UPS在管網(wǎng)運用和解決方案
一、概況
在管網(wǎng)的全國油氣干線管道、部分儲氣調(diào)峰設(shè)施的投資建設(shè)項目以及干線管道互聯(lián)互通及與社會管道聯(lián)通、原油、成品油、天然氣的管道輸送、國油氣干線管網(wǎng)運行調(diào)度等項目中UPS得到廣泛的運用。通過UPS的運用進行深刻總結(jié)和深入分析，現(xiàn)場對UPS主要需求是：可靠、高效、安全、簡化運維。
二、建議方案
2.1 現(xiàn)狀與需求
隨著國家對能源需求不斷的增加,對管道網(wǎng)絡(luò)需求也不斷增長。由于管道建設(shè)周期相對較長,過程復(fù)雜,所需要的人力、物力投入量大,因此盡可能延長管道的生命周期。
一體機柜融合模塊化、集成化、產(chǎn)品化三大設(shè)計理念,符合目前管道建設(shè)和發(fā)展的潮流,適合建設(shè)閥室UPS使用。整體來說,它是集機柜、配電、制冷、監(jiān)控、消防、布線等為一體的智慧模塊化產(chǎn)品,通過工廠預(yù)制,實現(xiàn)現(xiàn)場快速組裝,以滿足業(yè)務(wù)快速上線的需求。
2.2 設(shè)計依據(jù)
一體柜的設(shè)計滿足當(dāng)前各項需求應(yīng)用,是高質(zhì)量、高安全可靠靈活、開放的。因此,在設(shè)計與建設(shè)時,我司遵循技術(shù)先進、整體規(guī)劃、布局合理、經(jīng)濟適用、安全可靠、質(zhì)量優(yōu)良、降低能耗等原則:
1）實用性和先進性:我司采用先進的技術(shù)、設(shè)備和材料,以適應(yīng)高速的數(shù)據(jù)傳輸需要,使整個系統(tǒng)在一段時期內(nèi)保持技術(shù)的先進性,并具有良好的發(fā)展?jié)摿?以適應(yīng)未來信息產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)升級的需要。
2）可靠性:為保證各項業(yè)務(wù)應(yīng)用,在關(guān)鍵設(shè)備采用硬件備份、冗余等可靠性技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用相關(guān)的軟件技術(shù)提供較強的管理機制、控制手段和事故監(jiān)控與安全保密等技術(shù)措施提高電腦機房的安全可靠性。
3）經(jīng)濟性:使資金的產(chǎn)出投入比達到最大值。能以較低的成本、較少的人員投入來維持系統(tǒng)運轉(zhuǎn),提供高效能與高效益。盡可能保留并延長已有系統(tǒng)的投資,充分利用以往在資金與技術(shù)方面的投入。
4）靈活性性:具備支持多種網(wǎng)絡(luò)傳輸、多種物理接口的能力,提供技術(shù)升級、設(shè)備更新的靈活性。
5）整體性:工程是一個整體，考慮各系統(tǒng)的色調(diào)、布局、格調(diào)及效果的一致性和整體性。
6）安全性:從防火、防水、防盜、防雷、防靜電、防磁、防干擾、降噪等方面采取有效措施。
2.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖
2.4 方案特點
1.一體化
將管道基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品進行深度整合,包含了UPS、配電、制冷、機柜、監(jiān)控、消防等多個子系統(tǒng),通過監(jiān)控系統(tǒng)對全部子系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)籌管理,打造成為數(shù)據(jù)艙,簡化設(shè)計。
2.高可用性
1)可靠的UPS供配電系統(tǒng),滿足國標(biāo)A、B類標(biāo)準(zhǔn)的高可靠系統(tǒng)架構(gòu),滿足不同用戶的可用性需求;
2)配置變頻精密制冷系統(tǒng),保障設(shè)備運行在穩(wěn)定合理的溫濕度環(huán)境當(dāng)中;
