DB32T-智能泵站技術(shù)導(dǎo)則

Q/LB.□XXXXX-XXXX智能泵站技術(shù)導(dǎo)則范圍本文件規(guī)定了智能泵站的基本要求、系統(tǒng)架構(gòu)、智能設(shè)備、系統(tǒng)功能、測試與評估。本文件適用于泵站智能化建設(shè)和改造。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2900.50電工術(shù)語發(fā)電、輸電及配電通用術(shù)語GB/T2900.57電工術(shù)語發(fā)電、輸電和配電運行GB/T2900.94電工術(shù)語互感器GB/T2900.95電工術(shù)語變壓器、調(diào)壓器和電抗器GB/T30155智能變電站技術(shù)導(dǎo)則GB/T30948泵站技術(shù)管理規(guī)程GB/Z34935油浸式智能化電力變壓器技術(shù)規(guī)范GB50265泵站設(shè)計標準DL/T860（所有部分）電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)DL/T1411智能高壓設(shè)備技術(shù)導(dǎo)則SL/T803水利網(wǎng)絡(luò)安全保護技術(shù)規(guī)范術(shù)語和定義GB/T2900.50、GB/T2900.57、GB/T2900.94、GB/T2900.95、GB/T30155、DL/Z860.1和DL/Z860.2界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

智能泵站smartpumpingstation采用可靠、經(jīng)濟、集成、環(huán)保、智能的設(shè)備與設(shè)計，以信息數(shù)字化、通信網(wǎng)絡(luò)化、集成標準化、調(diào)控智能化、決策最優(yōu)化和狀態(tài)可視化等為特征，能夠支持狀態(tài)實時在線分析和調(diào)控自主決策，實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效運行的泵站。

智能設(shè)備intelligentequipment具有測量數(shù)字化、通信網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化和信息互動化等技術(shù)特征的機電設(shè)備，由機電設(shè)備本體與相應(yīng)的傳感器和智能單元組成。

智能單元intelligentunit智能設(shè)備的組成部分，通過電纜或光纜與設(shè)備本體的傳感器或/和控制機構(gòu)連接成一個有機整體，協(xié)同設(shè)備本體的監(jiān)測、控制、保護（非電量）等全部或部分智能電子裝置（IED），實現(xiàn)設(shè)備本體或部件的智能調(diào)控。通常部署于設(shè)備本體近旁。智能電子裝置（IED）指基于微處理器技術(shù)，具備數(shù)據(jù)采集、處理、控制執(zhí)行以及網(wǎng)絡(luò)交互能力的電子裝置。基本要求應(yīng)充分考慮泵站智能化建設(shè)的經(jīng)濟性和必要性。應(yīng)貫穿泵站規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行、維護等全過程。應(yīng)優(yōu)先選擇具備自動操作、自我調(diào)節(jié)功能的變配電設(shè)備、主機組和輔助設(shè)備。應(yīng)遵循DL/T860的規(guī)定建立全站統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)符合SL/T803的相關(guān)要求。宜采用數(shù)字孿生技術(shù)。應(yīng)支持與關(guān)聯(lián)泵站之間的信息互動，支持泵站群及梯級泵站優(yōu)化運行。本文件未述及的部分，執(zhí)行GB50265、GB/T30948的相關(guān)要求，如有與本文件要求不一致的部分，應(yīng)優(yōu)先采用本文件。系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)分層智能泵站系統(tǒng)架構(gòu)縱向宜劃分為過程層、單元層和站控層，典型架構(gòu)圖見附錄A。過程層設(shè)備應(yīng)包括葉調(diào)、冷卻、勵磁、斷流、溫度、振擺等智能電子裝置以及合并單元，支持或?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運行信息的實時采集和傳送，接收并執(zhí)行各種操作與控制指令。單元層設(shè)備應(yīng)包括主機組、輔機設(shè)備、主變壓器、高壓開關(guān)及主控等智能單元，具備監(jiān)測、控制、保護、調(diào)節(jié)、分析等功能。