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山西省电力公司调度大楼中控室电气方案二一年六月1、前言1.1、 概述山西省电力公司调度大楼位于太原市府东街169号，地上37层，地下4层，东、西裙楼各4层，主楼背后还有供热、配电、消防等配套设备楼，安全防范工作特重要。2009年经过安防改造后，调度大楼内几乎是无死角监控，并且在每个出入口均设置红外、微波三鉴探测器，经过一年多的试运行，达到设计要求。本次中控室的装修工程中，室内原有布局发生变化，并且接入16个电力小区的140多路图像，原有的电视墙与操作台也已经不能满足需求， 并且对整个中控室内布局有所增加，本次装修工程中消防、供水系统以及空调系统均列入改造范围。为进一步保障电力调度大楼安全、和谐的工作与生活环境，并根据调度大楼各个不同区域的不同功能与要求，从调度大楼的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性。1.2、需求分析电力调度大楼中控室装修本次涉及的内容比较多，我们将分别论述：（1） 调度大楼安防控制及其电源系统的改造（2） 电力小区安防传输回中控室集中控制系统（3） 配合消防及供水系统进行改造（4） 七氟丙烷由无管网改造成有管网（5） 机房空调系统改造（6） 增加机房新风换气机一套第一部分、调度大楼安防控制及电源系统的改造在经过对电力调度大楼现场考察后、我公司对电视监控系统规划设计时，本着远近结合、近期为主、配置合理、适当预留的思路进行了系统规划设计，设计时遵循了以下原则：1. 成本和先进性设计原则。监控系统要采用当前国际上较先进的技术，所选设备技术性能优良、功能完善、工作稳定可靠，兼顾地形、环境等具体情况，本着实用、经济、可靠的原则，在节约及降低成本的前提下，使系统发挥最大作用，增加设备的使用寿命，减少使用和维护费用。2. 系统的冗余性设计。近似功能增加时，为减少二次投资，设计时就留有充分的余地，以便今后方便的进行扩充。为此，设备采用模块式结构。在需要时可随时增加视频及其他控制摸块，使系统具有灵活的扩展性。3. 用户特殊情况设计原则。在设计时充分分析用户使用的实际情况，做出相应的实施方案。在本方案中对防暴、防尘、耐高低温等问题做了很好的解决。4.可靠性:安防系统的可靠性是第一位的。在安防系统设计、设备选型、调试、安装等环节都应严格执行国家、行业的有关标准及公安部门有关安全技术防范的要求，贯彻质量条例，保证系统的可靠性。 5.独立性: 安防系统应建成直属保卫部门一体化管理的独立体系，绝不能作为其它弱电系统的子系统进行混合管理，以减少安防系统可能遭到的各种损坏或其它系统可能造成的干扰，从行业管理的角度来讲，安防系统属于特行的一个分支，在业务上属于公安厅技防办管理，而其信息又直接为公安部门服务，从这个角度讲，安防系统也应是一个独立的系统。 6.安全性:安防系统的程序或文件要有能力阻止未授权的使用、访问、篡改，或者毁坏的安全防卫级别，硬件设备具有防破坏报警的安全性功能。7.联动性:安防系统能与其它系统联动，如消防系统、灯光照明系统，保证自身能获得更好、更准确的信息，并为其它系统提供必要的服务，同时确保安防系统不会影响到其它系统的功能。 8.扩充性:安防系统是一个相对开放的系统，系统应有较大的扩充余地。(1)、 选择开放的硬件平台，具有多种通讯方式，为实现各种设备之间的互联、集成奠定良好的基础。 (2)、 选择标准化和模块化的部件，具有很大的灵活性和容量扩展性。 (3)、 遵守各种标准规定、规范进行设计，为系统的扩展提供一个良好的环境。 (4)、 系统设计采用支持并符合国际标准、国家标准、工业标准及行业标准的产品，使系统具有良好的兼容性，以利于现在和将来的设备选型及联网集成，便与保证各供应商产品的协同运行，便于施工、维护和降低成本。系统应在初步设计时，就考虑未来良好的发展性，可以方便的进行系统扩容和设备更新，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性能。 9.经济性:在满足安全防范级别的要求前提下，在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上，在考虑系统的先进性的同时，按需选择系统和设备，做到合理、实用，降低成本，从而达到极高的性能价格比，降低安全管理的运营成本。1、设计思想 安防监控系统对于提高电力调度大楼保安监控能力，确保楼内设备、物品、人员安全具有重要意义。一方面保安人员容易通过监控系统及时发现闲杂人员等，减少案件发生机率，大减轻了安全保卫与物业管理部门的压力；另一方面每天的上下班时间是人流比较多的时候，掌握整个大楼公共部位人员活动的情况，以避免因人多而发生意外。因此，我们采用了模拟、数字相结合的方法来实现该系统功能，以达到更高的性价比。统观该系统主要包括：视频矩阵切换控制、可编程多键盘操作和多媒体微机控制、局域网、以及多媒体联网控制，配有长时间录像、视频打印、画面分割、报警联动等先进的技术。对大厦内各个区域里的所有情况一目了然，运筹帷幄。2、设计方法安防系统作为电力调度大楼现代化管理工作有力的辅助工具，实现对各个楼层及出入口24小时实时有效的图像摄取、视频传输、图像显示、图像记录；并还具有远程控制、报警联动等功能以预防安全事故的发生。所以系统各项功能的设计和实现，必须以满足电力调度大楼安全保卫和安全管理为中心，服务于大厦管理工作为宗旨。对各个重点区域、重点部位实施全面覆盖、不间断、无盲点监视，必要时启动视频移动检测设备和三鉴探测报警设备并自动录像。原有的电视墙部分基本不做改变，三台控制机柜，里面包括所有的主要控制设备，比如硬盘录像机、信号分配放大器、矩阵、画面分割器、报警主机等，所有设备全部拆除下来将机柜移位，再重新安装调试，在拆除与安装的时候必须严格按照操作规程进行，原有的线缆全部拆短，这次改造中要将线缆延长，在延长的过程中不能出现信号失真，因此在施工过程中必须细心。将原来的配电柜从竖井里移出到控制机房，完善原有的不足电力调度大楼在一层设有中控室，整幢大厦设有弱电竖井。视频监控及防盗报警系统的设备采用总线结构，传输控制设备全部安装在弱电竖井内。这样使系统结构清晰，维护方便。视频及防盗报警系统采用统一集中供电的方式，220VAC电源由中控室输出，一路用于前端摄像机，另一路供给报警系统三鉴探测器。 供电方式示意图第二部分、电力小区安防传输回中控室集中控制系统山西省电力公司16个公共区域小区及办公区域，各小区及办公区域的本地安防系统已全部完工，并且能够实现本地监控及图像提取。16个小区共装有130多只彩色摄像机及高速球型摄像机（各小区情况不尽相同），视频线采用SYV-75-5，采用直流12V电源供电，由安装在各小区值班室统一集中供出，保证了供电质量。 1、电力小区中控室改造综述监控系统中心控制设备采用了纯数字方式，利用数字硬盘录像机存储及管理图像数据方便的优势。所有摄像机图像经视频电缆先进入各小区值班室的硬盘录像机。硬盘录像机与整个电力小区局域网相联，可以实现图像到电力公司调度大楼中控室的传输。所有图像通过100M局域网传输回中控室，然后通过海康威视的解码卡将数字图像解成模块图像，进入矩阵进行集中管理控制，可以在电视墙上任意切换。