基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统的制作方法

1.本实用新型涉及抽水蓄能电站领域，具体涉及一种基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统。


背景技术：

2.抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。抽水蓄能电站启停灵活、反应迅速，具有调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等多种功能。因此做好抽水蓄能电站建设和调度运行，有利于更好地利用新能源资源，有利于提升电力系统综合效益。而抽水蓄能电站中除了主设备用于抽水蓄能之外，还有许多智能化辅助设备参与，共同实现抽水蓄能电站的正常工作。
3.辅助设备包括门禁安防系统、工业电视、消防系统、微机五防装置、生产管理信息系统等，然而目前抽水蓄能电站的辅助设备的智能化发展受限于安全方面的高要求，联动控制功能分散、控制水平低，从而导致运行成本高，效率低等问题。


技术实现要素：

4.针对上述提到的现有联动控制功能分散、控制水平低等问题。本技术的实施例的目的在于提出了一种基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统来解决以上背景技术部分提到的技术问题。
5.为了实现以上目的，本实用新型的技术方案为：
6.一种基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，包括联动服务器、实时监控联动体、火灾消防联动体、状态监测联动体和视频监控联动体，实时监控联动体通过机组监控系统、通风控制系统、消防系统、微机五防装置、振摆在线监测系统、工业电视和生产管理系统联动构成；火灾消防联动体通过机组监控系统、通风控制系统、门禁安防系统和工业电视联动构成；状态监测联动体通过电抗器油色谱监测系统、gis在线监测系统、主变油色谱监测系统和sf6微水监测系统联动构成，视频监控联动体通过机组监控系统、振摆在线监测系统、门禁安防系统、消防系统和生产管理系统，实时监控联动体、火灾消防联动体、状态监测联动体和视频监控联动体中各个系统之间采用硬接点联动及联动服务器实现多级联动。
7.作为优选，在实时监控联动体中，联动服务器与机组监控系统通信，采集辅助设备运行状态和报警信息；
8.联动服务器与微机五防装置通信，将采集到的高压开关位置信号发送给微机五防装置；
9.联动服务器与工业电视通信，将采集到的报警信息和关键操作指令发送给工业电
视；
10.联动服务器与生产管理系统通信，将电站运行参数和信息发送给生产管理系统。
11.作为优选，辅助设备运行状态和报警信息包括振摆在线监测系统采集的运行状态和报警信息、通风控制系统采集的通风设备的运行状态和报警信息、消防系统的各部位的火灾报警信号以及灭火设备的运行状态和报警信息。
12.作为优选，在火灾消防联动体中，联动服务器与机组监控系统通信，并发送消防系统的各部位的火灾报警信号以及灭火设备的运行状态和报警信息；
13.联动服务器与机组监控系统通信，采集火灾信号，并与通风控制系统通过硬接点接收火灾信号并对通风设备实现联动控制；
14.联动服务器与门禁安防系统通信，在火灾发生时控制通道门开启；
15.联动服务器与工业电视通信，在发生火灾和紧急情况下，将监控画面切换至监控终端，并发出报警信息。
16.作为优选，在状态监测联动体中，通过与联动服务器通信，采集状态参数；
17.联动服务器分别与主变油色谱监测系统、gis在线监测系统、电抗器油色谱监测系统和sf6微水监测系统通信，实现对主变、gis、电抗器和气体湿度的状态检测。
18.作为优选，状态参数包括有功功率、无功功率、接力器行程、励磁电压、励磁电流、油温、瓦温、上游水位、下游水位、定子温度。
19.作为优选，在视频监视联动体中，联动服务器与机组监控系统和消防系统通信，采集机组监控系统和消防系统的报警信号；
20.联动服务器与门禁安防系统通信，实现对门点异常情况的图像抓拍和监视功能；
21.联动服务器与振摆在线监测系统通信，采集主设备在线监测信息，并调用辅助设备对应的摄像头，采集辅助设备的状态信息；
22.联动服务器与生产管理系统通信，并根据操作票的具体操作过程调用摄像头采集操作信息。
23.作为优选，微机五防装置通过硬接点获取断路器、隔离开关、接地开关的实时位置信息。