3)采用全密封設(shè)計,對環(huán)境依賴程度低,能應(yīng)用在多種惡劣的室內(nèi)環(huán)境中,不再需要單獨設(shè)置機房;
4)配備應(yīng)急通風(fēng)裝置,在空調(diào)故障停機的情況下,能夠保持自然通風(fēng)散熱,為用戶備份提供時間;動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài),不遺漏任何異常狀況,排除隱患,更能協(xié)助定位故障點,縮短事件處理時間。
3.簡化運維
1)動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控全面的產(chǎn)品運行數(shù)據(jù),提供報警和各種報表,實現(xiàn)無人值守,遠程運維;更可納入上層管理系統(tǒng)集中管理;
2)機柜式結(jié)構(gòu)帶運輸腳輪,讓管道可移動搬遷,極其便捷;
三、產(chǎn)品介紹
3.1 機柜
機柜采用全封閉設(shè)計,與列間空調(diào)并排擺放;后回風(fēng)前出風(fēng),內(nèi)循環(huán)設(shè)計;可選配應(yīng)急風(fēng)扇設(shè)計;停電或者空調(diào)故障時,前后門可自動彈開;可根據(jù)客戶的需求,進行定制化設(shè)計;拼裝結(jié)構(gòu)設(shè)計。
機柜滿足如下特性:
1）機柜接口滿足IEC60297-1標(biāo)準(zhǔn),采用前后風(fēng)道設(shè)計;
2）機柜前門單開玻璃門,后門雙開鈑金門,前后門均可鎖定;
3）前后門開啟角度不小于135°;
4）材質(zhì)采用高強度A級優(yōu)質(zhì)碳素冷軋鋼板和鍍鋅板;
5）支持上走線和下走線
6）支持應(yīng)急通風(fēng)裝置;
7）集成配電、監(jiān)控、散熱和布線,可用于安裝服務(wù)器、路由器、交換機、防火墻等
3.2 不間斷電源
1）超寬的輸入電壓范圍
超寬的輸入電壓范圍，即使在電力環(huán)境非常惡劣的偏遠地區(qū)也能正常供電，減少了電池放電次數(shù)，提高了電池的使用壽命。
2）友好的人機界面
操作簡單，LCD顯示面板將UPS的各項運行狀況清晰的顯示在面板上，讓用戶隨時掌握UPS供電質(zhì)量及應(yīng)用環(huán)境的變化。
3）標(biāo)準(zhǔn)19英寸、后備電池可兼容鐵鋰電池
采用標(biāo)準(zhǔn)19英寸標(biāo)準(zhǔn)機架式結(jié)構(gòu),可安裝于標(biāo)準(zhǔn)機柜中,節(jié)省占地面積、空間;便于安裝、使用及維護;兼容鐵鋰電池后備使用。
4）采用最新的DSP控制技術(shù)
采用先進的DSP數(shù)字控制技術(shù),有效提升了產(chǎn)品性能和系統(tǒng)可靠性,并實現(xiàn)更高功率密度的集成和小型化。
5）輸入功率因數(shù)自動校正功能
采用數(shù)字化控制的有源功率因數(shù)校正技術(shù),使輸入功率因數(shù)高達0.99以上,以避免對電網(wǎng)環(huán)境的污染。
6）50/60Hz頻率自適應(yīng)功能
自動識別,適應(yīng)50Hz/60Hz電源系統(tǒng),滿足全球電源系統(tǒng)要求。
7）兼容發(fā)電機輸入
輸入電壓與頻率范圍廣,能有效隔離發(fā)電機產(chǎn)生的不良電力,為負(fù)載提供潔凈、安全、穩(wěn)定的電源。
8）冷啟動和市電啟動功能
市電異常狀況可以直接用電池啟動UPS,滿足應(yīng)急需求。無電池狀態(tài)可直接采用市電啟動UPS,可作高精度穩(wěn)壓電源使用。
3.3 配電系統(tǒng)
1)配電模塊采用機架式設(shè)計,包含市電配電、UPS、空調(diào)及負(fù)載配電,手動維修旁路,方便現(xiàn)場維護,包含C級防雷模塊;
2)模塊內(nèi)主路輸入電能檢測,包括電壓、電流、有功等重要參數(shù),并提供Modbus通信協(xié)議接入上層監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)能耗統(tǒng)計;
