閘門(mén)控制需求分析

                         上海申弘閥門(mén)有限公司

一、閘門(mén)現(xiàn)地控制單元 
閘門(mén)現(xiàn)地控制單元一般安裝在閘門(mén)啟閉機(jī)房或者系統(tǒng)配電中心，由可編程控制器、智能閘門(mén)測(cè)控儀、控制電器、邏輯保護(hù)電路、操作按鈕（觸摸屏）、狀態(tài)指示燈、電流電壓采集顯示表等組成，成套于一臺(tái)機(jī)柜內(nèi)，通過(guò)接線端子與閘位傳感器、荷重傳感器、機(jī)械限位、閉鎖保護(hù)、啟閉機(jī)電機(jī)、三相交流電源進(jìn)線等連接。具有以下功能： 
1、顯示功能:數(shù)字顯示閘位、荷重、行程設(shè)定值、荷重兩極報(bào)警設(shè)定值、電網(wǎng)電壓、運(yùn)行電流等參數(shù)；提升，降落等各種運(yùn)行狀態(tài)指示。 
2、參數(shù)設(shè)定:通過(guò)按鍵設(shè)定行程值、上下限位值、荷重兩級(jí)報(bào)警設(shè)定值等參數(shù)。 
3、操作閘門(mén)：通過(guò)按鍵可提升、降落閘門(mén)到位置。 
4、安全保護(hù)：具有數(shù)字電子限位、機(jī)械限位、負(fù)載過(guò)荷、工作超時(shí)、閘門(mén)啟閉機(jī)過(guò)電流、方式閉鎖等多重保護(hù)功能，確保閘門(mén)運(yùn)行安全可靠。 
5、通訊功能: 
•可遠(yuǎn)程修改參數(shù)，遵循后一次有效原則；  •實(shí)時(shí)過(guò)程參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)上傳；  
•接收并執(zhí)行遠(yuǎn)程遙控控制命令，提升、降落閘門(mén)到位置。

 6、多種控制方式:  
•手動(dòng)控制：在智能閘門(mén)測(cè)控儀、PLC計(jì)算機(jī)等設(shè)備發(fā)生故障的情況下，可手動(dòng)提升、降落閘門(mén)。 
•自動(dòng)控制：預(yù)置閘門(mén)行程設(shè)定值，可提升、降落閘門(mén)到位置。  

•遠(yuǎn)程控制：接收并執(zhí)行遠(yuǎn)程遙控命令，提升、降落閘門(mén)到位置。 三種控制方式的優(yōu)先級(jí)依次是手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制。 技術(shù)參數(shù)： 
電源電壓：三相AC380V ± 10%  

運(yùn)行環(huán)境：－10 ～＋50 ℃， RH≤90%

測(cè)量范圍：0-40m  

測(cè)控精度：≤1cm 
通訊方式：現(xiàn)場(chǎng)總線、光纖 系統(tǒng)功能： 
上位機(jī)是系統(tǒng)的指揮、監(jiān)控中心，它可以與上級(jí)管理中心聯(lián)網(wǎng)。 上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門(mén)、電動(dòng)閥門(mén)、高壓閥門(mén)、中壓閥門(mén)、低壓閥門(mén)、水力控制閥、真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。通過(guò)上位機(jī)與PLC的通訊功能指揮系統(tǒng)運(yùn)行和修改參數(shù)。 PLC是系統(tǒng)現(xiàn)地控制核心，可以獨(dú)立控制閘門(mén)系統(tǒng)正常運(yùn)行。 自動(dòng)監(jiān)測(cè)被控閘門(mén)開(kāi)度及工況，LED顯示 計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)記錄閘門(mén)運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài) 自動(dòng)監(jiān)測(cè)閘門(mén)上下游水位，并根據(jù)上下游水位調(diào)整閘門(mén)開(kāi)度 根據(jù)操作規(guī)程自動(dòng)控制閘門(mén)啟閉 具有手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能 有必要聯(lián)動(dòng)的設(shè)備具有合理的聯(lián)動(dòng)功能 具有梯形連鎖功能 實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程遙控單個(gè)、多個(gè)閘門(mén)啟閉定時(shí)打印、召喚打印各種運(yùn)行報(bào)表自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表 可定開(kāi)度自動(dòng)控制、定水位或定流量自動(dòng)控制 
計(jì)算各閘門(mén)過(guò)流量、合計(jì)流量及各泄水建筑累計(jì)過(guò)水總量 具有故障報(bào)警、故障位置分析處理功能 
具有操作過(guò)程查詢、檢索功能技術(shù)指標(biāo)自動(dòng)生成閘門(mén)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、事件數(shù)據(jù)庫(kù) 