24.作为优选，微机五防装置将操作票发送至联动服务器，联动服务器与生产管理系统之间设有正向隔离装置，通过正向隔离装置将操作票发送至生产管理系统。
25.相比于现有技术，本实用新型的有益效果如下：
26.(1)本实用新型的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统按联动体进行分级联动，按安全一区、安全二区、安全三区划分大的联动区域。监控系统、微机五防装置等部署安全一区，通风控制系统、消防系统、振摆在线监测系统部署在安全二区，工业电视和生产管理系统部署在安全三区。
27.(2)本实用新型的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统中每个联动区域又划分成若干个联动体进行多层分级联动，构建实时监控联动体、火灾消防联动体、状态监测联动体和视频监控联动体四个联动体，并且各个联动体内部采用硬接点联动及联动服务器实现多级联动。
28.(3)本实用新型的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统基于多级联动策略的辅助设备联动系统开发，将各辅助设备组成有机整体，设计科学合理的联动策
略，确保辅助设备既不产生误动，也不产生漏动，使辅助设备能高效运行、充分发挥辅助作用。
附图说明
29.包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
30.图1示出了根据本实用新型的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统的实时监控联动体的示意图；
31.图2示出了根据本实用新型的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统的火灾消防联动体的示意图；
32.图3示出了根据本实用新型的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统的状态监测联动体的示意图；
33.图4示出了根据本实用新型的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统的视频监控联动体的示意图；
34.附图标记：1、实时监控联动体；2、火灾消防联动体；3、状态监测联动体；4、视频监控联动体；5、机组监控系统；6、通风控制系统；7、消防系统；8、微机五防装置；9、振摆在线监测系统；10、工业电视；11、生产管理系统；12、门禁安防系统；13、电抗器油色谱监测系统；14、gis在线监测系统；15、主变油色谱监测系统；16、sf6微水监测系统。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。应当注意到，附图中的部件的尺寸以及大小并不是按照比例的，可能会为了明显示出的原因突出显示了某些部件的大小。
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
37.参考图1-4，本实用新型的实施例提出了一种基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，包括联动服务器、实时监控联动体1、火灾消防联动体2、状态监测联动体3和视频监控联动体4，实时监控联动体1通过机组监控系统5、通风控制系统6、消防系统7、微机五防装置8、振摆在线监测系统9、工业电视10和生产管理系统11联动构成；火灾消防联动体2通过机组监控系统5、通风控制系统6、门禁安防系统12和工业电视10联动构成；状态监测联动体3通过电抗器油色谱监测系统13、gis在线监测系统14、主变油色谱监测系统15和sf6微水监测系统16联动构成，视频监控联动体4通过机组监控系统5、振摆在线监测系统9、门禁安防系统12、消防系统7和生产管理系统11，实时监控联动体1、火灾消防联动体2、状态监测联动体3和视频监控联动体4中各个系统之间采用硬接点联动及联动服务器实现多级联动。机组监控系统5、微机五防装置8设在安全一区，主要是实时主生产设备；通风控
