一种站外水泵房设备监视系统的制作方法

本发明涉及一种站外水泵房设备监视系统，属于水泵房设备的监控技术领域。

背景技术：

直流输电系统所用到的晶闸管等开关器件在工作时产生的损耗会转化为热能，若不及时冷却将导致其损坏并使直流输电系统强迫停运。为解决这一问题，直流输电系统的整流侧和逆变侧换流站均设有一套大型的水冷却系统。该系统由内冷水和外冷水两部分组成，其中内冷水系统直接用于开挂器件的冷却，外冷水则用于内冷水的冷却。外冷水系统通常由综合水泵房提供供水。综合水泵房是换流站内提供冷却用水、消防用水等的关键部位。当综合水泵房出现故障，不能正常供水时，这时就需要使用站外水泵房进行供水。

站外水泵房主要包括水泵点、控制机房和蓄水池，在实际建设中，水泵点、控制机房、蓄水池这三个点之间较远，达几公里，因此敷设电缆的工程量再加上电缆，建设成本很高；且这些电缆不是架空就是埋地，在实际生产中维护费用也很高。实际生产中上述各点均需设专人值守，浪费了大量的劳动力，同时还增加了成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种站外水泵房设备监视系统，用以解决站外水泵房需要专人值守的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种站外水泵房设备监视系统，包括监视控制终端和监视控制中心，所述监视控制终端包括CPU插件和开入开出插件，所述CPU插件包括运算处理模块和启动继电器，所述运行处理模块控制连接所述启动继电器；

所述开入开出插件的开入模块连接用于采集水泵房设备相关数据信息的数据采集模块，所述开入模块将数据信息上传给所述监视控制中心，所述监视控制中心下发的控制命令一路输出给所述开入开出插件的开出模块，另一路输出给所述运行处理模块，所述运行处理模块根据接收到的控制命令控制所述启动继电器是否动作；只有当所述启动继电器动作、且开出模块输出控制信号时，所述监视控制终端才输出相应的控制信号。

所述监视控制终端包括一个与门，所述启动继电器和所述开出模块分别输出连接所述与门的输入端，所述与门的输出端用于输出所述相应的控制信号。

所述监视控制中心包括监控主机和交换机，所述监控主机通过交换机通讯连接所述监视控制终端。

所述监视控制中心还包括人机交互模块和打印机，所述人机交互模块和打印机均连接所述监控主机。

所述监视控制中心还包括短信模块，监控主机通过该短信模块与水泵房管理人员的手机通讯连接，用于以短信形式发送水泵房现场设备运行数据。

所述监视控制终端包括第一光电转换模块，所述监视控制中心包括第二光电转换模块，所述第一光电转换模块和第二光电转换模块之间通过光缆相连接。

所述CPU插件还包括人机接口模块，所述运算处理模块连接所述人机接口模块。

所述监视控制终端还包括用于为CPU插件和开入开出插件提供电能的电源插件。

所述监视控制中心还包括用于为监视控制中心内的各设备提供电能的电源模块。

本发明提供的站外水泵房设备监视系统中，数据采集模块实时采集水泵房设备的相关数据信息，并将采集到的数据信息传输给监视控制中心，监视控制中心下发控制命令，一路输出给开入开出插件的开出模块，另一路给运行处理模块，运行处理模块根据接收到的控制命令控制启动继电器动作，只有当启动继电器动作、且开出模块输出控制信号时，监视控制终端才输出相应的控制信号。所以，该监视系统能够自动对水泵房设备进行监视，无需在各点设置专人值守，提升站外水泵房的自动化水平，节约了劳动力，降低了投入成本。并且，监视控制终端还可以将数据信息上传给监视控制中心，监视控制中心处的运行人员将站外水泵的远程启动和远程停止命令下发给监视控制终端，以对站外水泵房设备进行远程控制。而且，监视控制终端输出采用“启动+出口”的双继电器模式，即双信号控制模式，只有当启动继电器动作、且开出模块输出控制信号时，也就是说，只有启动继电器和开出模块均输出相应的信号时，监视控制终端才输出控制信号。由于启动继电器和开出模块中只有一个输出信号时，极有可能是干扰信号或者误动信号，所以，在只有一个信号输出的情况发生时，监视控制终端是不输出控制信号的，因此这种控制方式能够有效防止扰动或部分元器件损坏导致误出口，提高控制的可靠性，降低误动可能性。

另外，监视控制终端中的组成部分为插件形式，便于插拔，进而便于维修和更换，降低了维护费用。

附图说明

图1是监视系统的整体结构示意图；

图2是监视控制终端的硬件结构示意图；

图3是监视控制终端的机箱外形及尺寸示意图；

图4是监视控制中心的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，站外水泵房设备监视系统主要包括两部分，分别是监视控制终端和监视控制中心，两者通讯连接，在本实施例中，为了保证可靠通讯，监视控制终端和监视控制中心之间通过光缆连接，具体为：监视控制终端包括光电转换模块，监视控制中心也包括光电转换模块，这两个光电转换模块之间通过单模光缆连接。