3)可選配ATS雙電源輸入模塊和N+1,2N等高可靠供配電塊;
3.4 空調(diào)
機架式空調(diào)產(chǎn)品,在單柜系統(tǒng)中形成冷熱通道,實現(xiàn)冷熱空氣隔離,機架式空調(diào)采用前送風(fēng)、后回風(fēng)的方式,冷空氣直接靠近熱源,送風(fēng)距離大大縮短,減少了氣流沿程壓力損失和冷空氣的泄漏量,冷空氣利用率提高15-20%。
3.5 監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控主機集顯示單元及采集單元于一體,具備良好的人機界面及觸控性能;標(biāo)配多種功能接口,滿足不同監(jiān)測對象,能夠快速實現(xiàn)監(jiān)控對象的數(shù)據(jù)采集,圖形化展示及集中聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理,廣泛應(yīng)用于單體柜及多聯(lián)柜監(jiān)控單元,模塊化機房監(jiān)控單元等;監(jiān)控系統(tǒng)通過對機柜內(nèi)的各設(shè)備、部件、環(huán)境運行參數(shù)及相關(guān)信息的實時采集分析、運算與處理,充分實現(xiàn)微模塊的可用性、開放性與可擴展性,并確保管道的安全性。微模塊監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)如下所示:
監(jiān)控系統(tǒng)主要有采集層、處理層和管理層組成,可以獨立完成該系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控,通過顯示層的各種展示終端和報警發(fā)送設(shè)備,實現(xiàn)多聯(lián)柜監(jiān)控與用戶的人機交互。
首頁顯示界面如下:
在管網(wǎng)的全國油氣干線管道、部分儲氣調(diào)峰設(shè)施的投資建設(shè)項目以及干線管道互聯(lián)互通及與社會管道聯(lián)通、原油、成品油、天然氣的管道輸送、國油氣干線管網(wǎng)運行調(diào)度等項目中UPS得到廣泛的運用。通過UPS的運用進行深刻總結(jié)和深入分析，現(xiàn)場對UPS主要需求是：可靠、高效、安全、簡化運維。
二、建議方案
2.1 現(xiàn)狀與需求
隨著國家對能源需求不斷的增加,對管道網(wǎng)絡(luò)需求也不斷增長。由于管道建設(shè)周期相對較長,過程復(fù)雜,所需要的人力、物力投入量大,因此盡可能延長管道的生命周期。
一體機柜融合模塊化、集成化、產(chǎn)品化三大設(shè)計理念,符合目前管道建設(shè)和發(fā)展的潮流,適合建設(shè)閥室UPS使用。整體來說,它是集機柜、配電、制冷、監(jiān)控、消防、布線等為一體的智慧模塊化產(chǎn)品,通過工廠預(yù)制,實現(xiàn)現(xiàn)場快速組裝,以滿足業(yè)務(wù)快速上線的需求。
2.2 設(shè)計依據(jù)
一體柜的設(shè)計滿足當(dāng)前各項需求應(yīng)用,是高質(zhì)量、高安全可靠靈活、開放的。因此,在設(shè)計與建設(shè)時,我司遵循技術(shù)先進、整體規(guī)劃、布局合理、經(jīng)濟適用、安全可靠、質(zhì)量優(yōu)良、降低能耗等原則:
1）實用性和先進性:我司采用先進的技術(shù)、設(shè)備和材料,以適應(yīng)高速的數(shù)據(jù)傳輸需要,使整個系統(tǒng)在一段時期內(nèi)保持技術(shù)的先進性,并具有良好的發(fā)展?jié)摿?以適應(yīng)未來信息產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)升級的需要。
