DB12_T 1169-2022城市排水泵站自动化系统建设和运行维护技术要求.docx
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1、ICS 93.03012CCS P 58天津市地方标准DB12/T 11692022城市排水泵站自动化系统建设和运行维护技术要求Technical specification for construction, operation and maintenance of automation system in urban drainage pumping station2022-11-22 发布2023-01-01 实施天津市市场监督管理委员会发 布DB12/T 11692022目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 基本规定25 自动化系统要求36 区域监控中心技术要求
2、87 监测技术要求88 设备控制技术要求129 安防系统要求1710 泵站自动化系统安装、调试及验收1711 泵站自动化系统运行管理1912 泵站自动化系统维护2113 信息档案管理22附录 A(规范性) 泵站自动化系统巡检主要内容24II前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由天津市水务局提出并归口。本文件起草单位:天津市排水管理事务中心、天津市政工程设计研究总院有限公司、天津理工大学、 天津神州海创科技有限公司。本文件主要起草人:田勇、赵国钰、陈薇薇、顾来强、吴彩霞、张大为、杨坤、王宝霞、王磊、蔡晓玮、李恭、王旭阳、黄俊
3、、赵明、宋悦、魏博洋、赵健、金朝阳、许同瀚、李大华、赵国彬、高强、 梁玉其。DB12/T 11692022城市排水泵站自动化系统建设和运行维护技术要求1 范围本文件规定了天津市城市排水泵站自动化系统建设、运行和维护工作的技术要求本文件适用于城市排水泵站,包括雨水泵站、污水泵站、地道泵站、雨污合流泵站等的自动控制及 信息管理系统的设计、施工(建设)、验收、运行及维护。城镇排水泵站的自动化系统建设、运行和维 护工作的技术要求可参照本标准执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件
4、,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 4025 人-机界面标志标识的基本和安全规则 指示器和操作器的编码规则GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求GB/T 30976 工业控制系统信息安全GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范GB 50093 自动化仪表工程施工及质量验收规范GB/T 50115 工业电视系统工程设计规范GB 50198 民用闭路监视电视系统工程技术规范GB/T 50326 建设工程项目管理规范GB50343建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50348安全防范工程技术规范GB50395视频安防监控系统工程设计规范GB50981建筑
5、机电工程抗震设计规范CJJ 68 城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程CJJ/T 120 城镇排水系统电气与自动化工程技术标准HG/T 20507 自动化仪表选型设计规范HG/T 20666 化工企业腐蚀环境电力设计规程HG/T 20700 可编程控制器系统工程设计规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1远程控制 remote control对远程设备实施的自动控制。来源:CJJ/T 120-2018,2.1.9,有修改3.2中大型水泵 medium and large water pumps电机功率大于等于200kW的水泵。253.3信息设施系统 information t
