水电站起重机监控解决方案.docx

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1、水电站起重机信息系统化解决方案一、基本情况成果名称水电站起重机信息系统化解决方案成果创造于何年何月、实际应用时间和范围成果已取得的经济效益成果已取得的社会效益成果何年何月经何组织鉴定及鉴定意见推荐单位对成果推广应用有何建议和打算二、成果简介项目背景某电厂的两台坝顶门机加装起重机安全监控管理系统：双钩2X25OT的门式起重机，双钩2X125T的门式起重机，。根据某电厂起重机的信息化管理要求，构建了门机和运行，维护部门，防汛监视的无线网络通讯，使起重机设备状况及时方便的被各部门直接掌握，留存起重机运行状况，事件的文件资料，防范未然。在防汛关键时期，工作面的数据，和视频信息及时准确地采集，为决策提供

2、客观的依据。2023年4月3日发布的质检办特联(2023)224号再次强调了起重机安全监控管理系统的执行和要求，将IOoT以上的门机列入了安装起重机安全监控管理系统的法规。质检办特联(2023)224号摘要如下：自2023年7月1日起，创造和安装单位应当在新创造的IOO吨及以上通用门式起重机、60吨及以上船厂门座起重机、60吨及以上港口门座起重机、315吨米及以上普通塔式起重机上，依据起重机械安全监控管理系统(GB/T28264-2023)安装安全监控管理系统。创造和安装单位对以上产品没有加装安全监控管理系统的不得安装。2023年12月31日前,使用单位应当对在用的100吨及以上通用门式起重机

3、、60吨及以上船厂门座起重机、60吨及以上港口门座起重机、315吨米及以上普通塔式起重机，依据GW282642023进行改造，完成加装安全监控管理系统的工作。自2023年1月1日起，对上述大型起重机械没有加装安全监控管理系统的，使用单位不得继续使用。创新点1 .坝顶门机原先惟独电控系统。加装门机安全监控管理系统后，运行的状态信息，参数信息、运行信息，操作信息，能够被工控机展示、存储，查询。由计算机信息系统、视频信息系统组成。起重机安全监控管理系统主要的功能是辅助操作人员，维检人员管理人员全面了解起重机的现场工作状况，及时反映事件，准确分析事件原因，合理记录历史数据。项目在水电行业内，目前处于开

4、始状态，推广前景广阔。2 .门机监控管理系统的无线以太网远程管理2.4G无线以太网组网门机的起重机安全监控管理系统，可以在运行、维护办公室监控计算机监视起重机信息，起重机运行的视频实时画面；门机安全监控管理系统的工控机文件可以导入到办公室监控计算机，编辑，打印；办公室监控计算机能够远程操作门机监控系统工控机。3 .监控系统与P1C的通讯采用了MPI/ETH网关通讯，这种通讯方式适合用于不需要原电控系统改造，可以单项加装起重机安全监控系统的；，不受各创造厂商的限制。2000年以后装备的水电站门机都具有P1C控制系统，采用MPI/ETH网关通讯具备单项加装起重机安全监控管理系统的基本技术环境；适合

5、于起重机安全监控管理系统的推广。4 .Modbus协议的智能仪表网络，采集机电保护器的信息；起升高度、分量、风速；大、小车行程；回转行程。对在用的门机其它起重机创造商的设备改造，可以成本较低，网络独立性好，施工方便；与原系统没有交叉，可靠性高，方便今后的维护。符合今后物联网的现场信息要求。5 .基于物联网的建设起重机安全监控信息系统建设思路是建立完善的物联网底层智能仪表，智能传感器基础网络，不断提高使用的性能，推进管理系统的平台建设，构建水电起重机信息管理的行业平台。使用情况和取得的效果项目已在某电厂的2X250T,2X125门机上使用，办公楼406室,913室是2个监控站，从监控站点可以访问