1、 數(shù)據(jù)采集與處理 
這部分功能包括對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)預(yù)處理并以一定的格式存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。通常按照信號(hào)性質(zhì)的不同把它分分為模擬量、開(kāi)關(guān)量及脈沖數(shù)字量等，其采集及處理方法也各不相同。 
（1） 模擬量的采集與處理 
這一類實(shí)時(shí)量包括電氣模擬量、非電氣模擬量及溫度量，對(duì)它們的采集范圍、處理方式以及各量的變化規(guī)律的變化規(guī)律各不相同，所要求的采集周期也各不相同。 
電氣模擬量系指電壓、電流、頻率及功率、功率因素等電氣信號(hào)量。非電氣模擬量主要指壓力、流量、水位、位移等信號(hào)量。溫度量也屬于非電氣模擬量，出于其采集的信號(hào)是測(cè)溫電阻，且其變化速度一般也比較緩慢，因此將其單列出來(lái)。其處理包括預(yù)防回路斷線及斷線檢測(cè)功能、信號(hào)抗干擾、數(shù)字濾波、誤差補(bǔ)償、數(shù)據(jù)有效性合理性判斷、標(biāo)度換算、梯度計(jì)算、越限判斷、越限報(bào)警，后經(jīng)格式化處理后形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。 
（2） 開(kāi)關(guān)量的采集 
開(kāi)關(guān)量采集包括中斷型開(kāi)關(guān)量和非中斷型開(kāi)關(guān)量?jī)煞N。中斷型開(kāi)關(guān)量信號(hào)指計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能以中斷方式迅速響應(yīng)事故信號(hào)、斷路器分合及重要繼電保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)。采集這些信號(hào)并做出一系列必要的反應(yīng)及自動(dòng)操作。中斷型開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入為無(wú)源接點(diǎn)輸入，中斷方式接收。 
非中斷型開(kāi)關(guān)量信號(hào)。包括各類故障信號(hào)、斷路器及隔離開(kāi)關(guān)位置信號(hào)、機(jī)組設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、手動(dòng)自動(dòng)方式選擇的位置信號(hào)等。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)的采集方式為定期掃描。對(duì)信號(hào)的處理包括光電隔離、接點(diǎn)防抖動(dòng)處理、硬件及軟件濾波、基準(zhǔn)時(shí)間補(bǔ)償、數(shù)據(jù)有效性合理判斷、啟動(dòng)相關(guān)量處理功能（如啟動(dòng)事故順序記錄、發(fā)事故報(bào)警音響、畫(huà)面自動(dòng)推出以及自動(dòng)停機(jī)等）。 
2、運(yùn)行安全監(jiān)視 
（1）運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視及參數(shù)在線修改 
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以使運(yùn)行值班人員通過(guò)LED對(duì)各主設(shè)備及輔助設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視控制及在線修改參數(shù)。 
（2） 參數(shù)越復(fù)限報(bào)警記錄 
監(jiān)控系統(tǒng)將對(duì)某些參數(shù)以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行范圍監(jiān)視，進(jìn)行趨勢(shì)分析，可預(yù)先設(shè)定其限制范圍，當(dāng)它們?cè)较藁蛟綇?fù)*要作相應(yīng)的處理。這些處理包括越限報(bào)警、越復(fù)*的自動(dòng)顯示、記錄和打印；啟動(dòng)相關(guān)量分析功能，作故障原因提示。 
（3） 事故順序記錄 
當(dāng)閘門(mén)發(fā)生事故時(shí)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將立即以中斷方式響應(yīng)并自動(dòng)顯示、記錄和打印事故名稱及時(shí)間；記錄、顯示和打印相關(guān)設(shè)備的動(dòng)作情況；自動(dòng)推出相關(guān)畫(huà)面；對(duì)事故原因進(jìn)行分析并提示處理方法；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能將發(fā)生的事故及設(shè)備的動(dòng)作情況按其發(fā)生的先后順序記錄下來(lái)。 
（4） 故障狀變顯示記錄 
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)定時(shí)掃描查詢各故障信號(hào)，一旦發(fā)生故障，故障報(bào)警信號(hào)將在CRT上以為醒目的方式即時(shí)地顯示出來(lái)，以供值班人員查看。 
（5） 趨勢(shì)分析判斷 
對(duì)閘門(mén)啟閉機(jī)定子溫度、軸承溫度、電機(jī)電流、電壓、功率、主變壓器供電等進(jìn)行趨勢(shì)分析；對(duì)閘門(mén)上、下游水位，水閘開(kāi)啟高度，過(guò)閘流量，閘門(mén)實(shí)時(shí)荷重，即時(shí)流量等參數(shù)的變化趨勢(shì)曲線進(jìn)行分析，趨勢(shì)變化速率超過(guò)上、下限值時(shí)向各工作站值守人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 
3、 運(yùn)行指導(dǎo) 
（1） 開(kāi)、停機(jī)過(guò)程監(jiān)視 
當(dāng)開(kāi)、停機(jī)指令下達(dá)后，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能以流程圖的形式實(shí)時(shí)顯示全部開(kāi)、機(jī)的過(guò)程中每一步驟及執(zhí)行情況，提示在開(kāi)、停機(jī)過(guò)程受阻時(shí)部位及其原因，進(jìn)行開(kāi)環(huán)運(yùn)行指導(dǎo)甚至閉環(huán)自動(dòng)控制操作。 
（2） 一次設(shè)備操作指導(dǎo)當(dāng)閘門(mén)一次設(shè)備要進(jìn)行啟閘操作時(shí)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將能根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)及隔離開(kāi)關(guān)閉鎖條件，判斷該設(shè)備在當(dāng)前是否允許操作并給出相應(yīng)的標(biāo)志。 
（3）用電系統(tǒng)操作指導(dǎo) 
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能判斷某個(gè)用電斷路器或刀閘在當(dāng)前是否允許操作并給出相應(yīng)的標(biāo)志。 
4、 控制與調(diào)節(jié) 
（1） 操作員通過(guò)操作員工作站的顯示器、鍵盤(pán)等，對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行下列控制與調(diào)節(jié)，但不限于此。 
a. 閘門(mén)啟閉；

