設(shè)備遠程監(jiān)控系統(tǒng)

產(chǎn)品概述 

強大泵業(yè)在供排水泵站相關(guān)配套控制系統(tǒng)設(shè)備的科技開發(fā)和技術(shù)投入上不遺余力，通過近20年的發(fā)展，在功能配置、可靠耐用以及現(xiàn)場特性化設(shè)計等方面已經(jīng)躋身之列。

當(dāng)前，強大泵業(yè)在使水泵主產(chǎn)品走專、精、特技術(shù)路線的同時，更著眼于用戶現(xiàn)場整體解決方案的提出和解決：不局限于僅提供電機、水泵、控制柜等單一設(shè)備，而是綜合水泵性能、現(xiàn)場工況、安全規(guī)程甚至使用者操作習(xí)慣等特點，更致力于為用戶提供質(zhì)量可靠、功能完善、性價比高的供排水泵站系統(tǒng)整體解決方案。

產(chǎn)品優(yōu)點

質(zhì)量可靠、功能完善、性價比高

應(yīng)用領(lǐng)域

公司利用其在傳統(tǒng)泵站領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，開發(fā)出通用于各種類型供排水站的KPS系列供排水控制系統(tǒng)，以滿足不同規(guī)模、不同工況、不同控制要求的現(xiàn)場需要。

從規(guī)模及不同工況可分為工程項目（系統(tǒng)）級、泵站級、獨立設(shè)備（單元）級三個級別。

工程項目（系統(tǒng)）級：公司電控設(shè)計部門當(dāng)前具有供配電、工廠電氣、儀表及自動控制、建筑電氣等多專業(yè)設(shè)計人員，可以獨立完成中大型供排水工程項目中10KV及以下供用電系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)施工設(shè)計、設(shè)備制造、安裝調(diào)試、現(xiàn)場監(jiān)理等全部內(nèi)容工作，通過此舉可提高項目整體技術(shù)含量，而且將大大減輕項目工程實施中各單位包括設(shè)計院、施工方、設(shè)備制造廠、監(jiān)理方之間的協(xié)調(diào)難度，是整體項目高質(zhì)量、低成本、短工期的有力保證。

具體內(nèi)容舉例來說如多級泵站供排水項目、中大型綜合水利項目、用戶新建工程與原有工程之間的工藝配合，控制系統(tǒng)為KPS3000系列（中大型系統(tǒng)），可以滿足中大型供排水工程項目中多泵站聯(lián)合自動控制的需要，從系統(tǒng)級、泵站級、設(shè)備級提供完善控制解決方案。

泵站級：單一泵站內(nèi)部系統(tǒng)，包括供用電、電泵控制自動化、工況儀表、視頻監(jiān)控、通訊網(wǎng)絡(luò)甚至泵房建筑照明部分，電氣二次（控制系統(tǒng)）采用我公司成熟產(chǎn)品——KPS2000系列泵站自動控制系統(tǒng)，

控制系統(tǒng)的主要功能配置：

潛水電泵的監(jiān)控與保護；

高壓供用電系統(tǒng)的監(jiān)控與保護；

輔機設(shè)備的監(jiān)控與保護；

現(xiàn)場工況工藝的監(jiān)控與保護。

控制系統(tǒng)根據(jù)潛水電泵站的特點，既可以在地面控制室對井下泵站水泵機組及閥門等排水系統(tǒng)設(shè)備進行遠程監(jiān)視、控制，也可以在井下泵房對上述設(shè)備進行就地操作。并且無論遠程還是就地，其控制過程均可實現(xiàn)全自動化。

在電泵機組、電氣線路、閥門、管路等設(shè)備的設(shè)計選型上，考慮了井下現(xiàn)場的工況，即：我們的設(shè)備，在有可能被水淹的工況下，均按照防水設(shè)計，可以較長時間的在水下正常運轉(zhuǎn)排水，滿足煤礦防水相關(guān)的規(guī)定。