6、echnology system infrastructure用于采集各工艺设备运行数据的信息系统。3.4生产管理信息平台 production management information platform用于泵站内各工艺设备基本数据、运行数据的管理及维护的信息平台4 基本规定4.1 城市排水泵站应设置自动化系统。城市排水泵站自动化系统应满足泵站的运行及管理要求,体现以 人为本、节能高效、绿色环保、可持续发展的理念。自动化系统应采用先进、成熟的技术,并具有实用性、兼容性、可扩展性和一定的前瞻性,符合标准化、开放性的原则,能安全、稳定、连续地运行,便于使用和维护。4.2 新建、扩建、改建泵站应
7、建设就地控制站,同时根据泵站所在管辖范围的上级管理部门的现行管理 架构,统筹考虑建设区域监控中心或接入现状区域监控中心。4.3 泵站运行维护管理单位应制定合理的城市排水泵站自动化系统运行管理制度、操作流程、巡检、维 修制度。4.4 城市排水泵站自动化系统的建设、运行、巡检、维护均应有过程资料,并建立电子档案库。a) 建设阶段过程资料应满足 GB/T 50326 中相关要求;b) 运行、巡检、维护阶段过程资料应结合泵站实际情况进行记录,记录内容应包含但不限于以下内容: 设备机房及其通风系统、泵站后台管理设备的软硬件设施情况、安全防范系统设施情况、现场设备运行情况等。4.5 排水泵站应根据设计流量
8、或泵站总输入功率划分等级,并符合表 1 的规定。表 1 排水泵站分级泵站规模分级指标雨水泵站设计流量 Fr(m3/s)污水泵站、合流泵站设计流量 Fr(m3/s)总输入功率 P(kW)特大型Fr30Fr8P4000大型30Fr188Fr34000P1600中型18Fr63Fr11600P500小型Fr6Fr1P500注:当三种算法得出等级不同时,宜按较高等级划分。4.6 自动化运行控制系统应能够监视与控制全部工艺过程及其相关设备运行,能够监视供电系统设备的 运行,并应具有信息收集、处理、控制管理和安全保护功能。4.7 地下设施配置的排水泵房应视为特别重要的排水设施,应保障其安全有效运行。4.8
9、 自动化系统及其设备应能安全、可靠、高效、稳定运行,且便于使用和维护。4.9 自动化系统的效能应满足生产工艺和生产能力要求,并应满足维护或故障情况下的生产能力要求。4.10 自动化系统应能为突发事件情况下所采取的各项应对措施提供保障。4.11 自动化系统应采用节能环保型设备,在安装、运行和维护过程中均不得对工作人员的健康或周边环境造成伤害。4.12 自动化系统设备应具有安全的电气和电磁运行环境,所采用的设备不应对周边电气和电磁环境的安全和稳定构成损害。4.13 自动化系统设备的工作环境应满足其长期安全稳定运行和进行常规维护的要求。4.14 设置于地下的自动化系统设备机房应采取可防止水淹的工程措
10、施。4.15 排水泵站必须设置完善、可靠的自动化系统和安防报警系统,应能在区域监控中心进行远程的运行监视、控制、报警与管理。4.16 自动化系统设备的防护等级应符合表 2 的要求。表 2 自动化系统防护等级要求设备类型室内室外短期淹水潜水或直接接触污水、污泥(含室外检测井或设备井内安装)自动化系统控制柜、仪表箱IP44IP55-传感器、变送器IP54IP65IP67IP68注:传感器防护等级与探测原理相冲突时,应首先满足探测原理的要求。4.17 存在或可能积聚毒性、爆炸性、腐蚀性气体的场所,应设置连续的监测和报警装置,该场所的通风、防护、照明设备应能在安全位置进行控制。4.18 布置在除臭设备
11、等含腐蚀性气体环境的自动化系统设备,其防腐等级应根据腐蚀环境的分类选用, 具体腐蚀环境的分类及相应的防腐蚀电工产品的选择可参照现行行业标准 HG/T 20666 执行。4.19 安装于潮湿环境的自动化设备应采取防潮防凝露措施。4.20 排水泵站应配置通信系统设备,满足日常生产管理和应急通信的需要。4.21 设置于爆炸危险环境的自动化设备的保护级别(EPL)应符合现行国家标准 GB50058 的有关规定。4.22 自动化系统设备的防雷与接地要求应符合现行国家标准 GB50343 的有关规定。4.23 自动化系统的网络安全建设应同步设计、同步实施、同步使用,其防护要求应符合现行国家标准GB/T 2