对所有的视频信号通过视频线送到主控室进行实时监控并录像。所有的监控图像都直接送入主控室安装的视频分配器，其中分出一路给硬盘录像机，作为图像资料的电子录影。另分出一路给矩阵主机，与矩阵主机相连接的主控键盘可以对图像进行切换控制。另外与矩阵主机连接的多媒体主机也可以对监控图像进行监看、控制和录像。并且可以通过矩阵主机将主要的图像传输到电视墙的监视器上。电力小区安防系统共装有130多只彩色摄像机及高速球型摄像机，视频线采用SYV-75-5，采用直流12V电源供电，由安装在各小区值班室的配电柜集中供出。 改造后的中控室控制设备采用了模拟与数字相结合的方式，发挥了模拟矩阵控制方便、运行稳定的特点，又利用数字硬盘录像机存储及管理图像数据方便的优势。所有摄像机图像经视频电缆先进入监控室的视频分配器，经分配后一路进入视频矩阵，另一路进入硬盘录像机。矩阵切换输出8台32“彩色液晶监视器。模拟矩阵和硬盘录像机两套系统既做到相互独立而又相互补充，互不影响，提高了整个系统的可靠性。矩阵视频输出到电视墙上8台32“彩色液晶监视器，切换显示相关监视点图像，再输出一路至操作台上的主监视器上，保安人员能方便地切换任一路图像到主监视器。经过网络传回的硬盘录像机图像根据需要配置16路，9路，4路模式，采用多画面分割显示方式，所有硬盘录像机及一台管理电脑可对任一台硬盘录像机进行设置和操作，为保安人员提供方便。对所有的视频信号通过视频线送到主控室进行实时监控并录像。所有的监控图像都直接送入主控室安装的视频分配器，其中分出一路给硬盘录像机，作为图像资料的电子录影。另分出一路给矩阵主机，与矩阵主机相连接的主控键盘可以对图像进行切换控制。另外与矩阵主机连接的多媒体主机也可以对监控图像进行监看、控制和录像。并且可以通过矩阵主机将主要的图像传输到电视墙的监视器上。电力小区安防控制及其电源系统的改造工程主要集中在控制设备的位置移动及其重新布置电源控制系统。2、电视墙供电根据电力调度大楼人员的作息时间每晚零点后基本没有工作人员活动，为节省能源，零点后值班人员切断电视墙的电源，如下图所示：K1是通过报警主机的输出继电器控制，在没有布防或者布防后没有触发的情况下是处于“常开”的状态。K2是值班人员能够通过手动的方式来控制电视墙的电源，正常状态下电视墙的电源是通过K2，在零点时,报警布防、K2断开，那么监视器处于关闭状态，当有报警发生时K1导通，监视器打开。同时为避免28台监视器同时开启而产品瞬间大电流冲击，我们会采用延时继电器，将电视墙分成6组，每组5台，每间隔2秒打开。 第三部分、配合消防及供水系统进行改造为了满足整个楼层供水系统的监测与控制的智能化，提升集控室的自动化水平，现要改造操作台系统，把现在的仪表显示信号、水泵、风机运行信号和控制信号，都进入上位机，通过操作上位机，实现供水系统的控制与信号采集、显示，而且，水箱报警系统也进入上位机，监测水箱水位情况，水位超限报警，及时提醒值班人员检查，另外，上位机系统具有数据记录、保存、打印功能，对所有设备的状态、电流数据，连续采集，通过报表或实时曲线等分析设备运行状态，提早预测设备状态，如果故障隐患，及时处理，保证设备安全运行。一系统主要配置及组成 操作台该造，需要设备主要有PLC控制系统、电量采集系统和上位机监控系统。1. PLC控制系统主要配置国外名优控制器FX2N-80MR一台，扩展模块FX2N-16EX三台、采集模块FX2N-8AD一台和通讯模块FX2N-485BD一台，另外，在控制器及扩展模块选型时，I/O点都预留30%的余量，做为备用。2.