长期以来,电厂各部分生产区域主要以人力巡视为主,对各生产部位设备的运行情况安排大量的人员进行巡视,生产设备运行情况不能及时上报,严重时可能会造成生产事故。随着科技的进步,用电视监控对水电站各个关键部位进行监视,通过控制室监视器上的视频,对预将发生的安全事故进行及时处理和纠正,便能有效的控制和解决在生产过程中发生的突发性事故。将工业电视监控系统应用到生产监视、安保监视、报警系统中,为水电站实现真正的无人值守创造条件。
水电厂需要监控的点按区域划分主要有 1、水轮机 2、副厂房 3、空调及配件房 4、坝顶,根据水电厂视频监控点位分布的特点,采用鸿普惠工业交换机构建星型网络,以一个水电厂100个监控点为例,高清IP摄像机的带宽需要4M~6M,按最高6M计算,带宽合计最高为600M,汇聚层采用全千兆上行连接核心交换机,水电站需要监控的点较为分散,相互间距离最远超过10公里,采用光纤作为骨干网连接方式。摄像头之间因为距离较远故分别直接连入汇聚层交换机。有些IP摄像机距离弱电柜超过100米,则需采用光纤的方式通信,在IP摄像机侧部署鸿普惠工业光电转换器,通过光纤直接接入就近的工业交换机。
水电站工业电视系统网络拓扑示意图
工业级宽温设计
鸿普惠工业以太网产品负责终端设备的数据传输,要求设备能适应终端设备的现场温度环境:极寒(-30℃~-40℃)和极热(50℃~85℃)。在工业现场各种电子设备由温度引起的故障占22%,鸿普惠工业以太网设备为避免发生低温无法启动、高温频繁死机现象。
防尘防潮设计
对于一般的电子设备来说,相对湿度在30%~80%比较适宜,当相对湿度低于30%或超过80%时,就会对电子装备造成不良影响。
在工业现场各种电子设备由湿度引起的故障占10%,鸿普惠工业以太网产品为避免以上危害对交换机产生的影响,采用工业级芯片、工业级元器件,有效抵御静电干扰。采用滤波、屏蔽技术,抵御静电干扰。交换机防护等级IP40,无风扇密闭设计,有效防尘。电路板三防漆涂覆于线路板的表面,形成一层轻且柔韧,厚度约为25~50微米厚的三防保护膜(三防指的是防潮、防盐雾、防霉)。
宽温宽电压隔离电源
为适应工业现场复杂的供电环境,鸿普惠工业以太网设备均采用宽温(-40℃~+85℃)、宽电压(±25%)电源模块,有效防止供电系统在瞬变电压及温度漂移等因素共同作用下,给设备带来的供电异常,导致设备死机、频繁重启、严重丢包。
优良的电磁兼容性
鸿普惠工业通信系统采用全铝外壳、工业级芯片、工业级元器件,同时控制生产工艺,减小接地阻抗,有效抵御静电干扰;电源输入部分增大电路的安全间距,增加必要的雷击浪涌防护器件,同时在内部电路电源输入部分也增加不同的防护电路,最大程度地减少雷击浪涌对设备的损坏。在以太网接口部分,增加浪涌能量释放器件,提高接口防护能力。在机壳和内部重要元器件设计过程中,做好屏蔽措施,同时增加滤波器件,通过屏蔽和释放的方式,提高设备抗扰性。