高桿燈控制技術規格書


1.1 系統概述


本項目二期工程主要實現港區10#、13#變電所供電范圍內雜貨泊位高桿燈的遠程監控。


港區內高桿燈照明控制系統可實現港區內所有高桿燈運行狀況的實時監測與控制，每座燈桿的照明具有遠程本地切換功能、照明狀態顯示功能、照明故障報警功能、回路電流檢測功能。該控制系統利用原有控制中心，通過工業以太網進行碼頭照明系統的集中控制與監測。其中新建變電所與業務樓之間的通訊光纜敷設利用新建通信管網的預留管道，其中部分通訊光纜利用工業電視工程的備用光纜（具體內容參見圖紙），因此本系統施工范圍不包含土建管網施工。


1.2 系統方案


本工程照明控制系統通過設于監控中心的上位機對場地照明系統實施監控和操作。現場控制采用位于10#、13#變電所內的PLC控制，PLC與監控中心的上位機采用工業以太網的通信方式實現對各個高桿燈的集中開啟及監測。其設計原則如下：
(1) 采用模塊結構設計，系統硬件、軟件可擴充性強，可靠性要高，下位機采用PLC，同時在系統結構設計中充分考慮方便性。
(2) 系統采用先進的計算機控制技術與多層網絡結構+先進控制算法對生產工序進行自動控制，自動化程度高。
(3) 監控軟件在一期工程監控系統的基礎上，進行補充，要求軟件風格及功能與原有系統統一。


(4) 監控計算機利用一期工程設備，本次招標范圍內不包括。


1.3 照明控制系統功能
(1) 本照明控制系統由現場控制層和監控層構成，現場控制層與監控層之間通過光纖連接。整個系統為工業以太網結構。
(2) 監控層采用C/S網絡結構。
(3) 每個照明供電回路設置三個開關量輸出、四個開關量輸入，用于照明的控制、狀態的采集。
(4) 監控服務器與PLC主機具有本系統控制操作軟件及打印功能，對所采集的實時數據可讀取亦可控制。
(5) 中控系統實現對港區照明的實時監控、數據采集。其功能為：
1）燈光開關功能
A、高桿燈可選擇分段、分區照明控制方式開啟或關閉；
B、高桿燈可選擇定時照明控制方式開啟或關閉；
C、高桿燈也可由操作人員在下級實現手動控制。
2）燈光開關監控
A、燈塔各路燈開啟或者關閉后，系統有反饋信號指示；
B、燈塔光源故障時（不亮），系統在線監測并及時在屏幕上報警。
3）報表的燈具管理
A、可按日、周、月打印燈塔照明開啟及關閉歷史報表等；
B、可實時打印故障報警。
1.4 控制室堆場照明控制方式
堆場照明控制系統分手動控制模式、自動控制模式兩種。
(1) 手動控制模式
手動控制模式有回路控制和區域控制二種。回路控制以單根燈桿為控制單元，點擊燈桿圖案，彈出回路控制畫面，可單個回路的控制照明燈具的開啟與關閉。區域控制以堆場堆位為單位，控制與堆位照明相關的照明回路的開啟與關閉，點擊需要控制的堆位畫面，就可進行控制操作。
(2) 自動控制模式
自動控制模式以堆場作業計劃作為照明控制的依據，由照明控制系統軟件自動根據堆場作業計劃制訂照明控制計劃，實施堆場照明的自動控制。堆場自動照明控制以堆位為控制單位，自動控制照明的開啟和關閉。在控制操作執行前（提前時間可設置）進行語音預告，如現場情況發生變化時，調度操作人員可進行干涉，取消或調整控制動作時間。
1.5 其他
(1)故障及報警
當系統或設備發生故障時應進行報警。報警方式為語音報警和畫面報警，監控操作站通過多媒體進行故障報警，監控顯示屏上彈出報警畫面，顯示故障內容。故障類型有通信故障、燈具故障、回路故障等。
(2) 報警
所有故障信息均應記錄，主要內容為：故障時間、故障類型、故障設備、故障恢復時間等。
(3) 數據接口
照明控制系統與雜貨碼頭生產管理系統之間進行數據交換，獲得堆場生產作業信息，并完成照明控制側的軟硬件配置和開發。
應能根據堆場生產作業計劃知道生成堆場照明計劃，當堆場處于自動控制模式時，自動進行堆場作業照明的控制。
(4) 數據處理和燈具管理
能根據堆場操作記錄、路燈操作記錄生成照明作業明細表和匯總統計表，能根據故障記錄生成設備故障明細表和匯總統計表，能根據照明作業表、設備故障表生成設備統計報表，建立燈具檔案，并根據燈具的使用壽命和實際使用情況，提供燈具的更換計劃。具體報表格式由供方設計需方確認。
(5) 監控軟件至少顯示以下畫面：
·登入畫面
·總平面圖畫面
·高桿燈照明控制畫面
·單回路控制畫面
·燈塔狀態及控制（現場控制/中控控制）設置畫面
·路燈設置畫面
·趨勢圖分析畫面
·系統狀態畫面
·當前報警畫面
·實時、歷史故障畫面
報表軟件至少顯示以下畫面：
·燈具基本參數畫面（燈桿、回路、等號設置）
·燈具檔案畫面
·照明回路工作統計畫面
·設備統計報表
·設備平均使用壽命統計
1.6 控制系統軟硬件技術規格
1.6.1  可編程序控制器（PLC）


