水电厂防水淹厂房监测报警系统解决方案详解

一、方案背景

近年来，暴雨、地震、泥石流等自然灾害多地频发，水电行业水淹厂房事件也时有发生，导致电站的安全生产运行受到极大影响，严重时甚至造成人员伤亡。根据行业相关技术规范要求，对一些地理位置特殊的水电站，建立一套完善的防水淹厂房联动报警系统，是非常必要的。

二、系统概述

成都国科GKFC3100系列防水淹厂房联动报警系统，作为“远程监控，无人值班”电站安全生产的一项重要技术保护措施，在出现水淹厂房时能及时可靠报警，并且能直接发令使机组停机或关闭蝶阀（快速闸门），防止事故扩大。
本系统采用三种不同原理的液位信号器，每种液位信号器根据实际要求配置多个信号，反馈不同液位的信号，性能可靠，可有效防止报警信号误动作或不动作的情况发生。

三、组网示意图

四、系统构成

本系统由以下三部分组成：

水位采集柜:
蝶阀层水位采集：采用磁感应液位计、磁性浮球开关、压阻式液位计组成，每个传感器输出两路开关信号和一路模拟量信号；
顶盖水位采集：采用磁感应液位计、磁性浮球开关、压阻式液位计组成，每个传感器输出两路开关信号和一路模拟量信号；

防水淹厂房系统控制柜：

中央处理器：PLC控制器、8路模拟量采集模块、24路开关量输入模块；16路开关量输出模块；
显示单元：液晶显示器能够方便的进行各种控制、报警参数的设置，状态及故障查询等功能。液晶显示器采用TFT真彩，其尺寸不小于10.4英寸，具有汉化人机操作视窗界面及编程软件，具备防电磁干扰及防水、防油能力。
远程实时监控：由4G互联模块组成，采用4G或有线网络实现实时互联，可通过手机APP监测厂房各水位传感器的数据及报警状态。
中央广播系统：由预警主机、大功率广播、智能IP网络语音话筒组成，可通过IP话筒或内置应急预案循环播放应急处理措施等内容，与中央处理器联动，当发生事故时，自动启动语音广播。

报警输出单元：

声光报警器：安装在中控室、厂房、水机层等地方，不低于3个声光报警器。
联动控制输出：可开出开关量信号至需要控制的设备。
通讯输出：可输出RS485信号给计算机监控系统。
视频联动：智能识别水淹点，进行视频自动跟踪。

五、系统控制策略

每个测量点装设三种类型的水位传感器向PLC传送三路信号，每一个传感器各整定水位过高告警和事故水位告警两个报警值，水位过高报警水位整定值低于事故告警水位整定值。
1)水位过高报警策略
当一组传感器向 PLC输入三路水位过高信号后，PLC进行逻辑判断，首先是任意两个水位信号经过“与逻辑”运算得出三个信号，然后“与运算”后的三个信号又经过“或运算”动作输出，经过这样的信号处理保证了三个传感器中只要有任意两个传感器有水位过高信号时就会触发报警;

2)事故水位报警策略
另外如果一组传感器中水位过高告警全部失灵，当该位置水位继续上涨至三个传感器的任意一个传感器的事故水位時 PLC也会开出信号触发报警。
3)声光报警装置布置
水电站主厂房：蝶阀层、发电机层、中控室

审核编辑 黄宇