2）可靠性:為保證各項業(yè)務(wù)應(yīng)用,在關(guān)鍵設(shè)備采用硬件備份、冗余等可靠性技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用相關(guān)的軟件技術(shù)提供較強的管理機制、控制手段和事故監(jiān)控與安全保密等技術(shù)措施提高電腦機房的安全可靠性。
3）經(jīng)濟性:使資金的產(chǎn)出投入比達到最大值。能以較低的成本、較少的人員投入來維持系統(tǒng)運轉(zhuǎn),提供高效能與高效益。盡可能保留并延長已有系統(tǒng)的投資,充分利用以往在資金與技術(shù)方面的投入。
4）靈活性性:具備支持多種網(wǎng)絡(luò)傳輸、多種物理接口的能力,提供技術(shù)升級、設(shè)備更新的靈活性。
5）整體性:工程是一個整體，考慮各系統(tǒng)的色調(diào)、布局、格調(diào)及效果的一致性和整體性。
6）安全性:從防火、防水、防盜、防雷、防靜電、防磁、防干擾、降噪等方面采取有效措施。
2.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖
2.4 方案特點
1.一體化
將管道基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品進行深度整合,包含了UPS、配電、制冷、機柜、監(jiān)控、消防等多個子系統(tǒng),通過監(jiān)控系統(tǒng)對全部子系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)籌管理,打造成為數(shù)據(jù)艙,簡化設(shè)計。
2.高可用性
1)可靠的UPS供配電系統(tǒng),滿足國標(biāo)A、B類標(biāo)準(zhǔn)的高可靠系統(tǒng)架構(gòu),滿足不同用戶的可用性需求;
2)配置變頻精密制冷系統(tǒng),保障設(shè)備運行在穩(wěn)定合理的溫濕度環(huán)境當(dāng)中;
3)采用全密封設(shè)計,對環(huán)境依賴程度低,能應(yīng)用在多種惡劣的室內(nèi)環(huán)境中,不再需要單獨設(shè)置機房;
4)配備應(yīng)急通風(fēng)裝置,在空調(diào)故障停機的情況下,能夠保持自然通風(fēng)散熱,為用戶備份提供時間;動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài),不遺漏任何異常狀況,排除隱患,更能協(xié)助定位故障點,縮短事件處理時間。
3.簡化運維
1)動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控全面的產(chǎn)品運行數(shù)據(jù),提供報警和各種報表,實現(xiàn)無人值守,遠程運維;更可納入上層管理系統(tǒng)集中管理;
2)機柜式結(jié)構(gòu)帶運輸腳輪,讓管道可移動搬遷,極其便捷;
三、產(chǎn)品介紹
3.1 機柜
機柜采用全封閉設(shè)計,與列間空調(diào)并排擺放;后回風(fēng)前出風(fēng),內(nèi)循環(huán)設(shè)計;可選配應(yīng)急風(fēng)扇設(shè)計;停電或者空調(diào)故障時,前后門可自動彈開;可根據(jù)客戶的需求,進行定制化設(shè)計;拼裝結(jié)構(gòu)設(shè)計。
機柜滿足如下特性:
1）機柜接口滿足IEC60297-1標(biāo)準(zhǔn),采用前后風(fēng)道設(shè)計;
2）機柜前門單開玻璃門,后門雙開鈑金門,前后門均可鎖定;
3）前后門開啟角度不小于135°;
4）材質(zhì)采用高強度A級優(yōu)質(zhì)碳素冷軋鋼板和鍍鋅板;
5）支持上走線和下走線
6）支持應(yīng)急通風(fēng)裝置;
7）集成配電、監(jiān)控、散熱和布線,可用于安裝服務(wù)器、路由器、交換機、防火墻等
3.2 不間斷電源
1）超寬的輸入電壓范圍
超寬的輸入電壓范圍，即使在電力環(huán)境非常惡劣的偏遠地區(qū)也能正常供電，減少了電池放電次數(shù)，提高了電池的使用壽命。