电量采集模块由于采集36台水泵的电流信号，所以，选用电量模块12台，每台能采集三台泵电流，要把数据传输到上位机显示，电量模块的输出信号选择RS485，具有通讯功能。3.上位机监控系统上位机监控系统由工控机、显示器及上位组态软件组成，工控机选用现在高档配置酷睿2双核2.4GHZ处理器，2G内存，250G硬盘，另配置多串口卡，实现与下位设备通讯；显示器采用优质三星22寸，可嵌入操作台内，牢靠固定，分辨率高；上位机采用组态王6.51，具体功能如下：u 丰富的图库 组态王嵌入版提供专业图形库，降低了工程人员设计界面的难度，缩短开发周期，节省工程投资。 u 支持无限色 组态王嵌入版的调色板支持无限色，巧妙地利用无限色，可以使您轻松构造无限逼真、美观的画面。u 实时趋势曲线 支持实时趋势曲线显示，一个趋势曲线窗口最多可显示四条曲线。u 动画连接向导 通过可视化图形操作，直接完成移动、旋转的动画连接定义。 u 命令语言 支持应用程序命令语言。支持变量 .域，字符串，数字，系统等函数。u 配方管理 生产一件产品所用的不同配料之间的比例关系可以通过配方功能来实现，并且在工程运行中可以调用不同配方，并可修改、删除或增加配方。 u 系统安全管理 工程可以采取优先级保护策略，应用系统中的每一个可操作元素都可以被指定保护级别（最大 999级）。 u 报警机制 组态王嵌入版提供多种报警管理，包括：基于事件的报警、报警分组管理、报警优先级、报警过滤、具有死区和延时概念等功能。还可以记录应用程序事件和操作员操作信息。报警和事件可以输出到文件或报警窗。u 丰富的 IO 支持 组态王嵌入版继承了组态王通用版的多种驱动，支持常见的 PLC ，模块，仪表，变频器等设备，同时支持多种 PC104 系列的板卡。 u 本地仿真 组态王嵌入版提供仿真运行环境，组态后的工程可以在 WINDOWS NT/2000 环境下仿真运行。 u 远程下载 可以通过 TCP/IP 协议，将组态后的工程远程下载到运行系统中。也可以远程启动、停止工程。二系统功能1.控制功能系统可以控制高、中、低喷淋和消防设备启停、14台风机启停，稳压泵启停控制、生活泵启停控制。2.实时采集功能采集包括设备状态采集和模拟量的采集，设备状态包括36台水泵运行反馈和故障反馈，14台风机运行反馈；模拟量的采集包括36台水泵电流和水池液位。3.报警功能 系统可以实现运行设备故障报警，当运行设备，出现故障后，系统会发出报警，提示值班人员及时处理；系统具有水位超限报警功能，当检测到水池水位超过设定报警值时，系统发出报警。4.数据保存记录功能系统能够把采集的实时运行数据，保存到数据库，随时可以读取，查看、分析。5.通讯功能系统预留通讯接口，供其它地方远程采集联网。三、系统网络构架第四部分、七氟丙烷管网改造一.概述调度大楼位于府东街169号，本中控室改造工程位置在主楼1层东北角两个房间，为电力调度大楼安防、消防系统的控制中心，原设计有无管网七氟丙烷气体灭火装置120L的2组，套间设有自动喷淋灭火系统，及原有的气体报警联动装置，现需改造为有管网七氟丙烷气体灭火系统及自动报警及联动系统。拆除原有套间的水喷淋系统，增设气体喷头保护。二、编制依据：火灾自动报警系统施工及验收规范GB50166-92火灾自动报警系统设计规范GB50166-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）气体灭火系统设计规范GB50370-2005（2006年版）气体灭火系统施工及验收规范GB50263-97电子计算机机房设计规范GB50174-93三、施工人员：参加该项工程的施工人员都是具有五年以上专业施工经历，且素质高、作风过硬的熟练工人。