制系统6、消防系统7、振摆在线监测系统9、电抗器油色谱监测系统13、gis在线监测系统14、主变油色谱监测系统15和sf6微水监测系统16设在安全二区，主要为非实时生产用设备；工业电视10、门禁安防系统12和生产管理系统11设在安全三区，主要是管理类设备。抽水蓄能电站的辅助设备联动系统采用分层分区的体系架构，以一体化智能管控平台为核心，部署各类智能应用组件。在一体化智能管控架构下实现微机五防装置8、通风控制系统6、门禁安防系统12、工业电视10、消防系统7等子系统的联动功能。通过预定义一体化智能管控平台以及各子系统间的联动策略来实现。由联动服务器统一调度联动策略、采集各子系统数据和下达各种联动指令。
38.具体的，抽水蓄能电站辅助设备联动系统的所有联动子系统包括机组监控系统5、通风控制系统6、消防系统7、微机五防、振摆在线监测系统9、工业电视10和生产管理系统11等，可通过联动服务接口获取指令，并采用现地硬接点联动及通过联动服务器实现联动。该联动系统具体分为三级安全区和五项联动体，三级安全区包括安全一区、安全二区和安全三区，四项联动体包括实时监控联动体1、火灾消防联动体2、状态监测联动体3和视频监控联动体4。
39.在具体的实施例中，机组监控系统5、通风控制系统6、消防系统7、微机五防装置8等部署在安全一区，振摆在线监测系统9部署在安全二区，工业电视10和生产管理系统11部署在安全三区，由这些系统构建实时监控联动体1、火灾消防联动体2和五防操作联动体。
40.具体的，参考图1，在实时监控联动体1中具体的联动过程如下：
41.(1)联动服务器与机组监控系统5通信，采集辅助设备运行状态和报警信息，通过获取振摆在线监测系统9的信息，采集相关的设备运行状态和报警信息；通过获取通风控制系统6的信息，监视通风设备的运行状态和报警信息；通过获取消防系统7各部位火灾报警信号，以及雨淋阀、气体灭火装置等灭火设备的运行状态和报警信息，对于与电力生产紧密相关的电气设备发生火灾时，经过联动服务器控制工业电视10迅速定位到火灾发生位置，消防系统7的硬接点触发机组监控系统5立即切除电气设备的运行指令，电气设备接收到切除信号后，将切除信号传给消防系统7，在确保电气设备安全及不会导致损失扩大的情况下启动灭火设备，实现消防系统7与机组监控系统5联动控制和电气闭锁。
42.(2)联动服务器与微机五防装置8通信，将采集到的高压开关位置信号发送给微机五防装置8，以便微机五防装置8及时了解开关实际工作状态，完成五防程序和闭锁逻辑功能。
43.(3)联动服务器与工业电视10通信，将采集到的报警信息和关键操作指令发送给工业电视10，将重要报警信息以及关键操作命令发送给工业电视10，实现机组监控系统5报警、运行人员操作与工业电视10画面的自动推出和联动切换。联动服务器也可用于日常操作，在事故预警、事故跳闸时，联动服务器给工业电视10发送指令将摄像头调至相应位置监视并启动录像。
44.(4)联动服务器与生产管理系统11通信，将电站运行参数和信息发送给生产管理系统11，将抽水蓄能电站的运行参数和信息传给生产管理系统11，供管理人员了解电站运行情况。
45.在具体的实施例中，参考图2，在火灾消防联动体2中具体的联动过程如下：
46.(1)联动服务器与机组监控系统5通信，发送消防系统7的各部位的火灾报警信号
以及灭火设备的运行状态和报警信息；具体的，将各部位火灾报警信号，以及雨淋阀、气体灭火装置等灭火设备运行状态信号和报警信号上传发送。
47.(2)联动服务器与机组监控系统5通信，采集火灾信号，并与通风控制系统6通过硬接点接收火灾信号并对通风设备实现联动控制；具体的，通过获取通风控制系统6的信息，接收到火灾信号，当发生火灾时，通风控制系统6硬接点接受到消防报警指令，开启出线竖井加压送风系统(如有)，关闭其他通风设备，实现消防和通风控制系统6的自动联动控制。
48.(3)联动服务器与门禁安防系统12通信，在火灾发生时控制通道门开启；具体的，当发生火灾并得到确认后，可在管理工作站或管理工作子站上控制打开需要开启的通道门以供逃生，也可自动打开事先设置好的门，如各层消防通道门。
49.(4)联动服务器与工业电视10通信，在发生火灾和紧急情况下，工业电视10能自动将画面切换至监控终端，并发出报警信息。在有人员出入刷卡，或接收到门禁安防系统12周界报警装置的报警信号时，能自动将画面切换至人员活动区域或报警区域。
50.在具体的实施例中，微机五防装置8通过硬接点获取断路器、隔离开关、接地开关的实时位置信息；微机五防装置8、联动服务器与生产管理系统11单向通信，也就是，微机五防装置8将操作票发送至联动服务器，联动服务器与生产管理系统11之间设有正向隔离装置，通过正向隔离装置将操作票发送至生产管理系统11。具体的，微机五防装置8自动生成的五防操作票发送至联动服务器后，通过正向隔离装置发送到生产管理系统11；微机五防装置8的闭锁逻辑与机组监控系统5操作的闭锁逻辑相符，不影响机组监控系统5操作，五防操作仅在现地手动操作断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关、挂(拆)接地线时有效。