可配置的數據和程序內存。


PLC的CPU可配置非易失用戶內存卡


支持浮點運算、PID指令、字符串處理指令


支持以太網及工業現場總線功能


至少一個RS-232接口


每種I/O點余量20%


I/O模塊槽余量20%（備用插槽應配置必要的硬件，保證今后插入模件即能投入運行）


電源負荷余量大于30%-40%


中央處理單元CPU：程序容量不小于60K步，標準指令處理速度不小于20us，可帶I/O位不低于1280。


所有模塊的平均無故障時間（MTBF）不小于20萬小時。


所有I/O模塊的配置及編址通過軟件實現，無跳線及DIP開關，增強靈活。


所有I/O模塊應由LED狀態顯示。


所選品牌應為國際著名品牌（歐姆龍、施耐德等），并且不低于OMRON的CS1系列。投標時應列出PLC系統詳細清單和分項報價。


1.6.2  控制柜體


控制柜優先選用Rittal等國際著名品牌或與其質量相當的國內著名品牌。



2. 雜貨泊位電能計量管理系統
2.1 系統概述


本項目電能計量監控系統與高桿燈控制系統利用同一個以太網絡平臺。


電能計量管理系統可實現10#、13#變電所電能監控系統所涵蓋范圍內的所有供電回路電能數據的數據采集，并通過高桿燈控制系統已建成的通信網絡將數據傳輸到原有業務樓的數據中心服務器進行數據管理。


2.2 系統構成


電能計量管理系統由應用系統和網絡系統兩部分組成，其中：應用系統分為基礎數據庫系統和數據采集及Web發布應用系統兩個層次。系統采用.NET等高級語言開發，平臺優先選用微軟VS2008，并且提供相應的正版開發工具。


基礎數據庫系統包括用電負荷信息庫、電能采集數據庫等資源庫，為各類業務應用提供數據支持。數據采集及Web發布應用系統包括變電所及新建各單體電能數據采集系統、電能數據管理系統、Web發布系統、客戶服務系統、權限管理系統等。


網絡系統分為網絡基礎設施和安全基礎措施。網絡基礎設施包括所有的服務器、交換機、路由器和計算機等硬件設備及操作系統、數據庫管理系統、網絡管理系統和郵件系統等必要的系統軟件，為應用系統提供一個高速、可靠、方便的運行平臺。配置2臺高配置服務器作為基礎數據庫服務器，并互為熱備，1臺高配置服務器作為數據采集及web發布服務器。網絡系統以1臺千兆多層網管型交換機為主干交換機，并通過核心路由器與雜貨碼頭原有以太網絡連接。


安全基礎設施包括防火墻、入侵檢測、安全掃描、防病毒系統、備份系統等保障網絡和信息安全的設備和軟件，為網絡、應用和信息提供統一的網絡隔離、訪問控制、病毒防護服務。


2.3信息管理系統功能


實時作業管理產生的信息和報表提供給計算機信息管理系統，并對有關數據進行加工處理形成各種數據文件。


信息管理系統至少應具有下列功能:


2.3.1能源管理子系統


為提高港口經濟效益，需要對港口的設備運行成本進行控制，其中，能源消耗控制是很重要的一方面。通過采集各設備能源消耗情況，生成能源消耗報表，并分別給出單機設備及單班作業能耗表及給出各個班的運行效率。另外，系統還可以采集整個港區的能源消耗情況，對整個港區的能源消耗情況作出分析、記錄。