6、坝顶的门机监控系统。门机安全监控管理系统各项技术指标，满足起重机械安全监控管理系统(GB28264-2023)安装安全监控管理系统的要求，实际使用的要求。目前在施工的项目：某坝面门机200TX1,一期进水口250T桥机IoOTX2坝面门机。电站新增办公室起重机监控点。三、主报告部份第一部份题目：水电站起重机信息系统化解决方案创新内容：1 .核心技术，实时数据OPC采集(IOOms)、排序.2 .MPI/ETH网关在工控机与P1C通讯应用3 .参数采集智能仪表网络应用在门机系统4 .Modbus/DP网关在起重机采集信息的应用5 .门机到办公楼无线以太网络2.4G通讯名词解释：令MPI：西门子S

7、7-300P1C编程通讯接口。令MPI/ETH：MPI通讯转以太网通讯适配器(网关)令Modbus/DP网关：Modbus通讯协议转Profibus-DP总线协议网关令。PC：通用的过程控制数据采集协议，支持多种工业设备前三第二部份第三部份正文目录（一）成果产生、或者提出的背景（500字）（二）成果创新点、工作方案原理、理论依据（200字）（三）成果的实施步骤和做法（5000字）1 .项目目标：2 .实现的功能：3 .总体设计、实施方案：a）起重机安全监控系统设备对象研究方案b）软件对象研究方案c）起重机安全监控系统为仪表参数采集网络图d）起重机安全监控管理系统设备组成原理图e）某起重机安全监

8、控管理系统设备远程原理图f）起重机安全监控系统程序数据结构图g）创新点的实施-核心程序实施方法和步骤h）创新点的实施一无线以太网远程通讯，仪表网络（四）成果目前的应用转化情况推广应用的范围、条件和前景分析(一)成果产生、或者提出的背景(500字)起重机是水电站不可缺少的关键设备，在水电站被广泛使用。但是由于起重机违规超限作业也引起了各类运行安全事故，并造成为了巨大的生命财产损失目前大多数的在用电站起重机，是基本的电控制系统，起重机的信息系统基本没有配置。安全监管主要是人员的定期管理和日常的维护，是按照经验进行的，提高设备安全监管的效率和精度，需要对设备的每一个点状况有长期的运行记录，人工是无法

9、做到的；加装起重机安全监控系统目的在于提高起重机的安全，达到水电站起重机安全管理的信息化。针对起重机的安全管理国务院，专门出台了关于进一步加强企业安全生产的通知【国办2023年第23号文件】，专门对起重机的安全生产做出要求。为落实文件精神，国家质监总局、国家安全生产管理总局等六部委于2023年起草了起重机械安全监控管理系统的国家标准讨论稿，在2023年7月1日正式形成标准GBT28264-2023o2023年4月3日发布的质检办特联(2023)224号再次强调了起重机安全监控管理系统的执行和要求，将IOOT以上的门机列入了安装起重机安全监控管理系统的法规质检办特联(2023)224号。对电站在

10、用的起重机加装起重机安全监控系统面临的技术问题：1 .起重机是由多个厂商生产的，设计、技术措施有区别。2 .原P1C系统能够采集的信息源，不能达到GB28264-2023的规定。3 .在已有P1C的系统，加装起重机安全监控系统，对原系统改动最小化，不要有交叉，避免新旧设备将来在不同厂商服务上浮现的问题。4 .改造的可靠性和经济性，推广的可操作性。5 .远程管理：水电站门机工作面在坝顶，远离办公区。项目的创新点是针对以上的技术问题，提供完整的解决方案。（二）成果创新点、工作方案原理、理论依据（200字）1 .网关技术：工控机与P1C的通讯：以前的P1C控制系统没有配置以太网通讯模块，P1C的cp

11、u与新版本的以太网通讯模块组态存在兼容性的问题，会导致P1C系统的异常。采用MPI/ETH网关，P1C和工控机的通讯，不参预系统的组态，安全性高。对其他厂商生产的起重机，这种通讯方式由于不参预原系统的组态，不会对原系统产生交叉影响，各系统都是独立的。在加装起重机安全监控系统时，不需要对原系统改造，推广具有可操作性，经济性。技术难点：在于MPI/ETH在于OPC采集客户端软件采样速率100ms,采集软件的开辟，数据的排序。理论及原理：OPC服务端的原理协议，OPC客户端通讯原理。P1C与工控机的通讯，OPC通讯方式应用普遍，新P1C系统使用以太网模块，老的系统原系统没有配置以太网模块的，采用网关