51.在具体的实施例中，电抗器油色谱监测系统13、gis在线监测系统14、主变油色谱监测系统15、sf6微水监测系统16等部署在安全二区，由这些系统构建状态监测联动体3，参考图3，在状态监测联动体3中具体的联动过程如下：
52.(1)通过与联动服务器通信，采集状态参数，具体的，状态参数包括有功功率、无功功率、接力器行程、励磁电压、励磁电流、油温、瓦温、上游水位、下游水位、定子温度；
53.(2)联动服务器与主变油色谱监测系统15和sf6微水监测系统16通信，实现对主变、gis和电抗器的状态检测。
54.在具体的实施例中，工业电视10、门禁安防系统12、生产管理系统11、人力资源、图档管理、oa办公、智能报警、泄洪报警、泥石流报警、财务管控、仿真培训等部署在安全三区，
55.参考图4，在视频监视联动体中具体的联动过程如下：
56.(1)联动服务器与机组监控系统5和消防系统7通信，采集机组监控系统5和消防系统7的报警信号，并将监控画面切换至监控终端，发出报警信息；具体的，接收来自机组监控系统5、消防系统7的报警信号，在发生火灾和紧急的情况下，能自动将画面切换至监控终端，并发出报警信息。
57.(2)联动服务器与门禁安防系统12通信，实现对门点异常情况的图像抓拍和监视功能；当门禁安防系统12发出报警或接受到现地有人员出入刷卡时，工业电视10系统启动现场附近摄像机，自动将画面切换至人员活动区域或报警区域。
58.(3)联动服务器与振摆在线监测系统9通信，采集主设备在线监测信息，并调用辅助设备对应的摄像头，采集辅助设备的状态信息；当辅助设备振动、摆度超标时，将该辅助设备风罩、风洞、下机架室、水轮机室对应的摄像头调用至当前，查看设备状态。
59.(4)联动服务器与生产管理系统11通信，并根据操作票的具体操作过程调用摄像头采集操作信息；实现与操作票联动，在生产管理系统11生成正式的操作票后，操作票下载至智能终端，操作人员采用智能终端电子操作，随着操作步骤的进行将适时操作步骤信息发送至生产管理系统11，再通过生产管理系统11逐次联动摄像头，形成连续跟踪画面。某处消缺或检修作业、运行操作时，取消此处区域绊线报警，同时调用此处摄像头画面并录像。
60.(5)联动服务器还可以与智能巡检系统通信，采集巡检对象的状态、信息、数值和异常情况以及巡检结果。展示巡检对象的状态、信息、数值和异常情况，实现巡检对象的视频云台控制、画面含可见光、红外分割、画面比例、转图等功能。在各巡检现场，通过图像采集装置采集图像信息，并进行识别，图像采集装置包括巡检机器人、摄像头、无人机等。智能巡检系统中通过智能分析算法进行智能分析、告警和告警录像回放；巡检结果以数值表、图像、曲线等形式展示，结果查询可按对象、时间、故障等类型查询。
61.需要说明的是，实时监控联动体1、火灾消防联动体2、状态监测联动体3和视频监控联动体4内的各个系统均为抽水蓄能电站实际的系统，联动体之间通过信息传递触发联动。
62.在本技术的描述中，需要理解的是，措词“包括”并不排除在权利要求未列出的元件或步骤的存在。元件前面的措词“一”或“一个”并不排除多个这样的元件的存在。在相互不同从属权利要求中记载某些措施的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于改进。在权利要求中的任何参考符号不应当被解释为限制范围。以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。
63.本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，其特征在于，包括联动服务器、实时监控联动体、火灾消防联动体、状态监测联动体和视频监控联动体，所述实时监控联动体通过机组监控系统、通风控制系统、消防系统、微机五防装置、振摆在线监测系统、工业电视和生产管理系统联动构成；所述火灾消防联动体通过机组监控系统、通风控制系统、门禁安防系统和工业电视联动构成；所述状态监测联动体通过电抗器油色谱监测系统、gis在线监测系统、主变油色谱监测系统和sf6微水监测系统联动构成，所述视频监控联动体通过机组监控系统、振摆在线监测系统、门禁安防系统、消防系统和生产管理系统，所述实时监控联动体、火灾消防联动体、状态监测联动体和视频监控联动体中各个系统之间采用硬接点联动及所述联动服务器实现多级联动。