2.3.2系統數據控制管理


所有系統數據均存放在數據庫服務器上，所有的數據報表均由MIS系統根據系統用戶的需要動態地產生。在系統中由數據庫系統及客戶機程序負責數據的完整性維護、系統數據備份及恢復等功能。


2.3.3故障管理系統


將企業中不同專業，不同設備類型的所有可能發生的故障情況歸納匯總在故障管理系統中，該系統包括故障現象，任何一種故障現象可能發生的原因，以及任何一種故障的解決方案。用戶可根據自身使用或分析數據的需求將這種體系結構擴展至更多層次。


2.3.4報表至少要包括以下報表：


能源消耗統計表


能源消耗定額執行情況


高桿燈運行時間的日報


高桿燈運行時間的月報


高桿燈運行時間的年報


高桿燈運行時間的分組報表


高桿燈開關記錄


高桿燈運行時間分析曲線（按年，月，日進行分析）


高桿燈運行時間趨勢曲線（按年，月，日進行分析）


電表實時數據報表


班組用電日報表


班組用電月報表


班組用電季報表


班組用電年報表


2.3.5查詢


本信息管理系統應具有查詢功能:


能對所有報表、報表中的任意項目及特殊數據進行查詢。


能對網絡中的原始數據進行查詢。


查詢的時間范圍可以任意確定。


查詢的內容可按規定格式打印輸出。


對各工作站的查詢范圍應有一定的限制。


系統管理員應能對各工作站的查詢權限進行修改。


2.3.6數據存儲和備份


所有原始數據和報表應能在服務器或工作站上保存2年以上或通過光盤刻錄機刻錄光盤保存。


2.3.7數據的統計處理


數據的統計處理應在工作站上完成,其權限應有規定。所有數據應按港務公司的有關規定和使用要求進行統計處理。


2.3.8 上述所有管理功能包括各種報表只是基本要求，賣方在設計中應根據買方的使用需要，進一步完善和擴充。買方根據實際使用需要有權提出修改和增減；賣方在開發建設中，應逐步完善買方的信息標準化工作，包括代碼、設計、開發建設等；賣方應向買方提供明確的開發設計計劃，由買方確認；當買方向賣方發出設計和咨詢的需求時，賣方應在24小時內給予響應。


賣方應提供信息管理系統所需的全部的硬件、接口裝置、系統軟件和應用軟件，包括：系統設計、設備供貨、軟件編程、安裝和調試，并提供完整的圖紙和文件；賣方在各階段設計審查中提出實施計劃和方案供買方確認；賣方負責對買方相關人員的培訓，賣方在各階段設計審查中提出培訓計劃和方案供買方確認。


2.4 電能管理系統軟硬件技術規格


電能計量管理系統數據管理中心設備利用原有一期工程設備，本工程不包括在內（具體內容參見圖紙）。


2.4.1 工業以太網交換機、光纖收發器都應為MOXA或以上產品，工業以太網交換機優先選用EDS-518A或同檔次的國際知名品牌產品，且不低于以下配置：


?  工業以太網應完全符合802.3以太網標準。


?  支持標準的光纖傳輸和TCP/IP協議；允許在同一個網絡上實現對不同廠家的設備的實時數據采集。


?  單模，雙光口。


?  網絡產品除了滿足工業現場的要求外應支持環網冗余，允許光纖出現一處斷點，發生鏈路故障時網絡自動在50ms之內切換到總線。


?  可采用以太網網橋實現RS232/RS485/RS422到TCP/IP的轉換。


?  平均無故障時間（MTBF）在10萬小時以上。


?  全金屬鋼質外殼，防護等級IP20以上。


?  支持端口優先級。


3. 滾裝泊位高桿燈控制系統
3.1 系統概述


本工程主要實現港區10#變電所、7#箱變、8#箱變供電范圍內滾裝泊位高桿燈的遠程監控。


滾裝泊位高桿燈照明控制系統可實現滾裝港區內所有高桿燈運行狀況的實時監測與控制，每座燈桿的照明具有遠程本地切換功能、照明狀態顯示功能、照明故障報警功能。該控制系統將侯船廳的操作開關箱作為控制終端，通過Profibus總線網絡進行碼頭照明系統的集中控制與監測。其中單體之間的通訊光纜敷設及Profibus總線電纜利用新建通信管網的預留管道，因此本系統施工范圍不包含土建管網施工。