“正常排水”模式下，根據(jù)水量大小、水位高低、調(diào)度指令、設(shè)備狀態(tài)、現(xiàn)場工況等條件，可以實現(xiàn)輪值控制（設(shè)備管理模式）、削峰填谷（用電經(jīng)濟模式）、效率Z佳（運行經(jīng)濟模式）等原則進行自動運行，全過程自動化，正常運轉(zhuǎn)情況下可實現(xiàn)運行過程的“無人值班”。當(dāng)發(fā)生透水事故時通過透水點現(xiàn)場信號開關(guān)或人為報警信號將系統(tǒng)工作模式轉(zhuǎn)換為“事故強制排水”，系統(tǒng)將按照內(nèi)置智能程序依次啟動全部水泵及排水系統(tǒng)設(shè)備，實現(xiàn)事故狀態(tài)下較大能力排水；當(dāng)井下水量過大造成淹井時，系統(tǒng)會自動切斷井下電氣控制回路（實現(xiàn)電氣隔離，確保設(shè)備及人身安全），控制模式轉(zhuǎn)換為地面遠程模式，在比較大限度內(nèi)確保電泵及排水系統(tǒng)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

獨立設(shè)備（單元）級：針對單設(shè)備工況，在缺少系統(tǒng)成套綜合設(shè)備的情況下，采用單組（單套電機、水泵、控制系統(tǒng)）獨立控制的設(shè)計原則，確保每套設(shè)備可以獨立運行、維護。也可將每套設(shè)備設(shè)計成可移動的、獨立的供排水單元，非常適合用戶現(xiàn)場非固定安裝場合的需要。

如：在每套潛水電泵單元中，配備有一臺電泵、一套啟動控制裝置、一套獨立測控單元，并且全部設(shè)備都設(shè)計為移動式（整套單元方便運輸），當(dāng)某礦井發(fā)生透水事故時，在電泵安裝到位的前提下，15分鐘內(nèi)就可以完成現(xiàn)場接線（包括動力接線和控制接線），方便、快捷、高效、安全，控制設(shè)備可以根據(jù)要求做成戶外型（防護等級可達IP55），非常適合搶險需要。

采用KPS1000系列小型控制系統(tǒng)，雖然是獨立設(shè)備單元，但是擁有完善的測量控制單元，實現(xiàn)小而全的小系統(tǒng)控制功能，并可以根據(jù)用戶現(xiàn)場擴展需要通過工業(yè)通訊總線方式接入KPS3000/2000系統(tǒng)中，成為總系統(tǒng)中的子環(huán)節(jié)。

結(jié)構(gòu)特點

KPS系列供排水控制系統(tǒng)的介紹

KPS系列供排水控制系統(tǒng)采用全集成化的設(shè)計理念，自動化程度高，通過全面完善的功能設(shè)計、種類齊全的配置、結(jié)合現(xiàn)場實際工況，著力為用戶創(chuàng)造一個安全可靠、高效、易用、高性價比的解決方案。通過現(xiàn)場配置各種測量傳感器、儀表、信號發(fā)生器等裝置，采集工況信號，并通過遠程I/0或者我司專用現(xiàn)場控制器等設(shè)備，以通訊總線方式傳入中控系統(tǒng)。中控系統(tǒng)的主機采用進口高性能可編程控制器，軟件則采用我公司自主研發(fā)的KPS供排水泵站專用自動控制軟件，實現(xiàn)對全站設(shè)備的監(jiān)控，具有可靠性高，監(jiān)視、控制直觀方便、功能強大的優(yōu)點，可以完成以下主要控制功能：

1、實時檢測全部設(shè)備狀態(tài)，可進行異常自診斷和故障判斷、報警、聯(lián)鎖，具有完善的誤操作預(yù)防措施，在操作失誤會出現(xiàn)提醒操作人及時修正，具有良好的人性化設(shè)計和安全預(yù)防功能。