b. 閘門(mén)開(kāi)度； 
c. 閘門(mén)無(wú)功功率增減；

d. 閘門(mén)聯(lián)合運(yùn)行的投/切； 
e.380V、220V及以上的斷路器及0.4KV用電的進(jìn)線開(kāi)關(guān)的合/分及閉鎖；

f. 各輔助設(shè)備的操作；

g. 各種整定值和限值的設(shè)定；

h. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備投/切； 
i. 報(bào)警復(fù)歸：當(dāng)運(yùn)行人員已了解事故或事件的情況后，可對(duì)報(bào)警信號(hào)手動(dòng)復(fù)歸； 
j. 能提供設(shè)備安全標(biāo)記系統(tǒng)，可由操作員手動(dòng)或應(yīng)用程序自動(dòng)實(shí)現(xiàn)禁止對(duì)被選中設(shè)備的控制。 
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能根據(jù)設(shè)定的流量及當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)及各閘門(mén)各自的特定情況確定當(dāng)前各閘門(mén)的*啟閉順序，根據(jù)閘門(mén)運(yùn)行要求按順序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)開(kāi)、停機(jī)操作，同時(shí)還可自動(dòng)調(diào)整每臺(tái)參加聯(lián)合運(yùn)行閘門(mén)開(kāi)度，并保證在運(yùn)行方式發(fā)生變化時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的擾動(dòng)小。 
5、 調(diào)度管理 （