根据工程量、施工进展要求，合理安排施工劳动力，确保工程按质按期地完工。配置人员如下：项目经理1人、技术员1人、管道工4人、焊工1人、电工2人。劳动力配置根据工程和现场条件实施动态管理，以不影响单位工程总体进度为原则，按时完成系统安装为目标。四.工期：随装修进度五、施工机械：投入本工程的主要机具需用计划表序号名 称数 量序号名 称数 量1套丝机12气焊工具13电焊机14切割机15台钻16万用表1六、材料准备：对于材质的要求,各种进场材料必须符合国家或部颁标准有关质量技术要求,并有产品合格证明和检验报告,还应做好对不同材料的进场检验和试验工作。七.施工方法：1、拆除原有房间的喷淋管道系统、自动报警联动设备。2、把原有的无管网灭火装置和联动控制盘移至对应位置的地下一层科信部机房的有管网气体灭火储瓶间，进行改造安装七氟丙烷气体灭火钢瓶设备及报警联动系统。3、拆除原有的自动报警及联动系统设备，并重新安装调试。八.施工技术措施:1、按施工顺序：拆除原报警联动设备-拆除原喷淋管道系统-安装七氟丙烷气体灭火系统-安装气体报警联动系统-系统调试。2、严格按照国家消防规范施工。3、首先通知消控室停止1层消防报警联动系统的运行。4、关闭1层喷淋系统的信号闸阀，在本层的喷淋末端试水装置处放尽管道系统内的水，从走廊的主管法兰处拆除管道，用盲板进行封堵后打开本层的信号闸阀恢复本层喷淋系统的运行。5、有管网七氟丙烷气体管道全部采用镀锌无缝钢管，管件采用锻打20A材质，房间布置气体喷头为DN20的8个，无管网钢瓶在改制成有管网钢瓶后由原来的钢瓶压力2.5Mpa需进行氮气加压至4.2Mpa的工作压力。取消原有的无管网保护柜，加设钢瓶架及汇集管、安全阀等有管网装置。6、管道进行气体压力试验为4.2Mpa。7、原有的自动报警设备位置基本不动，联动控制盘移至储瓶间，更换备用蓄电池，进行调试。九.质量保证措施 1、根据建设方的要求和施工规范要求，科学地组织施工生产，合理地将材料、机械、设备和专业技术组织起来，做好施工准备工作，杜绝返工现象。2、加强施工过程控制，落实现场质量责任制，奖罚分明，严明工艺纪律，进行文明施工与生产。3、加强材料、加工品质量控制，凡进场材料均检验，对不符合要求的及时进行控制与纠正。4、加强工程质量的检验与验证，自检与互检相结合，及时纠正工程中出现的质量问题。5、根据工程目标为优良，制定质量目标.十.施工安全措施:1、.施工人员未经许可不得从事非本工种作业，没有操作证者，不得工作，严禁酒后上岗。2、严格执行各种安全操作规程。3、根据不同工种的要求穿戴个人防护用品，进入现场戴好胸卡。4、加强环境保护，减少粉尘、噪声污染，废料、渣土等废弃物要及时清理妥善处置，做到工完料尽场地清。十一.安全文明施工。该施工与生产同时进行，防止高噪声施工，教育工人不准随处走动乱摸，遵守大楼里的一切规章制度，做到工完场清。主要施工方法 先将消防控制室要改动的气体灭火控制盘关闭，断开与气瓶连接的控制线路后进行拆除。气瓶在地下室固定后，原有的无管网气体灭火系统改为有官网灭火系统，将管道沿墙壁穿楼板（水钻开孔）至控制室吊顶内，在吊顶下方按消防控制室的面积平均设放气喷头4个，管道连接气瓶的喷气口。气体灭火控制盘移位后，控制盘内的线路穿线管引至控制点。恢复原来的的控制线路。第六部分、机房空调系统改造 按照弱电机房相关技术标准要求，机房内不得有水源或者厕所，因此需要将中控室内的水路风机盘管改造，经过慎重对比，决定先用三菱重工顶吹式空调机组。KX4系列室外机从8HP到48HP，室外机包含了9中机型42中型号，每2匹一个型号，可以自由选择，随意组合。其中，单模块匹数最大可做到26匹，为业界最高。