12、2239 的有关规定。5 自动化系统要求5.1 一般要求5.1.1 城市排水泵站设置的水质、水量检测仪表应满足城市水环境和水处理工艺的要求。5.1.2 地下排水泵站的工作场所必须设置环境监测和控制系统。5.1.3 重要排水区域泵站自动化系统主要控制设备应采用冗余结构,包括控制器冗余、电源冗余和通信 冗余。5.1.4 泵站的自动化系统,操作界面宜采用彩色触控显示屏或平板式工业计算机安装在控制机柜面板上, 能够进行系统检查和就地操控。5.1.5 信息接口应采用标准的接口形式并应具有兼容性,协议应采用标准协议或公开的非标准协议。5.1.6 泵站应设置远程监控接口,连接区域监控系统,实现排水系统设施的
13、联网运行。暂未明确联网运 行方案的泵站,其自动化系统应预留远程监控接口。5.1.7 泵站自动化系统与区域监控系统之间的联网数据通信应稳定可靠,应优先利用公共通信资源组建 专用网络,并配置备用通信通道。5.1.8 泵站内自动化系统与上级管理部门的接口应满足对应管理平台的协议及通讯要求。5.1.9 自动化运行控制系统宜集成电力监控系统的功能,实现对供配电系统设备的运行监视、控制和管 理。5.2 系统构成5.2.1 大型及特大型排水泵站应设置中央控制室集中监视和控制泵站的运行,采用具有信息层、控制层 和设备层三层结构的泵站自动化运行控制系统,并应符合下列规定:a) 信息层系统应部署在中央控制室,宜采
14、用 C/S 体系结构,并宜设置外部浏览器访问接口;b) 中央控制室应设置操作员工作站控制泵站运行,可按运行管理的需要设置大屏显示器;c) 控制层系统可包括多台负责局部控制的就地控制站,以主/从、对等或混合结构的方式连接到信息层系统;d) 设备层系统宜采用数字通信网络或采用硬线电缆连接检测仪表和设备控制箱。5.2.2 中小型排水泵站自动化运行控制系统可采用控制层和设备层两层结构,并宜符合下列规定:a) 控制层系统设备宜集中安装在一台控制机柜内,采用设在控制机柜面板上的触控显示屏或布置 在值班室的控制台计算机控制泵站运行;b) 设备层系统宜采用数字通信网络或采用硬线电缆连接检测仪表和设备控制箱。5
15、.2.3 简单的小型泵站可采用专用的水泵控制器,实现泵站的自动液位控制。5.3 系统功能5.3.1 自动化运行控制系统接受区域监控中心的远程控制时,应具有通信、数据采集及上报等功能,能 够按区域控制中心的要求控制设备运行。5.3.2 上报至区域监控中心的数据应按下列条件采集、记录和发送,每条数据均应有时间标记:a) 开关量状态变化;b) 模拟量数据变化超越设定死区;c) 阈值报警和恢复。5.3.3 自动化系统应能够按照设定目标对泵站内设备实施自动控制,并符合下列要求:a) 对主水泵进行自动控制,使前池水位、出水池或出水高位井水位均符合设定要求;b) 对格栅除污机及其关联的输送机、压榨机进行自动
16、控制, 使格栅前后水位差符合设定要求;c) 对电动闸门、闸阀、阀门等进行自动控制,使其符合水泵启动条件和节能运行的要求;d) 对除臭装置、空气净化设备进行自动控制,使泵站周边的空气质量符合环保要求;e) 对泵房通风设备进行自动控制,使泵房工作环境符合卫生要求;f) 对泵房排水设备进行自动控制,使积水井水位处于正常范围内;g) 对大型水泵的辅助运行设备进行自动控制,以满足水泵安全运行条件;h) 对备用电源的投入进行自动控制,以满足排水泵站连续运行的要求;i) 对其它与工艺设施运行有关的设备进行自动控制,以满足排水泵站运行的各项工艺要求。5.3.4 就地控制站应具有下列功能:a) 显示就地设备平面