1） 監(jiān)視 
在中控室液晶顯示器上，顯示閘門(mén)的運(yùn)行情況。 主要監(jiān)視內(nèi)容有：

a. 閘門(mén)運(yùn)行工況

b. 閘門(mén)輔助設(shè)備運(yùn)行情況

c. 變壓器運(yùn)行工況

d. 380V隔離開(kāi)關(guān)的位置

e. 線路運(yùn)行工況

f. 公用設(shè)備運(yùn)行工況

g.用電運(yùn)行方式  

h. 越限、越復(fù)限、故障、事故的顯示，報(bào)警并自動(dòng)顯示有參數(shù)并推出相關(guān)畫(huà)面  

i. 過(guò)程監(jiān)視：監(jiān)視機(jī)組運(yùn)行工況的轉(zhuǎn)換過(guò)程  

j. 監(jiān)控系統(tǒng)異常監(jiān)視：監(jiān)控系統(tǒng)的硬件或軟件發(fā)生事故則立 即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并在LED及打印機(jī)上顯示記錄，指示故障部位。  

（2） 記錄、報(bào)告所有監(jiān)控對(duì)象的操作、報(bào)警事件及實(shí)時(shí)參數(shù)報(bào)表等可記錄下來(lái)，并能以中文格式在LED上顯示，在打印機(jī)上打印。打印記錄分為定時(shí)打印記錄、事故故障打印記錄、操作打印記錄及召喚打印記錄等工作方式。能在打印機(jī)和繪圖儀上打印各種現(xiàn)場(chǎng)水情報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史水情報(bào)表和曲線、歷史圖片、報(bào)警曲線等信息。  

記錄、報(bào)告的主要內(nèi)容有：

a. 操作事件記錄

b. 報(bào)警事件記錄 c. 定值變更記錄

d. 報(bào)告

e. 各種統(tǒng)計(jì)表

f. 趨勢(shì)記錄

 g. 事故追憶和相關(guān)量記錄

（3） 信息資料數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)  對(duì)從實(shí)地采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析、統(tǒng)計(jì)、生成報(bào)表并打印輸出。具體，我們要分析水閘日引、排水流量；具備上、下游水勢(shì)突變信息的捕獲；依據(jù)上下游水位分析閘門(mén)開(kāi)啟需求；分析階段引流、排泄流量。輸出內(nèi)容包括：  

a、各閘門(mén)上、下游日水位過(guò)程線。水位報(bào)表。 
b、各閘門(mén)引、排歷時(shí)及對(duì)應(yīng)流量報(bào)表。

 c、輸出實(shí)時(shí)流量變化曲線，工作效率變化曲線。

 d、輸出水位、電機(jī)轉(zhuǎn)速、輸入功率、能源單耗等數(shù)據(jù)報(bào)表。  當(dāng)閘門(mén)某一參數(shù)越*，監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)顯示打印其相關(guān)參數(shù)的對(duì)應(yīng)數(shù)值。

（4）、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)  能實(shí)時(shí)地維護(hù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的增加、刪除、修改、查詢和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的備份。  

（5）、系統(tǒng)維護(hù)與設(shè)置  用戶能根據(jù)自己的需要和興趣愛(ài)好來(lái)設(shè)置系統(tǒng)的工作環(huán)境，通過(guò)設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)站點(diǎn)的基本參數(shù)、數(shù)據(jù)采集處理、通訊及控制的功能參數(shù)來(lái)設(shè)置系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。系統(tǒng)還具有即時(shí)幫助和操作指導(dǎo)文件等幫助功能。包括系統(tǒng)自診斷、操作指南、幫助說(shuō)明等。    

二、系統(tǒng)主要性能指標(biāo)  

1．環(huán)境參數(shù)  中控室:環(huán)境溫度：15℃-35 ℃   相對(duì)濕度：40%-88%  現(xiàn)  場(chǎng):環(huán)境溫度：-10℃-+45℃  相對(duì)濕度：5%-95%（無(wú)凝露）