2、具有強大的數(shù)據(jù)庫管理功能，對排水泵站的各項運行參數(shù)，如即時流量、區(qū)域時間累積流量、運行時間、各臺設(shè)備操作記錄均可做到全過程記錄，方便數(shù)據(jù)的查詢、調(diào)用、管理。

3、系統(tǒng)設(shè)計理念為集散控制系統(tǒng)（DCS），不但可與上級管理調(diào)度系統(tǒng)實時通訊，而且具有良好的與其他系統(tǒng)（其他廠家）的接口兼容功能，實現(xiàn)通訊信息的共享和聯(lián)控，有效避免“自動化孤島“效應(yīng)。同時，每個子系統(tǒng)的設(shè)計采用模塊化設(shè)計，方便用戶配置，可根據(jù)不同需要添加不同功能，實現(xiàn)強大控制效能。

4、通過“用電經(jīng)濟模式“下的峰谷運行控制，實現(xiàn)用電節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本；通過“輪值控制”，確保水泵機組保持良好狀態(tài)，延長使用壽命，減少維護修理成本。實現(xiàn)泵站運行的經(jīng)濟性。

5、良好的人機交互界面，功能簡潔實用，非常適合非專業(yè)人員上手操作使用。具有遠程監(jiān)控功能（需要聯(lián)網(wǎng)）。

KPS系列供排水控制系統(tǒng)具體功能簡介：

安全措施：

泵站全部設(shè)備的自動化監(jiān)測和程序操作、異常（故障）狀態(tài)安全聯(lián)鎖保護。在開啟該功能的情況下，用戶的執(zhí)行操作、運行、過程處理都會處于自動化系統(tǒng)的監(jiān)控之下，有效避免人為誤操作；而且當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行指令而現(xiàn)場設(shè)備未及時做出正確執(zhí)行響應(yīng)時，也會出現(xiàn)報警提醒，確保設(shè)備故障得到及時有效的處理。

.在設(shè)備運行過程中，自動化系統(tǒng)將長期持續(xù)監(jiān)視、記錄各臺主設(shè)備的工作狀態(tài)，并存儲于其服務(wù)器內(nèi)，隨時可供查詢調(diào)用，因此系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)故障報警，還具有故障分析預(yù)測能力，即當(dāng)某臺水泵設(shè)備同樣工作條件下工作狀態(tài)與以前發(fā)生較大變化時，系統(tǒng)會出現(xiàn)預(yù)報警提醒；確保故障在萌芽階段被發(fā)現(xiàn)并得到處理，有效降低了事故發(fā)生率，大大提高了安全性。

.系統(tǒng)設(shè)備還具有以下功能：

電氣保護具有短路、過流、斷相/不平衡、過壓、失/低壓、接地等保護功能。

電動機溫度、缺水，水位、閘閥狀態(tài)、水泵流量、揚程異常監(jiān)測等保護功能。

綜合考慮各種惡劣工況，設(shè)備采用多重可靠的抗沖擊、抗干擾、抗衰減設(shè)計，在電壓浪涌沖擊、諧波干擾、長距離信號衰減等工況條件下有的表現(xiàn)。

參數(shù)監(jiān)測和記錄：設(shè)備狀態(tài)參數(shù)（運行/停止/啟動位置信號、手動/自動、遠程/就地、正常/故障、電機溫度、應(yīng)急開關(guān)位置、閥門開度等）；現(xiàn)場設(shè)備、工況參數(shù)（流量、揚程、水位等）；電氣參數(shù)（三相電流、三相電壓、功率、功率因數(shù)、頻率、零序電流電壓等）；計量參數(shù)（瞬時水量、累計水量、有/無功電量、峰谷電量等）

以上參數(shù)根據(jù)需要可以長期記錄、存儲于系統(tǒng)的服務(wù)器內(nèi)，可隨時被系統(tǒng)主機或操作人員調(diào)用，以實現(xiàn)設(shè)備磨損狀態(tài)監(jiān)視分析、設(shè)備故障預(yù)報警或泵站數(shù)據(jù)統(tǒng)計等用途。

