一种高冗余水淹厂房水位信号报警系统及方法与流程

本发明涉及水电站厂房安全防控，具体涉及一种高冗余水淹厂房水位信号报警系统及方法。

背景技术：

1、通常为防止水淹厂房事件发生，在水电站厂房内布置有水淹厂房水位信号报警装置，信号报警装置布置在该机组不同高层处，过该装置将报警信号上送至电站监控系统，并在电站监控系统中进行分析判断并采取相应处置措施，如停机、关闭进水口阀门等，防止风险扩大。

2、现有技术中，水淹厂房水位信号报警装置通过装置中的接点动作及模拟量定值比较触发，该机组段内布置的水位信号报警装置使用开关量sh报警和模拟量ah报警2种信号分别上送至该机组监控系统lcu，如图1所示，在水轮机层b、渗漏集水层c分别布置水淹厂房信号传感器a、水淹厂房信号传感器b，水淹厂房信号传感器a、水淹厂房信号传感器b均配置有开关量信号sh、模拟量信号ah，报警装置信号均送至机组监控系统lcu，机组监控系统lcu的plcpm收到水淹厂房信号后进行逻辑分析判断并采取相应控制处置流程，如：将该机组停机、关闭进水口阀门，启动排水泵等。

3、上述现有技术汇总的缺点有：

4、①水淹厂房信号容易出现误动：机组在水轮机层b及渗漏集水层c分别布置水淹厂房信号传感器a、水淹厂房信号传感器b，受机组现场不确定性场景的增加，容易导致信号误动而送至机组监控系统lcu，进而导致该机组监控系统lcu启动不必要的流程或停机，影响电力安全生产。

5、②水淹厂房信号可靠性不足：仅有该机组段内的信号，容易出现因机组设备临时断电而该机组段内水淹厂房信号丢失情况，导致无法对机组水淹厂房信号监视及控制。

6、③机组监控系统lcu判断水淹厂房信号方式有限，利用机组在水轮机层b及渗漏集水层c布置的水位信号传感器装置开关量和模拟量信号进行逻辑判断组合有限，易出现水淹厂房信号遗漏情况。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种高冗余水淹厂房水位信号报警系统及方法，首先，本发明提供一种高冗余水淹厂房水位信号报警系统，旨在电站内不同机组不同水淹厂房高层处布置具有开关量报警和模拟量报警两种信号的装置，并将相邻机组开关量报警及模拟量信号均送至该相邻机组监控系统lcu plc。其次，本发明提供一种高冗余的水淹厂房水位信号报警处置方法，旨在机组监控系统lcu plc中的水淹厂房信号处理逻辑中，基于相邻机组及本机组不同类型水淹厂房信号构建冗余处置的控制方法，确保机组水淹厂房信号达到报警值触发报警，并正确进行设备动作处置，防止风险扩大。

2、本发明采取的技术方案为：

3、一种高冗余水淹厂房水位信号报警系统，该系统包括：

4、设置在渗漏集水层c的机组gn处的第一水位信号报警装置a1，用于接收渗漏集水层c的水淹厂房信号，包括开关量信号shn11和模拟量信号ahn11；

5、设置在水轮机层b的机组gn处的第二水位信号报警装置a2，用于接收水车室的水淹厂房信号，包括开关量信号shn12和模拟量信号ahn12；

6、第一水位信号报警装置a1、第二水位信号报警装置a2均连接第一机组监控系统lcu，

7、该系统还包括：

8、设置在渗漏集水层c的与机组gn相邻的机组gn+1处的第三水位信号报警装置a3，用于接收渗漏集水层c的水淹厂房信号，包括开关量信号shn21和模拟量信号ahn21；

9、设置在水轮机层b的机组gn+1处的第四水位信号报警装置a4，用于接收水车室的水淹厂房信号，包括开关量信号shn22和模拟量信号ahn22；

10、第三水位信号报警装置a3、第四水位信号报警装置a4均连接第二机组监控系统lcu，

11、所述第一机组监控系统lcu分别连接第三水位信号报警装置a3、第四水位信号报警装置a4；

12、所述第二机组监控系统lcu分别连接第一水位信号报警装置a1、第二水位信号报警装置a2。

13、所述第一水位信号报警装置a1、第二水位信号报警装置a2均能发出报警值信号和停机值信号至第一机组监控系统lcu；

14、第三水位信号报警装置a3、第四水位信号报警装置a4均能发出报警值信号和停机值信号至第二机组监控系统lcu。

15、所述第一机组监控系统lcu的plcpn中对机组gn和机组gn+1的水位信号传感器信号进行采集及判断。

16、所述第二机组监控系统lcu的plc pn+1中对机组gn+1和机组gn的水位信号传感器信号进行采集及判断。

17、一种高冗余水淹厂房水位信号报警处置方法，机组gn在渗漏集水层c和水轮机层b布置了信号传感器，信号传感器设置有两种不同类型的水位信号，以及开关量信号和模拟量信号；为防止信号误动，需满足2个报警同时触发，方能表明该该处发生水淹厂房事件；在渗漏集水层c判断条件为：

18、h11> shn11     (1)；

19、h11>ahn11  (2)；

20、其中：h11为该机组渗漏集水层处的实时水位值，shn11为信号传感器的水位开关量高限报警值对应的水位值，ahn11为该装置的水位模拟量水位高限值对应的水位值，当(1)、(2)条件同时满足时，表明有水淹厂房信号报警。

21、同样，机组gn在水轮机层b判断条件为：

22、h12> shn12      (3)；

23、h12>ahn12  (4)；

24、其中：h12为该处的实时水位值，shn12为该信号传感器的水位开关量高限报警值对应的水位值，ahn12为信号传感器的水位模拟量水位高限值对应的水位值，当(3)、(4)条件同时满足时，表明有水淹厂房信号报警。

25、一种高冗余水淹厂房水位信号报警处置方法，在机组gn的第一机组监控系统lcu控制柜的plcpn，采集了机组gn及相邻机组gn+1渗漏集水层及水轮机层布置的信号传感器对应的四套水位信号，合计8个信号：4个水位高开关量报警信号和4个模拟量越高限信号。

26、当该机组gn及相邻机组gn+1渗漏集水层及水轮机层布置的信号传感器对应的四套水位传感器中有三套及以上信号同时告警，即至少有3个模拟量越高限、3个水位高开关量报警信号同时动作，机组gn触发水淹厂房报警，机组gn设备动作。

27、本发明一种高冗余水淹厂房水位信号报警系统及方法，技术效果如下：

28、1)本发明的一种高冗余的水淹厂房水位信号报警系统及方法，采取了信号冗余布置及采集，有效避免了信号误动导致机组监控系统启动不必要的流程或停机，影响电力安全生产的情况发生。

29、2)本发明通过冗余本机组及相邻机组水轮机层及渗漏集水层布置的水位信号装置开关量和模拟量信号，在机组监控系统lcu的plc中进行逻辑判断组合，可有效解决水淹厂房信号可靠性不足问题，确保机组水淹厂房信号达到报警值触发报警，并正确进行设备动作处置。

30、3)本发明相比传统水淹厂房报警装置，增加信号配置简单；同时避免了设备误动停机风险，又便于电站人员可靠发现水淹厂房水情隐患，采取有效措施处置，进而确保电站设备及人身安全。