2．實(shí)時(shí)性  數(shù)字量采集周期<1S  模擬量采集周期   電量≤1S   非電量≤10S 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)更新時(shí)間＜1.5S 控制命令響應(yīng)時(shí)間：  控制命令回答響應(yīng)時(shí)間＜1S   主控級(jí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和控制的響應(yīng)時(shí)間≤2S 調(diào)用新畫(huà)面的響應(yīng)時(shí)間：  從運(yùn)行人員發(fā)出一個(gè)新的圖像調(diào)用指令開(kāi)始到圖像*顯示在LED上 為止的LED響應(yīng)時(shí)間＜1S;  報(bào)警或事件發(fā)生到LED屏幕顯示和發(fā)出響聲的時(shí)間＜1.5S。  3、可靠性 
本系統(tǒng)設(shè)備的MTBF參數(shù)如下：  主控計(jì)算機(jī)（含硬盤(pán)）>12000h 現(xiàn)地控制單元PLC>20000h  4、可維修性  可維修性參數(shù)MTTR＜0.5h  設(shè)備具有自診治斷和尋找故障程序，能定位到模塊，在現(xiàn)場(chǎng)更換故障部件后即恢復(fù)正常；  具有便于試驗(yàn)和隔離故障的斷開(kāi)點(diǎn)； PLC的I/O模塊可帶電插拔。 5、可用率  系統(tǒng)可用率在整個(gè)系統(tǒng)交接前的試運(yùn)行期間30天內(nèi)不低于99.9%，在設(shè)備驗(yàn)收后的兩年保證期內(nèi)達(dá)到98.8%。

有狀態(tài)顯示 有故障自診斷能力 可帶電插拔 開(kāi)關(guān)量輸出模塊： 
為繼電器輸出 隔離電阻>10MΩ 負(fù)載電流>2A 有故障自診斷能力 可帶電插拔 模擬量輸入模塊: 
轉(zhuǎn)換分辨率：16位 
轉(zhuǎn)換精度：不大于正負(fù)0.1%FS 差模抑制比≥95dB 共模抑制比≥ 105dB 隔離電壓>1780Vrms 有狀態(tài)顯示和故障診斷 可帶電插拔 繼電保護(hù)裝置 
IS：裝置的設(shè)定電流（電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行額定電流反應(yīng)到CT二次側(cè)的值）；整定范圍為：2-，級(jí)差0．01A； 
IX：短路保證的整定值，啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)：（2-12），級(jí)差0．1A；運(yùn)行時(shí)間內(nèi)：（2-8）， 級(jí)差0．1A； 
I1：電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流的正序分量；過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定的過(guò)電流（2-5），級(jí)差0．01A； 
I2：負(fù)序電流保護(hù)的定值，整定范圍為：（0．2-1．7），級(jí)差0。01A； ION：裝置零序電流的標(biāo)稱額定值（0．02A）； 
IO： 接地保護(hù)定值，整定范圍：（1-16），級(jí)差0．01A； UD：低電壓保護(hù)定值，整定范圍：（30-100）V，級(jí)差0．1V； бAlarm：熱報(bào)警整定值，整定范圍：（50-100）%； 

