的CIS系統、線損管理系統、可靠性管理系統及生產MIS系統,實現一體化的配電管理系統。
2.2 用戶自動化應面對的問題
(1)在零售競爭電力市場模式下,由于開放了零售競爭,允許需求側競價,這就要求配電網絡運營商有相應的技術手段對配電網絡阻塞進行有效管理。而利用配自動化系統完成這一任務將是經濟有效的選擇。
(2)具有分時電價、實時電價信息及計量與結算功能。在電力市場環境下,為充分運用電價的調節功能,采用分時電價、實時電價手段調整用戶及系統的負荷曲線、降低高峰提高系統容量負載率,降低配電網的建設入運行成本(包括提高系統容量負載率、減少及延緩基建投資、過負荷損耗等)。而分時電價、實時電價必須有相應的技術手段支持。因此,可以將分時電價、實時電價信息及計量與結算作為配電系統綜合自動化的一項基本功能,可以大大提高自動化系統綜合效益。
2.3 配電自動化面臨的問題
(1)高度可靠和快速反應的變電站、饋線自動化系統。在電力市場環境下,為了保障終端用戶的供電可靠性,自動化系統不僅要求能夠正確判斷故障、隔離及恢復故障,而且要求加大對自動化系統的投資,增加快速、可靠的開關及控制裝置,盡量減少對用戶的停電次數和停電時間。同時,因配電網故障必須中斷部分負荷供電時,應能快速自動識別重要用戶,優先保障其供電。
(2)為了適應市場環境下的競爭需要,SCADA系統的功能應該是強大的,特別是對重要用戶的監控更應該作到準確、可靠、靈敏。否則會給配電公司帶來較大的損失,這種損失包括對用戶的真接停電和造成社會影響的間接損失。
(3)實現SCADA與GIS一體化設計,達到SCADA和GIS數據一體化、功能一體化、界面一體化,實現從GIS中自動提取SCADA需要的網絡結構和屬性數據及由SCADA系統向GIS提供配電實時運行數據。
(4)采用可擴展綜合型的配電自動化終端(CDAU)。為滿足電力市場對電能質量的監測及實時電價信息的要求,實現綜合信息的采集及控制,盡可能減少現場終端的數量及降低系統的復雜性,應考慮采用可擴展功能的綜合型配電自動化終端。該終刪除了具有通常的功能外,還具有電能質量監測、實時電價信息、故障錄波及部分儀表功能。
3. 配電自動化系統的運行維護和人員培訓
配電自動化系統是復雜的多功能綜合系統,健全、完善的配網自動化掛你機制是發揮其功能,提高企業和社會綜合經濟效益的保障。配電自動化系統的運行維護應從組織機構、規章制度、人員培訓三方面著手。通過合理的分工協作,明確的規章制度和專業的運行人員使配電自動化系統發揮最大的效益。
近幾年,購買了4臺全固態發射機,在此基礎上與北京崇遠信達科貿有限公司合作實施我臺電視發射機房的智能化監控系統。
1 智能化監控系統的主要功能
1)本地遠程遙控電視發射機,包括自動開、關機狀態控制,重點參數的調整、模擬量開關量的獲取,主備激勵器自動切換;
2)實時監測,顯示發射機各單元的重要運行參數、實現超限報警、故障報警、故障自動定位,故障自動記錄,故障查詢;
3)利用視頻插入測試行信號,實現對發射機的主要視頻指標進行實時監測;
4)系統是有報警功能,當出現設備故障或參數超限時,系統做出聲光報警及發手機短信報警;
5)可控制巡檢,排障、報表等日常事務,可根據運行參數,分析設備的狀態,提出維護建議,防患于未然;
6)發射臺內部聯網,各機房實現數據共享,所有數據通過以太網專線傳輸到監控中心,以便中心人員實時了解情況;
7)組網方式靈活,可根據用戶條件使用現有網絡;