2）友好的人機界面
操作簡單，LCD顯示面板將UPS的各項運行狀況清晰的顯示在面板上，讓用戶隨時掌握UPS供電質(zhì)量及應(yīng)用環(huán)境的變化。
3）標(biāo)準(zhǔn)19英寸、后備電池可兼容鐵鋰電池
采用標(biāo)準(zhǔn)19英寸標(biāo)準(zhǔn)機架式結(jié)構(gòu),可安裝于標(biāo)準(zhǔn)機柜中,節(jié)省占地面積、空間;便于安裝、使用及維護;兼容鐵鋰電池后備使用。
4）采用最新的DSP控制技術(shù)
采用先進的DSP數(shù)字控制技術(shù),有效提升了產(chǎn)品性能和系統(tǒng)可靠性,并實現(xiàn)更高功率密度的集成和小型化。
5）輸入功率因數(shù)自動校正功能
采用數(shù)字化控制的有源功率因數(shù)校正技術(shù),使輸入功率因數(shù)高達0.99以上,以避免對電網(wǎng)環(huán)境的污染。
6）50/60Hz頻率自適應(yīng)功能
自動識別,適應(yīng)50Hz/60Hz電源系統(tǒng),滿足全球電源系統(tǒng)要求。
7）兼容發(fā)電機輸入
輸入電壓與頻率范圍廣,能有效隔離發(fā)電機產(chǎn)生的不良電力,為負(fù)載提供潔凈、安全、穩(wěn)定的電源。
8）冷啟動和市電啟動功能
市電異常狀況可以直接用電池啟動UPS,滿足應(yīng)急需求。無電池狀態(tài)可直接采用市電啟動UPS,可作高精度穩(wěn)壓電源使用。
3.3 配電系統(tǒng)
1)配電模塊采用機架式設(shè)計,包含市電配電、UPS、空調(diào)及負(fù)載配電,手動維修旁路,方便現(xiàn)場維護,包含C級防雷模塊;
2)模塊內(nèi)主路輸入電能檢測,包括電壓、電流、有功等重要參數(shù),并提供Modbus通信協(xié)議接入上層監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)能耗統(tǒng)計;
3)可選配ATS雙電源輸入模塊和N+1,2N等高可靠供配電塊;
3.4 空調(diào)
機架式空調(diào)產(chǎn)品,在單柜系統(tǒng)中形成冷熱通道,實現(xiàn)冷熱空氣隔離,機架式空調(diào)采用前送風(fēng)、后回風(fēng)的方式,冷空氣直接靠近熱源,送風(fēng)距離大大縮短,減少了氣流沿程壓力損失和冷空氣的泄漏量,冷空氣利用率提高15-20%。
3.5 監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控主機集顯示單元及采集單元于一體,具備良好的人機界面及觸控性能;標(biāo)配多種功能接口,滿足不同監(jiān)測對象,能夠快速實現(xiàn)監(jiān)控對象的數(shù)據(jù)采集,圖形化展示及集中聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理,廣泛應(yīng)用于單體柜及多聯(lián)柜監(jiān)控單元,模塊化機房監(jiān)控單元等;監(jiān)控系統(tǒng)通過對機柜內(nèi)的各設(shè)備、部件、環(huán)境運行參數(shù)及相關(guān)信息的實時采集分析、運算與處理,充分實現(xiàn)微模塊的可用性、開放性與可擴展性,并確保管道的安全性。微模塊監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)如下所示:
監(jiān)控系統(tǒng)主要有采集層、處理層和管理層組成,可以獨立完成該系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控,通過顯示層的各種展示終端和報警發(fā)送設(shè)備,實現(xiàn)多聯(lián)柜監(jiān)控與用戶的人機交互。
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