3.2 系統方案


本工程照明控制系統通過設于侯船廳的操作開關箱對場地照明系統實施監控和操作。現場控制采用位于10#變電所、7#箱變、8#箱變內的PLC分站控制。其設計原則如下：
(1) 采用模塊結構設計，系統硬件、軟件可擴充性強，可靠性要高，下位機采用Profibus現場總線模塊，同時在系統結構設計中充分考慮方便性。
(2) 系統采用先進的計算機控制技術與多層網絡結構+先進控制算法對生產工序進行自動控制，自動化程度高。
3.3 照明控制系統功能
(1) 本照明控制系統由現場控制層和監控層構成，現場控制層與監控層之間通過光纖連接。整個系統為Profibus現場總線結構。
(2) 每個照明供電回路設置三個開關量輸出、四個開關量輸入，用于照明的控制、狀態的采集。
(3) 中控系統實現對港區照明的實時監控、數據采集。其功能為：
1）燈光開關功能
A、高桿燈可選擇分段、分區照明控制方式開啟或關閉；
B、高桿燈可選擇定時照明控制方式開啟或關閉；
C、高桿燈也可由操作人員在下級實現手動控制。
2）燈光開關監控
A、燈塔各路燈開啟或者關閉后，系統有反饋信號指示；
B、燈塔光源故障時（不亮），系統在操作面板上燈光報警。
3.4 控制室堆場照明控制方式
堆場照明控制系統分遠程手動控制模式、本地手動控制模式兩種。
3.5 控制系統軟硬件技術規格
3.5.1  可編程序控制器（PLC）


?  可配置的數據和程序內存。


?  PLC的CPU可配置非易失用戶內存卡


?  支持浮點運算、PID指令、字符串處理指令


?  支持以太網及工業現場總線功能


?  至少一個RS-232接口


?  每種I/O點余量20%


?  I/O模塊槽余量20%（備用插槽應配置必要的硬件，保證今后插入模件即能投入運行）


?  電源負荷余量大于30%-40%


?  中央處理單元CPU：程序容量不小于60K步，標準指令處理速度不小于20us，可帶I/O位不低于1280。


?  所有模塊的平均無故障時間（MTBF）不小于20萬小時。


?  所有I/O模塊的配置及編址通過軟件實現，無跳線及DIP開關，增強靈活。


?  所有I/O模塊應由LED狀態顯示。


?  所選品牌應為國際著名品牌（歐姆龍、施耐德等），并且不低于OMRON的CS1系列。投標時應列出PLC系統詳細清單和分項報價。


3.5.2     Profibus總線耦合器模塊


?  自帶不少于8個數字量輸入和4個數字量輸出點。


?  傳輸速率：9.6Kpbs~12Mpbs


?  可以工作在Profibus/DP網絡的任何地方。通過兩個旋轉撥碼可以設定地址。


?  最少可帶61個模塊，總共允許的邏輯電流最大值為0.8A，可通過增加電源模塊提高帶負載能力。


?  運行環境：溫度 -25℃~60℃，濕度不大于95%。


?  所選品牌應為國際著名品牌（菲尼克斯、西門子等），并且不低于菲尼克斯的Profibus Inline模塊化系列。投標時應列出PLC系統詳細清單和分項報價。





3.5.3 Profibus總線輸入/輸出模塊


?  數字量輸入模塊支持符合EN61131-2標準的類型2信號輸入，高密度模塊，單模塊提供不少于32個輸入通道。


?  數字量輸出模塊有過載保護及輸出短路電流保護功能，高密度模塊，單模塊提供不少于32個輸出通道。


?  運行環境：溫度 -25℃~60℃，濕度不大于95%。


?  所選品牌要求與Profibus總線耦合器統一。


3.5.4 Profibus光端機


?  支持點對點、鏈形、星形網絡拓撲結構


?  符合IEC60950標準


?  外殼防護等級IP40


?  最大傳輸速率可為12 Mbit/s，最大光纜長度可達到15 公里。


?  運行環境：溫度 -20℃~60℃，濕度不大于95%。


?  所選品牌應為國際著名品牌（菲尼克斯、西門子等），并且不低于西門子的OLM（光纖鏈路模塊）。


3.5.6 控制柜體


控制柜優先選用Rittal等國際著名品牌或與其質量相當的國內著名品牌。