8)完全兼容數字電視發射機測控要求。
2 發射機監控系統
發射機參數采集控制采用“分布式”的控制結構,即每一部發射機對應一個采集控制器,采集控制器可以脫離計算機系統獨立工作,并且整個發射機監控系統不對發射機的正常工作產生任何干擾。采集控制器之間無任何依賴關系,某一個采集控制器出現故障,不影響整個系統的運轉。
采集控制器是監控系統與發射機之間的橋梁,它負責采集發射機的相關工作參數,同時可以接受遠程控制指令對發射機進行遙控操作。它內涵時鐘系統可根據預設的時間參數對發射機進行遙控操作,自動開關機操作。且預留了進行自動倒天饋操作的接口,為將來的功能擴展奠定了基礎。
圖1 發射臺自控結構框圖
3 信源自動控制及監視監聽
發射臺站的每套節目都規劃了兩路信號源。通光纜(微波)的發射臺站以光纜(微波)信號為主用,衛星信號為備用。不通光纜(微波)的臺站使用兩路衛星信號源為備份。
計算機輔助廣播電視監控系統為每套節目預留了四路信源輸入通道,現在發射臺信源主要是光纖、衛星主備兩路信號。主通道信源(光纖)為發射機優先選擇信號,智能切換器實時判別主備兩路信源的狀態。通過分配器為監視監聽系統提供信號。同時信源處理系統支持遠程數字遙控以及本地手/自動切換。
4 電視信源視音頻信號的處理
視頻信號的判別是依靠對同步信號的檢測以及對RGB信號數字化后的分析判別,一旦檢測不到同步信號馬上做視頻信號丟失處理,RGB量化后的數據通過特定的公式計算出亮度參考值,如低于設定的閾值則認為是圖像黑場,進入延時判斷,一旦在一段時間持續為黑場的情況則認為視頻丟失。
音頻信號的判別需要兩個必要條件,第一實時判別音頻信號的電平值,一旦發現低于設定閾值則此條件滿足,第二個為時間條件,也就是說在設定的時間段內第一個條件持續滿足,則第二個條件成立。當兩個條件同時滿足時這時我們認為該通道音頻信源丟失。
主路信源丟失將自動切換到備用信源上,一旦主路信源恢復智能切換器的輸出信號將自動切回到主路信源上,同時具有主路信源可任意設定以及斷電主路直通的功能。
5 電視信號本地及遠程監視監聽
電視節目信號監視監聽分為兩種形式,本地監視監聽、遠程數字監視監聽,監視監聽的信號包括每套節目的光纖信號、衛星信號、發射機輸入信號、無線解調信號,本地監視監聽通過多畫面分割器將不同節目,不同信源的畫面集中監視,通過切換多畫面切換器選擇單畫面或多畫面的監視監聽方式。
遠程監視監聽是將發射臺多畫面分割器的信號進行數字化處理,通過網絡傳送到遠端,遠端客戶端工作站運用數字解調技術監視視頻圖像監聽伴音的聲音。遠程監視監聽系統核心設備就是視音頻多畫面切換器以及視頻數字編碼服務器。運用一路MPEG4帶寬傳送多個視頻畫面,為了使畫面更加清晰,我們采用HALF DI畫面分辨率,因此為遠端解調畫面的拉伸放大奠定了基礎。多畫面的遠程傳輸為的就是在一個畫面內同時監測多個環節的視頻畫面,遠端的監視軟件可以根據需要獨立顯示多個畫面中的任一個畫面圖像,同時播放該畫面的伴音。遠端的監視軟件在顯示多畫面方式時也可以根據遠程選擇監聽多個畫面中任一路的伴音。
6 報警系統
臺內報警分為兩種形式,第一種以警鈴的形式,一旦有報警信息則警鈴鳴叫,第二種為短信報警方式,用戶可以預設接收人的手機號碼,用戶可以設置報警信息的文字內容,一旦有報警信息,報警器將按預設的手機號碼順序逐個發送(報警的內容包括:發射機故障報警、信源故障報警、停電報警等。)