通訊和信息管理能力：

泵站運行的各種參數(shù)信息、設(shè)備狀態(tài)信息、故障報警信息、操作調(diào)度等信息的采集、處理、存儲、制表輸出均由系統(tǒng)自動完成，無須定期抄表，方便管理，真正實現(xiàn)“無人值班“。

可具有遠程通訊、無線數(shù)傳等配置功能，即使管理人員不在現(xiàn)場，也可通過一臺聯(lián)網(wǎng)電腦或者上網(wǎng)手機就可實現(xiàn)隨時、隨地對泵站狀態(tài)的遠程監(jiān)控和處理，可實現(xiàn)參數(shù)數(shù)據(jù)的上傳和下載。并支持遠程視頻監(jiān)視。

精良的設(shè)備元件：

控制系統(tǒng)元件均采用品牌，專用部件如PAS潛水電泵智能保護器由我司獨立設(shè)計，并委托國內(nèi)自動化專業(yè)廠家代工生產(chǎn)，從設(shè)計、制造、元件等方面確保質(zhì)量。經(jīng)過多年市場檢驗，已經(jīng)充分驗證了可靠性。各成套設(shè)備的裝配、調(diào)試均由技術(shù)的專業(yè)技術(shù)人員完成。

供貨設(shè)備說明：

1電氣控制裝置

1.1高壓部分，電壓等級大于1kv的電氣設(shè)備屬于中高壓設(shè)備。高壓設(shè)備按照使用場合分為戶內(nèi)（標(biāo)準(zhǔn)）、戶外（非標(biāo)）和防爆三種。

1.1.1戶內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)成套設(shè)備，按照使用方便性分為箱式和獨立式兩種。其中箱式可以將整臺排水泵的電氣控制裝置裝在一個堅固箱體內(nèi)，具有運輸、安裝方便等優(yōu)點，適合搶險等應(yīng)急場合。獨立式為單臺設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)式樣。

1.1.2戶外成套設(shè)備，同樣分為箱式和獨立式，與戶內(nèi)不同的是，設(shè)備外殼（箱體）的防護等級Z高可以做到IP55，滿足戶外使用場合。

1.1.2.1按照用途，分為供電系統(tǒng)設(shè)備和電動機控制設(shè)備兩大類。

1.1.2.1.1高壓供電系統(tǒng)設(shè)備按照功能，有如下幾種：

電源柜，用來給整個泵站電源進線控制用；測量/計量柜，滿足泵站級測量/計量需要；出線柜，各負荷回路控制出線，包括變壓器、電容器組等輔助設(shè)備等；電容柜，用來改善功率因數(shù)的電容器組柜。

1.1.2.1.2高壓電動機控制裝置設(shè)備，有如下幾種：

全壓直接啟動型，控制簡單，可靠性高，但對使用場合電網(wǎng)的系統(tǒng)容量有一定要求。

變頻調(diào)速型，作為目前的交流調(diào)速技術(shù)，但是應(yīng)用在高壓潛水電泵場合上技術(shù)還不是太成熟。

降壓啟動型目前主要分為三種：

電抗器型，造價低，可靠性高，基本免維護，啟動特性因為電壓的階梯性，所以電流有沖擊。

液阻型，造價低，啟動特性曲線較平緩，沖擊電流相對較小，但是需要定期維護。

電子軟啟動型，啟動特性曲線較平緩且可調(diào)，沖擊電流可調(diào)，缺點是對環(huán)境要求較高、造價高，可靠性不如前兩種。

1.2低壓部分,電壓等級低于1KV的電氣設(shè)備屬于低壓設(shè)備 ，低壓設(shè)備按照使用場合、功能用途的配置與高壓設(shè)備類似。

1.2.2低壓電動機控制裝置設(shè)備，有如下幾種：

全壓直接啟動型，控制簡單，可靠性高，但對使用場合電網(wǎng)的系統(tǒng)容量和低壓元件的選型有一定要求。

變頻調(diào)速型，作為目前的交流調(diào)速技術(shù)，在低壓潛水電泵場合上的應(yīng)用還是相對比較普遍的，但對電動機的絕緣質(zhì)量、電機電纜的長度、變頻器配置有一定要求。