站控層設(shè)備應(yīng)包括監(jiān)控主機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、綜合應(yīng)用服務(wù)器、通信網(wǎng)關(guān)機等，具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)監(jiān)視、設(shè)備控制和運行管理等功能。信息安全分區(qū)應(yīng)遵循安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認證的原則。橫向應(yīng)劃分為現(xiàn)場控制區(qū)、過程監(jiān)控區(qū)、管理信息區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)區(qū)，現(xiàn)場控制區(qū)、過程監(jiān)控區(qū)可合并，合并后網(wǎng)絡(luò)安全等級保護應(yīng)就高設(shè)置。現(xiàn)場控制區(qū)和過程監(jiān)控區(qū)之間的通信應(yīng)設(shè)置防火墻，與管理信息區(qū)之間的通信應(yīng)設(shè)置單向物理隔離裝置，管理信息區(qū)與互聯(lián)網(wǎng)區(qū)之間的通信應(yīng)設(shè)置防火墻。通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)采用工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、易于維護的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿足實時性和可靠性要求，必要時可采用雙網(wǎng)冗余方式。宜具備快速自主組網(wǎng)功能。智能設(shè)備高壓設(shè)備泵站智能變配電系統(tǒng)的配置及功能應(yīng)符合GB/T30155的要求。泵站智能變壓器應(yīng)符合GB/Z34935要求。泵站其它智能高壓設(shè)備應(yīng)符合DL/T1411要求。主機組應(yīng)實現(xiàn)主機組電流、電壓、功率、溫度、振動、擺度、轉(zhuǎn)速、聲音、間隙等參數(shù)的連續(xù)監(jiān)測。應(yīng)具備上述參數(shù)的趨勢預(yù)警、越限報警和事故跳閘等功能。應(yīng)具備邏輯順序控制、智能聯(lián)鎖、安全閉鎖等功能。應(yīng)按照設(shè)定的規(guī)則或模型，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)或最優(yōu)化運行。宜具備主機組狀態(tài)分析和健康評價功能。典型智能單元示意圖參見附錄B。直流裝置應(yīng)實現(xiàn)高頻開關(guān)的輸入輸出電流、電壓，控制母線、合閘母線、蓄電池組的電流、電壓，單節(jié)電池的電壓、內(nèi)阻、溫度等參數(shù)的連續(xù)監(jiān)測。應(yīng)具備上述參數(shù)的趨勢預(yù)警、越限報警和事故跳閘等功能。應(yīng)具備核對性自放電、自充電以及過充、過放預(yù)警和閉鎖功能。宜具備電池健康狀態(tài)分析和壽命預(yù)測功能。應(yīng)提供標準協(xié)議的通訊，為遠程診斷、運維、自動校時提供支持。勵磁裝置應(yīng)采用冗余化設(shè)計，具備在線熱備切換功能，具有可靠的失步報警和再整步功能。應(yīng)實現(xiàn)勵磁電流、勵磁電壓、溫度、濕度、運行時間、動作次數(shù)等參數(shù)的連續(xù)監(jiān)測。應(yīng)具備上述參數(shù)的趨勢預(yù)警、越限報警和事故跳閘等功能。應(yīng)具備軟硬件故障自主診斷、自主運行、自動切換、自主調(diào)節(jié)以及SOE自動記錄，模擬量及數(shù)字量自動錄波等功能。應(yīng)提供標準協(xié)議的通訊，為遠程診斷、運維、自動校時提供支持。輔機設(shè)備應(yīng)采用冗余化功能設(shè)計，具備熱備切換功能。應(yīng)具備油、氣、水等輔機設(shè)備運行參數(shù)的趨勢預(yù)警、越限報警和事故跳閘等功能。應(yīng)具備自主運行、自動切換、自主調(diào)節(jié)等功能。應(yīng)提供標準協(xié)議的通訊，為遠程診斷、運維、自動校時等提供支持。系統(tǒng)功能工程監(jiān)控應(yīng)具備一鍵順控、邏輯異常自動閉鎖、故障告警功能。應(yīng)具備測點值抖動、突變等異常變位數(shù)據(jù)質(zhì)量管理功能。宜具備異音、異味、火花、放電等異常報警信息的自動采集、監(jiān)視功能。宜具備主要設(shè)備及關(guān)鍵部件運行狀態(tài)和故障實時仿真及三維可視化展示功能。優(yōu)化調(diào)控應(yīng)具備基于主機組狀態(tài)評價、缺陷和效率等因素的優(yōu)選調(diào)節(jié)功能。應(yīng)具備基于機組能耗與效率模型的動態(tài)調(diào)優(yōu)功能。