监视控制终端采用可靠的遥信和遥控输出设计，遥信输入主要负责完成接收站外水泵房设备的状态，并向监视控制中心上送，遥控输出主要负责完成接收监视控制中心的命令并根据命令输出相应的控制信息。监视控制终端具有全范围高精度测量、高可靠性控制的特点，可支持IEC61850通讯协议。

如图2所示，监视控制终端包括CPU插件和开入开出插件，另外，为了保证该终端的可靠供电，监视控制终端中还设置有电源插件，由于站外水泵房仅提供交流供电，所以电源插件中有交流转直流的转换模块。

其中，开入开出插件由两部分构成，分别是开入模块和开出模块。开入模块连接用于采集水泵房设备的相关数据信息的数据采集模块，其中，水泵房设备的相关数据信息为站外水泵房10kV干式变压器、水泵及400V开关柜等相关设备信号，如水泵工作时间过长延时报警信号、水泵高水位报警信号、水泵低水位报警信号、水泵水压报警信号、水泵房门的开启信号、水泵房门的闭合信号等。数据采集模块为用于采集这些数据信息的数据检测设备，每种数据信息可能会需要专门的数据检测设备进行检测，比如水泵房门的开启信号和闭合信号可以通过限位开关对房门进行检测得到，由于这些数据信息均属于常规技术，因此采集这些数据的检测设备也属于常规技术，这里就不再一一说明。

CPU插件除了具有运算与处理功能外，还具有人机接口功能和对外通信功能，如图2所示，CPU插件包括人机接口模块、运算处理模块和启动继电器，人机接口模块与运算处理模块连接。

开入模块可以将采集到的数据信息直接通过光缆上传到监视控制中心，并且监视控制中心通过光缆向监视控制终端下发控制命令，该控制命令分为两路，一路直接输出给开入开出插件的开出模块，或者通过运行处理模块的处理之后输出给开出模块，总之最终输出给开出模块；另一路输出给运行处理模块，运行处理模块根据接收到的控制命令控制启动继电器是否动作。只有当启动继电器动作、且开出模块输出控制信号时，即开出模块和启动继电器均输出有控制信号时，监视控制终端才输出相应的控制信号。监视控制终端的遥控输出采用“启动+出口”的双继电器模式，为了有效防止扰动或部分元器件损坏导致误出口，如图2所示，如果将上述控制策略通过硬件结构来表示的话，监视控制终端中就需要配置有一个与门，启动继电器和开出模块分别输出连接该与门的输入端，该与门的输出端输出相应的控制信号，用于控制水泵的启停。最终的控制信号由开出模块和启动继电器共同决定，只有当两路均输出信号时，即只有同时输入两个高电平信号1时，与门才输出最终的控制信号；当只有一路输出时，即只有一个高电平1时，这一路输出可能是扰动信号或者因部分器件导致的误动信号，为了防止误动，这种情况下与门是不能输出最终的控制信号的。同时为了保证就地闭锁出口不经启动继电器控制，可通过背板跳线实现部分出口是否经启动继电器控制。

另外，开入开出插件作为遥信输入的接入端，还可以实现光电隔离，对遥信输入采取了一定的防抖措施，从根本上避免向监视控制中心误发信号。

对于CPU插件、开入开出插件和电源插件，表1给出了对应的规格及功能和参数说明。

表1

图3为监视控制终端的机箱外形尺寸图。监视控制终端采用的机箱结构为高度6U，宽度19/2in，整体面板，前面板安装有显示屏，插件后插拔安装，嵌入式安装方式，后接线方式，装置整体水平安装。装置正常运行时，运行灯常亮，显示绿色；装置故障时，运行灯熄灭，告警灯点亮。人机接口模块设置在面板上，比如USB接口，可与装置外的PC机进行通信，用于调试。另外，附图3中的具体尺寸数值只是一种具体的实施方式，在实际制造中，可以根据实际需要来设定具体尺寸。

如图1所示，监视控制中心整体包括两部分，分别是监控工作站和交换机，监控工作站通过交换机与监视控制终端通讯。监控中心站包括监控主机，以及与监控主机相连接的打印机和人机交互模块，如图4所示，其中，人机交互模块可以包括显示器和键盘，当然，还可以是一个平板电脑。

监控中心站还配置有短信模块，监控主机根据该短信模块并通过Internet网络及移动通信网络与预先设定的水泵房管理人员的若干手机通讯连接，以短信形式发送水泵房现场设备运行数据。

另外，为了保证监视控制中心的各设备可靠供电，监视控制中心内还设置有供电电源，由电源控制器和UPS组成。

监视控制中心下发的控制命令可以对接收到的水泵房的设备数据信息进行处理之后产生得到，具体的数据处理属于常规技术，这里就不再具体说明；还可以是运行人员人为输出，比如：根据实际控制需求，运行人员将站外水泵的远程启动或远程停止命令通过监视控制中心下发给站外水泵房设备的监视控制终端，监视控制终端以空接点的方式输出控制命令。

上述实施例中，通过一个与门实现对两个信号的处理，当然，还可以利用控制器来实现，具体手段可以为：该控制器中加载有与该与门相同功能作用的软件程序，开出模块和启动继电器的输出信号输入给该控制器，依据设置的软件程序来对开出模块和启动继电器的输出信号进行处理，然后输出相应的控制信号。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。