T1：發(fā)熱時(shí)間常數(shù)，整定范圍：1-9999S，級(jí)差1S； T2：散熱時(shí)間常數(shù)，整定范圍：1-9999S，級(jí)差1S； 
TG：過(guò)負(fù)荷的動(dòng)作時(shí)間，是在整定的過(guò)電流下的保護(hù)出口跳閘的動(dòng)作時(shí)間，整定范圍：（1-99）S，級(jí)差0．1S； 
T1：短路保護(hù)延時(shí)，整定范圍：（0-10）S，級(jí)差0．01S； T2：負(fù)序電流保護(hù)時(shí)，整定范圍：（0-10）S，級(jí)差0．1S； T0：接地保護(hù)延時(shí)，整定范圍：（0-10）S，級(jí)差0．1S； TSTART：?jiǎn)?dòng)過(guò)程時(shí)間，整定范圍：（1-99）S，級(jí)差0.1S； TDZ：堵轉(zhuǎn)保護(hù)延時(shí)，整定范圍：（0-99）S，級(jí)差0.1S； TBS：閉鎖保持時(shí)間，整定范圍：（1-9999）S，級(jí)差1S； Kf：保護(hù)返回系數(shù)，整定范圍：0．90-0．99。 測(cè)量精度：電流、電壓測(cè)量誤差<1%； 時(shí)間測(cè)量誤差不大于20ms。 固有動(dòng)作時(shí)間：瞬時(shí)動(dòng)作<35ms。 輸入接點(diǎn)：DC220V，5mA 。 
輸出接點(diǎn)：容量：DC250，（純阻性負(fù)荷）； 工作壽命：動(dòng)作105次。 
工頻耐壓及抗干擾性能：工作耐壓符合DL178-88規(guī)定，抗干擾性能符合GB6261-85《靜態(tài)繼電器及保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)》及IEC255電氣繼電器等標(biāo)準(zhǔn)。 
五、系統(tǒng)性能指標(biāo) 
根據(jù)總體設(shè)計(jì)原則，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展方向，本著、實(shí)用的設(shè)計(jì)思想，監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下述性能指標(biāo)。

1、實(shí)時(shí)性 
主控級(jí)及現(xiàn)地控制單元的響應(yīng)能力滿足數(shù)據(jù)采集、人機(jī)通信、控制功能和系統(tǒng)通信的時(shí)間要求： 
(1) 數(shù)字量采集周期 <1s 
(2) 模擬量采集周期：電量<3s，非電量<20s 

(3) 事件順序記錄分辨率：≤5ms

(4) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)更新周期 <2s

(5) 控制命令響應(yīng)時(shí)間： 控制命令回答響應(yīng)時(shí)間 <1s 
接受執(zhí)行命令到執(zhí)行控制的響應(yīng)時(shí)間 <3s 報(bào)警或事件產(chǎn)生到畫(huà)面顯示和發(fā)出響應(yīng)時(shí)間≤2s

(6) 人機(jī)通信響應(yīng)時(shí)間： 
調(diào)用新畫(huà)面的響應(yīng)時(shí)間：從運(yùn)行人員發(fā)出一個(gè)新的畫(huà)面調(diào)用命令開(kāi)始到99%畫(huà)面顯示在顯示器上為止的響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)2s。在已顯示畫(huà)面上動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)更新周期不超過(guò)2s。 
(7) 視頻圖像響應(yīng)時(shí)間： 
調(diào)用視頻圖像的響應(yīng)時(shí)間：從運(yùn)行人員發(fā)出一個(gè)新的圖像調(diào)用命令開(kāi)始到99%圖像畫(huà)面顯示在顯示器上為止的響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)5s。

2、可靠性 
系統(tǒng)及其設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)現(xiàn)狀工程的工作環(huán)境中，具有足夠高的抗干擾性能，能可靠地穩(wěn)定運(yùn)行。其中系統(tǒng)設(shè)備的MTBF參數(shù)如下(為設(shè)備投運(yùn)后時(shí)間)： 
主控級(jí)計(jì)算機(jī)(含硬盤(pán))  ＞20000h  

現(xiàn)地控制單元LCU  ＞40000h  
傳感器                  ＞30000h

平均修復(fù)時(shí)間            < 2h

3、可維護(hù)性 
閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)本著便于維護(hù)、測(cè)試和檢修的原則進(jìn)行： 
 (1) 設(shè)備具有自診斷和尋找故障程序，能指出具體故障部位，在現(xiàn)場(chǎng)更換故障部件后即恢復(fù)正常； 
 (2) 有便于試驗(yàn)和隔離故障的斷開(kāi)點(diǎn)；  

