新闻中心
News Center
技术资料
当前位置: 首页 > 新闻中心 > 常见问题
防水淹厂房安全监测预警综合解决方案
发表时间:2025-10-21 11:12:55





一、政策背景与必要性


1.1政策背景

近年来,国家能源局、国家电网公司等主管单位连续发布《关于加强水电站水淹厂房防范工作的通知》、《防止电力生产事故的二十五项重点要求》等一系列强制性政策文件,对水电站安全运行提出了明确要求。其中“厂房最底层应配置不少于3套水位信号器,并采用至少2种不同测量原理”及“水位信号应能实现预警与事故停机联动”已成为水电站安全设施的基本配置标准。



四川合睿达这份防水淹厂房安全监测预警综合解决方案严格遵循《水力发电厂自动化设计技术规范》(NB/T35004)及《防止电力生产事故的二十五项重点要求》,旨在通过构建一套技术先进、功能完备的智能物联系统,将传统被动、依赖人工经验的防汛模式,升级为主动预警、数据驱动、自动处置的现代化安全管理体系,是水电站运营单位落实安全生产主体责任、构建本质安全型企业的必然选择。


1.2项目必要性

规避重大安全风险与经济损失:水淹厂房是水电站的灾难性事故,可能导致主设备淹没、全厂停电、甚至人员伤亡,直接与间接经济损失巨大。一套可靠的预警与联动控制系统是防止事故扩大、保障电站资产与运行人员安全的核心技术屏障。

响应政策要求,弥补现有缺陷:多数电站在隐患排查中发现,现有防水淹措施存在传感器原理单一、缺乏独立PLC控制系统、报警信号无法联动停机、未覆盖全部风险点等短板。本方案旨在系统性弥补这些缺陷,确保全面合规。

提升设备可靠性,满足电网要求:针对调速器等重要控制信号非冗余配置的问题,通过“三取中”改造,显著提升机组控制的可靠性,满足电网对并网电厂安全稳定运行的最新要求。






二、方案总述



本方案为水电站防水淹厂房提供一套集“实时监测、智能预警、自动联动、远程管理”于一体的综合解决方案。系统以独立自主可控的PLC控制系统为核心,在厂房关键风险点(如蜗壳层、水车室、尾水洞、渗漏集水井、排水廊道等)部署多种原理的液位传感器,构建可靠的前端感知网络。通过多级阈值判断与“三取二”容错逻辑,实现从本地声光报警到紧急事故停机的分级响应。系统同时集成视频监控联动,并可扩展与排水泵、事故闸门、广播系统等联动,形成全方位的安全防护体系。







三、系统架构


系统采用分层分布式架构,确保稳定可靠、易于扩展。









图1:系统拓扑图


01

感知层(现场仪表):


液位变送控制器(模拟量):投入式,提供4~20mA连续水位信号,精度0.1级,IP68防护。

连杆浮球液位开关(开关量):提供2路开关量报警信号,机械式原理,可靠性高。

电容式液位开关(开关量):另一种物理原理的开关量传感器,抗污染能力强,与浮球开关形成互补。

高清网络红外摄像机:200万像素,IP67防护,支持红外夜视,用于报警视频复核。


02

控制层(现地控制单元):


防水淹厂房PLC控制柜:系统核心。采用国产自主可控PLC,配备冗余电源(AC220V/DC220V)、I/O模块、10.1英寸彩色触摸屏。负责采集所有传感器数据,执行控制逻辑,输出联动指令。

现地声光报警器:安装于各楼层安全通道,提供现场声光警示。


03

传输层:


采用阻燃屏蔽控制电缆与单模光缆,组建工业以太网,实现数据稳定传输。


04

平台与应用层:


电站监控系统:通过硬接点与ModbusTCP/IP通讯方式,接收防水淹系统的报警与停机信号,在上位机进行告警显示与事件记录。

远程监控终端(可选):支持PC客户端与移动APP,实现远程状态监视与管理。

中央广播系统(可选):联动触发应急广播,指导人员疏散。




四、核心功能



01


多重传感器冗余与“三取二”容错逻辑

在每个关键监测点,严格安装3种不同原理的液位传感器(如:液位变送器+浮球开关+电容式开关)。

系统设置两级阈值:一级预警水位与二级停机水位。

当任意2套传感器均触发二级停机水位信号时,PLC才判断为水淹厂房事故确认,执行停机流程。此“三取二”逻辑有效防止单一传感器误动导致的误停机,兼顾可靠性与安全性。


02


多级预警与联动控制

一级预警(注意):任意传感器达到预警水位。系统在触摸屏与上位机提示,启动现地声光报警,提醒运行人员检查。

二级报警(危险):满足“三取二”停机逻辑。系统将:

立即发出紧急事故停机指令至机组LCU。

触发全厂声光报警器与应急广播。

自动关闭事故闸门(如尾水闸门)。

联动启动所有排水泵。

向监控系统与集控中心发送最高级别告警信息。


03


智能视频联动

当任一水位监测点触发报警时,系统自动调用并在中控室大屏上弹出对应位置的实时监控画面,帮助值班人员快速确认险情真伪与现场情况,实现可视化安全复核。





五、项目实施与质量保障



1


现场勘察与方案定制:组织专业团队进行详细现场勘查,根据电站具体布局、风险等级和现有系统接口,定制化设计实施方案。

2


高标准施工与安装:严格遵循《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》,确保屏柜安装、电缆敷设、接线工艺符合工业标准。

3


系统调试与联调试验:进行严格的单点测试、系统联调与模拟仿真试验,确保水位报警、视频联动、停机流程等功能准确可靠。

4


技术培训与资料交付:提供完整的培训资料与现场技术培训,交付包括原理图、接线图、程序源码在内的全部技术资料。

5


售后服务:提供一年质保,质保期内提供技术支持,出现故障后24小时内响应。


六、方案优势


主动性:变被动补救为主动预警和事前干预,从根本上降低水淹风险发生的概率和损失。

高效性:自动化监测与联动控制,响应速度可达秒级,远超人工巡查效率。

可靠性:采用工业级传感器、多重通信保障和多渠道预警,系统架构稳定可靠。

可扩展性:采用模块化设计,可便捷地增加监测点位和联动设备,并易于与消防、安防、能耗管理等其他智能厂务系统集成。

高投资回报率:一次性投入,长期受益。能有效避免因水淹导致的巨额设备维修、生产停滞和物资损失,是企业最具性价比的风险投资之一。


本解决方案通过构建一个集“感、传、知、用”于一体的智能物联系统,将传统被动、依赖人工经验的防汛模式,全面升级为主动预防、数据驱动、自动处置的现代化安全管理模式。它不仅是对国家防灾减灾政策的积极响应,更是企业保障生产连续性、保护员工生命安全、实现可持续发展的重要举措。