机组采用紧凑型设计，设备安装的制约缩小到极限，可以充分利用空间，节省室外占地面积，以用来进行绿化或做它用，物超所值。8匹到24匹所需安装空间都一致，单台模块占地面积均为0.972m2，室外机发生机型变化时，也不会影响占地面积，并可以简单的进行设备变更。KX4室外机内部结构一览令人安心的自动后备运转三菱重工海尔KX4所有压缩机都是直流变频涡旋式压缩机，能够自动实现双后备运转功能。当一台压缩机发生故障时，系统会自动切换至其他压缩机，确保系统能够继续运行。当其中一个模块发生故障时，系统会自动切换至另一个模块，确保系统能够继续运行。业界超长的长配管冷媒配管直径变细，可降低铜管材料，节省冷媒充注量，并且实现业界超长配管，长达160米，总体延长可达510米，使系统展开的自由度更高。室内机机型丰富KX4系统包括了适应各种安装环境的室内机，嵌入机、超薄机、卡式机、壁挂机等六大系列随意选择。环保、美观、舒适、打造理想空间。自由升降面板易清洁，防污防露气流设计，天花板长久不脏污（RFT）180MM超薄设计，自由安装不占地（RFTS）大口径多叶片风扇，实现远距离送风（RF）四面出风嵌入机（RFT）专利杀菌酶过滤网，强效杀菌防腐，保健康舒适送风功能：调节送风叶片方向，达到多种送风模式自由升降过滤网，清洁省事防污防露气流设计，天花板长久不脏污行业领先的超低静音，低速运转时仅为32dB(A)22-140 10个型号机型，满足各种房间需求第六部分、增加机房新风换气机新风换气机是一种将室外新鲜气体经过过滤、净化，热交换处理后送进室内，同时又将室内受污染的有害气体经过过滤、净化，热交换处理后排出室外，而室内的温度基本不受新风影响的一种高效节能，环保型的高科技产品。亚都新风换气机主要由热交换系统、动力系统、过滤系统、控制系统，降噪系统及箱体组成。热交换系统：目前，不论在国内或是国外，在新风换气机上采用的热交换器有静止和旋转两种形式。其中转轮式热交换器也属于旋转式类型。从正常使用和维护角度出发，静止式优于旋转式，但大于2104m3h的大型机来说，一般只能靠转轮式热交换器才能实现，因此可以说静止式和旋转式各有优、缺点。为了易于布置设备内的气流通道，以缩小整机体积，亚都新风换气机采用了叉流、静止板式热交换器。亦即冷、热气体的运动方向相互垂直，其气流属于湍流边界层内的对流换热性质。因此充分的热交换可以达到较高的节能效果。动力系统：亚都换气机动力部分采用的是高效率、低噪声风机。将经过过滤、净化、热交换处理后的室外新鲜空气强制性送入室内，同时把经过过滤、净化和热交换处理后的室内有害气体强制性排出室外。过滤系统：亚都换气机的过滤系统分为初效、中效、亚高效和高效四种过滤器。换气机在两个进风口处分别设置空气过滤器，可有效过滤空气中的灰尘粒子、纤维等杂质，有效地阻止室外空气中的尘埃等杂质进入室内以到净化的目的，并确保主机的热交换部件被污物附着而影响设备性能。控制系统：A 亚都换气机选用可靠的电器组件，以安全可靠长寿命运行实现不同风量的控制。B 根据不同的使用环境选配不同的控制方式。C 可实现自动、定时，预置。降噪系统:亚都新风换气机主机外壳内侧粘贴聚乙烯发泡材料，钣金件结合处有长效密封材料，可有效地降低整机的噪音。外壳：亚都新风换气机的外壳采用柜架结构。分别采用冷板喷塑、不锈钢板等不同材质，亦可根据用户实际需求选择不同材质加工。2、亚都新风换气机的功能：1、过滤净化空气，保证室内的空气品质；2、保证室内的冷热负荷（温度）基本不受新风的影响；3、节约能耗，降低成本。
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