降壓啟動型目前主要分為三種：

自耦變壓器型，造價低，可靠性高，基本免維護，啟動特性因為電壓的階梯性，所以電流有沖擊。

星三角切換型，控制柜的造價雖然Z低，但是需要電動機有兩根電纜出線到控制柜，會增加線路成本。

電子軟啟動型（低壓），成熟應(yīng)用產(chǎn)品，啟動特性曲線較平緩且可調(diào)，沖擊電流可調(diào)，相對高壓對環(huán)境的要求不高，但造價相對較高。

2、儀表控制、二次保護裝置

儀控和二次保護裝置按照測量范圍分為水力系統(tǒng)（含輔助機械）和電氣系統(tǒng)兩大類，按照應(yīng)用場合又分為防爆和普通型。

2.1水力儀表，主要包括三大類：流量類、壓力類和液位類。

流量儀表主要有超聲波流量計、電磁流量計、流量開關(guān)（細分為機械和電子兩類），其中：

超聲波流量計在動態(tài)測量管路實時流量具有安裝簡便、性價比高等優(yōu)點；電磁流量計具有測量精度相對較高的優(yōu)點，但安裝較煩瑣（通常配有法蘭）且價格較高；超聲波和電磁流量計可以測得動態(tài)模擬流量值。而流量開關(guān)通常定義為開關(guān)量輸出，即達到設(shè)定流量后給出觸點信號。

壓力測量儀表主要有壓力傳感器（含變送器）、壓力開關(guān)、遠傳壓力表等。三者的安裝過程基本相同，主要區(qū)別：

壓力傳感器輸出連續(xù)的模擬壓力信號；壓力開關(guān)當(dāng)測量壓力達到設(shè)定值后，輸出開關(guān)量信號；而遠傳壓力表可以根據(jù)測量壓力給出連續(xù)變化電阻值信號，其信號相對壓力傳感器精度較差，易受干擾。

液位儀表主要由超聲波液位計、靜壓式液位計、液位開關(guān)等，三者的功能原理和安裝形式有較大區(qū)別。

超聲波液位計安裝于水倉上方，與水不直接接觸，可以輸出連續(xù)的模擬水位信號；靜壓式液位計探頭需要投入水倉底部，靠測量水倉底部壓力來換算成液位高度的原理，亦可輸出連續(xù)的模擬水位信號；而液位開關(guān)

多采用浮球形式，靠水位高低改變浮球位置，使其內(nèi)部觸點動作；另還有水位電極，但一般井下出于防爆要求，多不采用。

2.2電氣系統(tǒng)儀表、保護裝置

電氣二次保護裝置，主要包括電源進線、出線（電動機、電容器、變壓器等）、測量/計量等控制柜、設(shè)備、回路的控制和保護功能。分為兩大類：微機綜合保護和傳統(tǒng)繼電器保護。

微機綜合保護為當(dāng)前主流的保護裝置，可以提供過流、速斷、過負荷、過/欠壓、接地等保護，功能全面、完善、可靠，同時結(jié)合二次后臺，可以完成變電站（泵站）級的自動化控制；繼電器保護雖然具有造價低的優(yōu)點，但保護功能單一，調(diào)整、調(diào)試難度大，精度相對較差等缺點，應(yīng)該屬于漸被淘汰的形式。

潛水電泵專用保護器：主要根據(jù)我司潛水電泵（內(nèi)充清水式）保護功能特點量身定制，具有繞組測溫、軸承測溫、貧水保護、環(huán)境水位等保護功能，具有功能完善、靈敏度高、質(zhì)量可靠、適用范圍廣等優(yōu)點，其功能原理由我司自行設(shè)計，委托專業(yè)自動化廠商代工制造。共有兩種型號，KD100和KD100T。