應(yīng)具備必要的安全閉鎖和告警功能。視頻監(jiān)控應(yīng)具備邊緣計算及視頻智能分析告警功能。宜具備漂浮物、人員行為、車輛、水位、跑冒滴漏等智能識別功能。應(yīng)具備與監(jiān)控、消防、安保等系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動功能。應(yīng)具備視頻巡視功能。巡視檢查應(yīng)具備移動終端巡檢功能，并與信息化管理平臺進行數(shù)據(jù)交互。應(yīng)具備巡檢人員定位功能。宜具備泵站管理區(qū)域無人機巡檢功能，巡檢結(jié)果推送至信息化管理平臺。戶外變電所宜采用智能機器人進行移動巡檢。檢修維護應(yīng)建立設(shè)備檢修知識庫，滿足在線提供故障處置指導(dǎo)要求。應(yīng)具備數(shù)據(jù)自動分析和評價功能。宜具備主設(shè)備三維可視化檢修虛擬仿真功能。安全監(jiān)測宜利用物聯(lián)網(wǎng)、北斗衛(wèi)星等技術(shù)開展水工建筑物的變形監(jiān)測。應(yīng)具備數(shù)據(jù)自動分析和評價功能。應(yīng)具備監(jiān)測數(shù)據(jù)趨勢預(yù)警功能。故障診斷主機組、變壓器等設(shè)備應(yīng)建立多維度設(shè)備狀態(tài)評價及劣化預(yù)測模型，具備動態(tài)評價功能。旋轉(zhuǎn)機械部件應(yīng)具備振動、擺度、聲音監(jiān)測預(yù)警功能。主機組碳刷、水泵填料函、高壓電纜、勵磁硅管、變壓器接線樁頭以及開關(guān)柜母線等容易發(fā)熱部位應(yīng)具備熱成像監(jiān)測溫度及自動報警功能。宜具備基于運行故障庫的設(shè)備故障診斷分析功能。安全管理應(yīng)具備工作票和操作票的典型票管理、自動開票、沖突檢測、聯(lián)動閉鎖、移動查詢等功能，接地線掛接、拆除過程的自動跟蹤功能。應(yīng)在危險區(qū)域配置紅外對射、電子圍欄、門禁、語音廣播等安全設(shè)施，具備實時告警功能。應(yīng)具備繼電保護室、蓄電池室、高壓變頻器室環(huán)境溫度和濕度的自動監(jiān)測和調(diào)節(jié)功能。應(yīng)運用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)安全用具、防汛物資、備品備件的數(shù)字化管理。應(yīng)建立水利安全生產(chǎn)標準化信息管理平臺。測試與評估投運前測試要求應(yīng)對測試結(jié)果進行分析評估，符合要求后可投入運行。應(yīng)在安裝完成后進行互操作特性測試、智能控制試驗與特性測試。應(yīng)實施不同系統(tǒng)間和不同工況下的協(xié)同特性測試。運行期測試要求應(yīng)在投產(chǎn)運行1年后開展一次系統(tǒng)性檢測。應(yīng)優(yōu)先采用現(xiàn)場測試。對于不適用現(xiàn)場測試的智能設(shè)備或系統(tǒng)，宜采用試驗評估或遠程操作進行檢驗。評估要求連續(xù)運行5年后，應(yīng)對智能設(shè)備或系統(tǒng)等進行評估。可采用功能驗證、性能測試、專家評審等多種評估方式。宜對泵站安全、經(jīng)濟、環(huán)保運行水平提升成效進行評估。應(yīng)通過運檢智能作業(yè)、設(shè)備設(shè)施健康評價、虛擬仿真運行等高級應(yīng)用，對運檢作業(yè)標準化、狀態(tài)評價專業(yè)化、生產(chǎn)操作可視化、管理應(yīng)用智能化進行評價。應(yīng)隨著新技術(shù)、新方法、新工藝、新設(shè)備的應(yīng)用進行重新評估。應(yīng)根據(jù)評估結(jié)果制定泵站智能化完善方案。智能化分級智能化程度評估可分為初級、中級和高級。初級：關(guān)鍵技術(shù)特征體現(xiàn)為自動化，利用計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，實現(xiàn)全站信號的數(shù)字化采集、傳輸和存儲，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)全站范圍內(nèi)的生產(chǎn)過程自動化，同時實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)與管理信息融合利用，并為管理決策提供支持。中級：關(guān)鍵技術(shù)特征體現(xiàn)為信息化，充分利用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù)，在信息獲取中實現(xiàn)全息感知與智能融合，在信息使用中實現(xiàn)多系統(tǒng)間信息共享與互動、遞進式可視化展示，在運行過程中實現(xiàn)可預(yù)測、可控制及全流程優(yōu)化，實現(xiàn)泵站“無人值班，少人值守”模式下的安全、穩(wěn)定、高效運行。高級：關(guān)鍵技術(shù)特征體現(xiàn)為