国能常州发电有限公司 陈 尉

针对精处理再生系统树脂输送与分离过程缺乏有效监控的问题，本项目对本厂精处理再生过程进行可视化改造，将系统监视并入DCS系统，从而实现实时监控、集中监控，降低维护人员工作负荷，提升厂内运行管理水平。

1 电站介绍

国能常州发电有限公司位于江苏省常州市，建设有2台630MW发电机组，总装机1260MW。电站2006年正式投产发电，至今已运营14年。电站距离常州市区25km。

1.1 项目现状

目前，公司精处理再生系统主要由分离塔、阴再生塔、阳再生塔组成。由于精处理系统再生频次高，树脂输送与分离过程缺乏有效监控，巡检人员在日常巡检中主要通过就地窥视孔（其中，分离塔有六个窥视孔：中部观察树脂分层有三个；阴再生塔有上中下三个窥视孔，阳再生塔有上中下三个窥视孔）就地观察水位升降、树脂分界面、有无树脂等，这就增加了巡检人员的日常工作强度。

1.2 改造原因

由于树脂输送与分离过程缺乏有效监控，导致各套树脂总量不一，树脂比例混乱，设备运行的可靠性显著降低，还会使精处理再生的工艺执行效果不稳定，进而影响精处理再生系统运行的可靠性。上述问题，除对生产造成直接影响外，还对全厂的节水减排工作造成很大的负面影响。对于火电厂而言，目前高含盐量末端废水治理是实现全厂节水减排的瓶颈问题，它主要来源于离子交换设备的再生废水和膜法处理的浓排水。凝结水精处理系统是火电厂除盐水的消耗大户，同时也是高含盐量末端废水的排放大户。所以，做好精处理的节水减排将会为全厂废水零排放做出巨大贡献。

图1 国能常州电厂精处理再生系统EVS网络拓扑图

2 技术改造

国能常州发电有限公司精处理再生可视化改造按照改造方案，结合现场实际情况，对精处理再生可视化系统进行线路铺设、设备安装、调试。根据监控区域要求，本次项目共建有12个高清监控。为确保图像建设的有效性，项目建设要求全部采用1080P高清数字摄像机，并全部采用专用光传输设备和高清图像网络系统，整个视频系统设计应确保符合DCS嵌入式视频EVS系统的安全和高清图像传输要求，前端高清图像以光端机全部汇聚至图像监控中心并与DCS系统完全兼容。其网络拓扑图如1所示。

2.1 线路铺设、摄像头安装、调试

摄像头安装：在分离塔、阴再生塔、阳再生塔后方分别安装落地立柱，用于固定摄像头底座；立柱间设连接杆，以贯穿用电线路和通讯线路，同时起到加固立柱的作用；立柱延伸至墙壁安装了加固的力臂，防止立柱前后晃动；线路方面，由于立柱间的连接杆空间有限，不能够贯穿过多的线缆，在预留补光灯线路时采取了部分补光灯立柱内并联的设计。

画面效果调试：根据电厂运行部门要求，由于客观安装条件的影响，分离塔和阳再生塔的部分窥孔与摄像头距离过近，无法完全收录在画面中，于是采购了缩短型号的支架用于更换；另根据电厂运行部门要求，对每个摄像头加装了补光灯，以防止突发的无照明情况对远程观察造成影响。经过对摄像头的位置角度调整以及加装灯光的效果调试，最终实现了对精处理再生系统的分离塔、阴再生塔以及阳再生塔共计12个窥视孔的实时监控，可观察其中水位升降情况、树脂分界面以及有无树脂。其中，分离塔有五个窥视孔（中部观察树脂分层有三个），阴再生塔有上中下三个窥视孔，阳再生塔有四个窥视孔。

2.2 配置网络防火墙

防火墙作为访问控制设备，主要工作在OSI模型的三四层。防火墙主要基于IP报文进行检测，对端口进行限制。操作员站内部通过防火墙对外部限制访问和限制控制，从而达到保护内部网络的作用。而处于内部的操作员站，可以通过摄像机的IP地址和端口来访问摄像机，从而实现DCS控制系统仍是独立的网络，且与视频系统没有关联。

2.3 EVS安装

EVS软件为绿色软件，直接拷贝到操作员站上即可。本次改造项目的四台操作员站均装有网络安全卫士，在把绿色软件拷贝至指定路径之后，需将文件夹加入到安全卫士的白名单列表中。

2.4 DCS系统组态

打开再生系统GB画面，添加调用摄像头按钮（黄色椭圆按钮），系统按钮中option7可调用现场设备视频摄像头弹窗。流程图画面嵌入视频窗口后，操作员可在指定操作员站（共4台）的流程图画面中，通过点击精处理再生系统的分离塔、阴再生塔、阳再生塔的黄色按钮（共12个黄色按钮，其中分离塔有1-5编号的黄色按钮，阴再生塔有1-3编号的黄色按钮，阳再生塔有1-4编号的黄色按钮）的摄像机图标，即可弹出该设备现场实时视频监控画面。

3 改造结果

（1）DCS系统的操作员站增加千兆网卡，通过专用的视频隔离装置与本视频监控系统连接。DCS控制系统仍是独立的网络，与视频系统没有关联，仅操作员站通过独立网络及专用防火墙去访问摄像机（仅读取信号，不可写入），与视频网络中其他设备（视频服务器等）不发生联系，且视频防火墙保证仅DCS指定的操作员站可以访问视频网络，视频服务器等无法访问DCS系统网络，保证DCS系统网络安全性。

（2）流程图画面嵌入视频窗口：操作员在指定操作员站（共4台）的流程图画面中点击设备的摄像机图标，即可弹出该设备现场实时视频监控画面。操作员能够在视频窗口中控制摄像头左右、转动或长短焦及摄像机定位功能（摄像机可根据检测设备位置自动转动并长焦定位住所要监控的设备）。

（3）视频窗口显示设备重要参数：视频窗口的左边可以根据用户需求添加上该设备的重要参数，方便操作员从视频窗口中查看现场设备的健康状况。

（4）实现视频巡检功能：操作员可以便捷的在流程图画面中设定摄像机巡检线路及巡检时间，并根据巡检线路进行视频画面的轮流切换，达到视频巡检目的。

（5）顺控程序运行时自动弹出各步序的设备视频窗口：操作员操作顺控逻辑时，做到随着工艺流程的切换自动调出相对应的摄像头进行画面监控。

（6）系统报警时可自动弹出相应视频窗口：视频系统可以根据运行需求，当发生报警时，视屏画面可以自动弹出相应设备的摄像画面。

（7）基于TCP/IP网络，实现对前端数字摄像头24h视频信号不间断传输。

（8）用户及管理：多用户按不同权限实时监视现场画面，并可对当前画面进行现场录像、云台控制、抓图等。实现全网设备和DCS集中管理，进行异地实时后台监督。

结语：对精处理再生过程实现实时、集中监控，方便巡检人员有效的观察水位升降、树脂分界面、有无树脂等，降低巡检人员工作强度，提升运行管理水平，最终提高机组运行的安全性和经济性。