12、方式。2 .Modbus协议的仪表网络，Modbus/DP网关的应用起重机安全监控管理系统的参数采集仪表：起升、运行机电的机电保护器；运行机构的行程检测采用正交计数器；高度、分量、风速综合指示仪；具有RS485通讯接口，Modbus协议的仪表通用性好，经Modbus/DP网关接入到P1C,组态方便。Modbus/DP网关作为ModbUS主站，DP从站相比在P1C上增加采集模块，Modbus/DP网关的应用不影响原控制程序。采集参数多，经济性好，安装调试方便。Modbus/DP网关在DCS系统应用的比较广泛。理论及原理：Modbus通讯协议，Modbus主站与P1C地址的映射。仪表采用DP通讯的

13、不普遍，而且价格要高不少。新的系统采用P1C采集模块（4-2Oma）的设计，不需要了解通讯协议；控制系统中接入机电保护器基本上是标准设计方案，机电保护器会配置有MOdbUS协议的通讯接口，使用Modbus/DP网关到P1C的通讯会越来越普遍。3 .管理难点:以前的起重机鲜有配置安全监控管理系统的，即使有的也是不能满足GB/T28264-2023规定的。配置系统后，对起重机实现了动态监测，系统有报表功能，编辑功能，充分使用起重机安全监控管理系统的信息功能，还要从实际出发，结合培训，逐步掌握高级使用。一些数据文件形成常规的报告。（三）成果的实施步骤和做法（5000字）1 .项目目标：准确监测起重机

14、故障，第一时间消除安全隐患，预防事故发生，保障安全生产远程监测、智能故障诊断，发生事故时，快速定位事故原因起重机的位置、实时状态、操作、实时运行监测、记录。起重机的操作统计，运行统计，故障报警统计，维护统计，关键元件的寿命统计。起重机操作状态、运行状态、故障报警状态、运行参数的历史回放，事件跟UdzW7Jo获得起重机的重点关注数据，为每年防汛，检修维护提供预警。结合视频记录，对事件的发生，有数据的比对，准确定位事件的原因。对在用的起重机加装安全监控管理系统形成标准的技术方案，推广具有可操作性经济性。构建物联网的采集网络，规划系统内的起重机信息平台建设2 .实现的功能：a）采集信息：1 .总在断

15、路器、总接触器、机构断路器、机构接触器、制动器断路器、制动器接触器，控制电源断路器，控制电源接触器、风机断路器、风机接触器。2 .操作信息：司机室操作按钮、开关主令控制器、指示灯。3 .高度、行程、防撞、极限开关，超载、超速、超温、超速、风速超限。4 .高度连续行程、运行连续行程、起分量连续值、风速连续值，电机电留连续值，机电转速连续值。5 .机电保护信息：过载、缺相、三相平衡。6 .工作循环记录，累计工作循环。日月年统计。7 .主要元件的工作寿命统计：接触器，极限开关，机电，装置，制动器。时间、次数。8 .作业统计：吊重累计，机构动作累计。日月年统计。9 .报警信息：断路器掉电、总接触器、重锤，极限开关、防撞开关，装置故障、门联锁防撞、超载、超速、超温、风速、锚定。统计报警次数。10 .抓梁信息监测：穿销位置、行程，就位状态。b）实时监控状态：采集周期IoOmS1）总览显示常用的信息和图形，包括开机自检，高度行程，联锁状态。工作循环显示。2）各机构状态点表，机构控制流程图，实时显示当前状态。机构：主起升、副起升、回转起升、大、小车、回转，总控制、司机室、供电图、通讯图。3）显示内容：采集信息的所有