2.根据权利要求1所述的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，其特征在于，在所述实时监控联动体中，所述联动服务器与所述机组监控系统通信，采集辅助设备运行状态和报警信息；所述联动服务器与所述微机五防装置通信，将采集到的高压开关位置信号发送给所述微机五防装置；所述联动服务器与所述工业电视通信，将采集到的报警信息和关键操作指令发送给所述工业电视；所述联动服务器与所述生产管理系统通信，将电站运行参数和信息发送给所述生产管理系统。3.根据权利要求2所述的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，其特征在于，所述辅助设备运行状态和报警信息包括所述振摆在线监测系统采集的运行状态和报警信息、所述通风控制系统采集的通风设备的运行状态和报警信息、所述消防系统的各部位的火灾报警信号以及灭火设备的运行状态和报警信息。4.根据权利要求1所述的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，其特征在于，在所述火灾消防联动体中，所述联动服务器与机组监控系统通信，并发送所述消防系统的各部位的火灾报警信号以及灭火设备的运行状态和报警信息；所述联动服务器与所述机组监控系统通信，采集火灾信号，并与所述通风控制系统通过硬接点接收所述火灾信号并对通风设备实现联动控制；所述联动服务器与所述门禁安防系统通信，在火灾发生时控制通道门开启；所述联动服务器与所述工业电视通信，在发生火灾和紧急情况下，将监控画面切换至监控终端，并发出报警信息。5.根据权利要求1所述的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，其特征在于，在所述状态监测联动体中，通过与所述联动服务器通信，采集状态参数；所述联动服务器分别与主变油色谱监测系统、gis在线监测系统、电抗器油色谱监测系统和sf6微水监测系统通信，实现对主变、gis、电抗器和气体湿度的状态检测。6.根据权利要求1所述的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，其特征在于，在所述视频监控联动体中，所述联动服务器与所述机组监控系统和消防系统通信，采集所述机组监控系统和消防系统的报警信号；所述联动服务器与所述门禁安防系统通信，实现对门点异常情况的图像抓拍和监视功能；
所述联动服务器与所述振摆在线监测系统通信，采集主设备在线监测信息，并调用辅助设备对应的摄像头，采集辅助设备的状态信息；所述联动服务器与所述生产管理系统通信，并根据操作票的具体操作过程调用摄像头采集操作信息。7.根据权利要求1所述的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，其特征在于，微机五防装置通过硬接点获取断路器、隔离开关、接地开关的实时位置信息。8.根据权利要求1所述的基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，其特征在于，所述微机五防装置将操作票发送至所述联动服务器，所述联动服务器与生产管理系统之间设有正向隔离装置，通过正向隔离装置将所述操作票发送至所述生产管理系统。

技术总结
本实用新型公开一种基于联动体的抽水蓄能电站的多级辅助设备联动系统，包括联动服务器、实时监控联动体、火灾消防联动体、状态监测联动体和视频监控联动体，实时监控联动体通过机组监控系统、通风控制系统、消防系统、微机五防装置、振摆在线监测系统、工业电视和生产管理系统联动构成；火灾消防联动体通过机组监控系统、通风控制系统、门禁安防系统和工业电视联动构成；状态监测联动体通过电抗器油色谱监测系统、GIS在线监测系统、主变油色谱监测系统和SF6微水监测系统联动构成，视频监控联动体通过机组监控系统、振摆在线监测系统、门禁安防系统、消防系统和生产管理系统，各联动体通过硬接点联动及联动服务器实现多级联动，使辅助设备高效运行。助设备高效运行。助设备高效运行。


技术研发人员：华伟琪 林观辉 李翰麟 王顺超 陈晓灵 黄晓博 焦建通 李响
受保护的技术使用者：国网新源控股有限公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/6/3