絕緣電阻在線測試儀：可以隨時對電機電纜和電機繞組的絕緣進行在線監(jiān)測，一旦檢測到異常，可以輸出報警信號或跳閘信號。

其他電量儀表包括電流、電壓表、計量表、功率因數(shù)表以及變送器等配套儀表和器材。

3自動化系統(tǒng)

自動化系統(tǒng)主要由中控臺、人機界面（后臺工控機）、電源系統(tǒng)（包括交直流系統(tǒng)）、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)等。

3.1中控臺/屏/柜按照功能分為兩種：

可編程監(jiān)控型，控制核心為模塊化的高性能PLC，具有強大的數(shù)據(jù)運算和邏輯處理能力，內(nèi)裝我司自行設(shè)計的專業(yè)潛水電泵站自動控制軟件，可以實現(xiàn)潛水電泵的參數(shù)檢測、保護聯(lián)鎖和信息管理，可以實現(xiàn)潛水電泵的運行管理達到“無人值班，少人值守”水平。

遠程控制型，適用于不需要高度自動化的普通應(yīng)用場合，可以實現(xiàn)控制室遠程控制/現(xiàn)地控制的切換，其中，通往機組的電器模塊和現(xiàn)地模塊采用特殊設(shè)計，確保即使在控制電纜或現(xiàn)地模塊被水淹的情況下，仍能保證機組正?？刂坪驮O(shè)備人員電氣安全。

注：可編程控制型可以實現(xiàn)遠程控制型的全部功能，換言之，遠程控制型是可編程控制型的簡化版本。

3.2人機界面

人機界面主要分為兩大類，觸摸屏（柜裝）和工控計算機.

工控計算機，屬于功能Z完善型，可以實現(xiàn)泵站控制系統(tǒng)的全功能，從操作功能區(qū)分，由操作員站和工程師站組成。計算機采用行業(yè)的工業(yè)級產(chǎn)品，具有高可靠性、高性能等特點。

觸摸屏，為人機交互功能的低成本配置，提供因用戶而異的個性化設(shè)計，在盡量減低成本的基礎(chǔ)上力求滿足用戶的實際需求。具體的配置以設(shè)計圖紙為準(zhǔn)。

3.3網(wǎng)絡(luò)通訊，實現(xiàn)泵站自動化系統(tǒng)、上級管理調(diào)度站、OA系統(tǒng)、其他控制系統(tǒng)的之間的數(shù)據(jù)交換、網(wǎng)絡(luò)通訊管理，并支持互聯(lián)網(wǎng)遠程管理。

3.4軟件系統(tǒng)，采用模塊化軟件結(jié)構(gòu)，強大功能支持，泵站運行參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)、報警和故障信息的采集、處理、存儲和傳遞，數(shù)據(jù)庫的建立和管理，以及數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計，報表生成，實現(xiàn)全面、完善的自動化管理，達到全站“無人值班”級別控制。

3.5工業(yè)監(jiān)控，可以實現(xiàn)井上、井下重點工作部、關(guān)鍵位置的視頻監(jiān)視。同時可以結(jié)合生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，信號可以上傳到控制室或管理者辦公點。

4、輔助設(shè)備控制裝置

包括出口閥門、動力/照明、就地控制設(shè)施等需要與潛水電泵啟動、運行、保護進行自動化聯(lián)鎖的配套裝置或設(shè)備。

5、電氣材料

提供包括煤礦用屏蔽軟電纜（電力電纜）、水下用電纜中間頭（終端頭）、煤礦用屏蔽控制電纜、橋架、母線等全部電氣材料，為用戶提供完善的解決方案。

KPS電氣圖（模塊）

強大優(yōu)勢

    主要業(yè)績