(3) 配備合適的安裝插卸工具；

 (4) 預(yù)防性維護(hù)能使磨損性故障盡量減少；

 (5) 互換件和不可互換件能保證識(shí)別； 

 (6) 充分提高硬件的代換能力；

 (7) 軟件能方便地進(jìn)行修改和增加； 
 (8) 平均故障修復(fù)時(shí)間（MTTR）在2小時(shí)以內(nèi)。（系統(tǒng)維護(hù)在模 
塊級(jí)或板卡級(jí)進(jìn)行，通過(guò)配備必要的備品備件，以及相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員就能勝任相應(yīng)的維護(hù)工作）

4、可用率 
采用高可靠性組件構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，軟件實(shí)用，能達(dá)到較高的系統(tǒng)可用率。

5、CPU負(fù)載率 
主控級(jí)計(jì)算機(jī)的處理能力留有充分的裕度，能力儲(chǔ)備在50％以上，現(xiàn)地控制單元CPU的能力儲(chǔ)備在40%以上。

6、系統(tǒng)安全 
1）系統(tǒng)具有下列保證操作安全的措施 
（a）對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)功能和每一次操作提供檢查和校核，發(fā)現(xiàn)有誤時(shí)能報(bào)警和撤消。 
（b）當(dāng)操作有誤時(shí)，能自動(dòng)或手動(dòng)地被禁止并報(bào)警。

（c）對(duì)任何自動(dòng)或手動(dòng)操作可作存儲(chǔ)記錄或作提示指導(dǎo)。

（d）在人機(jī)通信中設(shè)操作員控制權(quán)口令。 
（e）按控制層次實(shí)現(xiàn)操作閉鎖，其優(yōu)先權(quán)順序?yàn)椋含F(xiàn)地控制單元級(jí)高，中控室第二，操作員工作站第三，其它如管理處管理系統(tǒng)及其它上級(jí)管理系統(tǒng)與本系統(tǒng)之間除能進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的調(diào)用外，還能通過(guò)授權(quán)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的遠(yuǎn)控操作（注：優(yōu)先權(quán)級(jí)別可根據(jù)需要進(jìn)行修改）。 
2）系統(tǒng)具有下列保證通信安全的措施 
（a）系統(tǒng)設(shè)計(jì)保證信息傳送中的錯(cuò)誤不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)關(guān)鍵性故障。

（b）主控級(jí)與現(xiàn)地控制單元的通信包括控制信息時(shí)，能對(duì)有否響應(yīng)做出明確肯定的指示。當(dāng)通信失敗時(shí)，考慮2-5次重復(fù)通信并報(bào)警。 
（c）信道設(shè)備上提供適當(dāng)?shù)臋z查手段，以證實(shí)信道正常。

3）系統(tǒng)具有下列保證硬件、軟件安全的措施

（a）有電源故障保護(hù)和自動(dòng)重新啟動(dòng)。 

（b）有自檢能力，檢出故障時(shí)能自動(dòng)報(bào)警。 
（c）任何硬件和軟件的故障都不會(huì)危及系統(tǒng)的*和人身的安全。系統(tǒng)中任何單個(gè)組件的故障不會(huì)造成生產(chǎn)設(shè)備的誤動(dòng)。

7、網(wǎng)絡(luò)帶寬 
考慮到圖像傳輸?shù)囊螅钟蚓W(wǎng)內(nèi)部帶寬為100Mbps，與上級(jí)主管部門(mén)連接的通信主干網(wǎng)帶寬應(yīng)在2Mbps以上。   
已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)了部分歐姆龍的PLC-CPU和I/O模塊，因此，PLC優(yōu)先考慮使用歐姆龍，也可選用GE、施耐德等其他品牌。 
 根據(jù)需求，請(qǐng)給出所有設(shè)備清單（品牌、型號(hào)、數(shù)量、單價(jià)、產(chǎn)地），具體實(shí)施計(jì)劃，工作內(nèi)容，合作費(fèi)用，簽訂協(xié)議后，立即進(jìn)入實(shí)施狀態(tài)。待設(shè)備采購(gòu)?fù)戤吅?，上門(mén)調(diào)試。與本文相關(guān)的論文有：油氣改革拉升閥門(mén)行業(yè)