17、布置图、工艺流程图、高程图、设备运行状态和工艺参数检测数据;b) 显示相关供配电系统、开关状态;c) 显示设备运行与工艺参数、运行参数的相互关系。提供就地自动化运行控制与保护;d) 可查询设备的详细属性数据,对设备进行手动操作;e) 显示当前正在报警的设备和报警内容;f) 设定自动化运行的控制参数;g) 手动、自动、远程控制方式的转换。5.3.5 中央控制室应具有下列功能:a) 具有与本系统区域监控中心通信的功能;b) 能通过操作终端等设备监视和控制生产全过程;c) 能显示平面布置图、工艺流程图、高程图、设备运行状态和工艺参数检测数据;d) 能显示供配电系统配置图、开关状态;e) 宜采用组合式
18、显示屏,综合显示全部流程、生产过程数据、视频图像、安防报警等信息;f) 能通过分布的就地控制站对管辖范围内的生产过程进行调节;g) 具有运行参数统计、数据存储、设备管理、报表等运行管理功能;h) 具有远程手动、自动两种控制方式;i) 具有声光报警装置。5.3.6 排水泵站宜设置电力监控系统,系统应能够实时监测和控制供电系统设备的运行,具体要求详见CJJ/T 120 中相关章节。5.3.6 当泵站运行或设备出现异常时,自动化系统应立即响应, 发出声和光的报警提示信号。声报警可在人工确认后消除,光报警在泵站或设备运行恢复正常时自动消除。5.3.7 泵站自动化系统应根据管理需求提供运行数据统计与查询
19、、设备维护、报表等功能,并配置相关设备。5.3.8 排水泵站应具有运行数据存储和延期传输的功能。当泵站独立运行时,应具有 1 年数据的存储能力;当泵站联网运行时,应具有 30 天数据的存储能力。5.3.9 排水泵站的数据存储宜利用本地数据服务器进行存储,且存储数据的格式应满足上级管理部门平 台的数据接入要求。5.3.10 排水泵站宜设置基于智能手机应用或手机短消息的在线查询和告警系统,能够及时将重要设备的运行变化情况和重大报警信息传送到相关责任人。5.4 系统硬件要求5.4.1 硬件系统宜采用模块式结构、分层分布式结构,系统监测、控制、保护模块之间既相互独立又相 互联系。应具有以太网、现场总线
20、、远程 I/O 连接、远程通信接口,具有自检和故障诊断能力。5.4.2 系统硬件选型应采用工业级设备,支持标准的接口和开放现场总线协议的设备,应充分考虑其可 靠性、先进性和可扩充性。5.4.3 控制系统应具有不少于 20%的备用输入、输出端口及完整的配线和连接端子。5.4.4 自动化系统应采用 UPS 电源,且 UPS 电源应由可靠的市电电源供电。后备电池供电的持续时间不应小于 60min。UPS 电源的供电范围应包括控制室计算机及其网络系统设备、通信设备、控制装置及其接口设备、检测仪表和报警设备。5.4.5 UPS 应采用在线式,具有自动旁路功能,电池应采用免维护铅酸蓄电池,负荷率不应大于
21、75%。5.4.6 UPS 应提供旁路运行状态、逆变供电状态、充电状态、故障报警等监控内容,并应提供监控信号接口。5.4.7 宜选配具备通讯接口的 UPS 电源。5.4.8 控制室及控制设备机房的室内温度应在 1828,相对湿度应在 40%75%。5.5 系统软件功能要求5.5.1 自动化系统软件应采用商品化的软件系统,包括系统软件、通信软件、应用软件和二次开发所需 的软件。5.5.2 监控操作界面的应用软件应包括下列功能:a) 采用图形化、分层分类的显示和控制方式;b) 操作权限从主控-分控-本地依次升高,设置权限从主控-分控-本地依次降低;c) 提供操作提示和帮助信息;d) 分层分类的显示
22、内容包括总平面布置图、局部平面布置图、剖面图、操作流程模拟图、动态工 艺流程图、动态电气接线图、工艺参数、液位监测值、机电设备运行工况、附属设备运行状态、报警信 息等;e) 图形化版面布局应形象、明了,与工艺布局一致;图形符号和文字标识应便于识别,容易理解; 操作简洁,颜色统一;f) 从顶层画面进入所选设备控制或查询画面的层数不宜超过 3 层;g) 从平面图或流程图上选中某一设备时,可对该设备进行操作,或进一步查询该设备的详细属性数据;h) 能够选择设备的控制方式,手动控制设备的运行,设定设备运行参数;i) 能以不同的形态和颜色表示各类工艺设备及其运行状态;j) 主要设备运行状态的表示方式应符
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