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启闭机数字化解决方案—启闭机安全运行智能保障系统(品牌名:麟得系统)
水工闸门启闭设备的安全运行是水利水电工程安全运行中至关重要的部分,其安全性关乎工程综合效益和人民财产安全以及社会稳定。作为水工闸门关键启闭设备,在防洪减灾、水资源配置、水环境保护、河道航运等方面发挥着极其重要的作用。随着现代传感技术和数字技术的蓬勃发展,启闭机数字化已成为必然。作为智慧水利助力者,常州中盛在国内率先自主研发出了具有全面在线检测、故障智能诊断、健康度分析、预测性维护和汛期保障等功能的启闭机安全运行智能保障系统(麟得系统),并被应用于多个水工程项目。该数字化系统在助力水工程启闭机产品和服务数字化升级的同时,也为智慧水利数字孪生工程提供了启闭机解决方案。在解决行业痛点的同时,降低了启闭设备运维人员、工程运管单位、防汛指挥和应急管理部门对启闭设备安全运行的压力,助力保障水工程安全。
一、系统架构设计
麟得系统支持液压启闭机、卷扬启闭机、螺杆启闭机等主流启闭机均可兼容定制开发。设备层的启闭设备集成全面的感知元件,通过数据采集上报至服务器,在应用层主要实现在线监测、健康度分析、故障诊断及解决方案、汛期保障、远程专家协助、数据报表等功能模块。系统对应展示终端的不同均开发有与之对应的展示软件,目前可支持大屏端、电脑端、移动端的展示。
具体架构特点如下
Ø 架构同时支持云平台部署和水利闸口的现地部署,对业务透明,不需要修改代码。在云平台部署情况下,可以部署在阿里云、华为云等公有云,也可以部署在水利专网的服务器中以及现地私有部署。
Ø 系统有完整的扩容方案应对未来的容量提升,可通过横向增加服务器的方式实现容量的升级
Ø 在高负荷状态下能提供不间断的可靠服务,系统运行稳定
Ø 在容量到达规定及超出规定的极限时,系统不会因为崩溃、异常退出等原因而导致数据错误或丢失
Ø 采用加密及其他网络安全措施实现数据传输的保密性
Ø 在接入点的网络边界实施接口安全控制
Ø 对关键数据提供定时自动备份和恢复功能
Ø 可以提供异地数据定期备份和异地容灾服务
Ø 使用内存Redis数据库用于硬件状态数据缓存场景,提升性能
Ø Restful标准HTTP接口,后续扩展功能可以基于接口开发
Ø 前后端分离的架构,相互可以独立演化
Ø 虽然微服务架构流行,但是对运维要求很高,考虑简化用户部署运维难度,架构采用单体式应用,业务应用部署在Spring Boot提供的默认容器中。错误跟踪、异常分析简单,不存在分布式或微服务架构要额外解决的事务一致性问题、请求全链路跟踪问题等等。
二、系统优特点
系统兼容性强
设备层面兼容液压启闭机、卷扬启闭机、螺杆启闭机等;
网络通讯层面兼容固网、WIFI、4G等;
系统部署层面兼容私有云部署、公有云部署、混合云部署、现地私有部署;
展示终端兼容大屏端、电脑端、移动手机端。
系统架构灵活
用户侧系统独立部署、物理隔离,充分满足客户的私有化需求定制化需求;
可以和水里闸口的网络融合,既能独立网组运行,也可以将系统映射到水利闸口的网络中。
全面监测与深度诊断分析
93类数据类型监测及上报;
42类故障类型诊断及提供故障指导;
设备健康度分析以及十余项关键环节在线分析。
优异的系统安全性
后台系统三级等保;
数据加密传输;
数据断网续传;
关键数据自动备份,恢复;
可提供异地备份、异地容灾方案;
可提供现地部署与外界隔离的部署方案。
服务的延伸
在客户支持公有云部署的情况下基于于麟得系统可提供7*24小时的远程保保障服务(远程支持,远程专家诊、400电话)
三、系统界面及功能
软件部分界面:
四、软件的主要功能
在线监测
系统对闸门状态、闸门开度以及启闭机的电柜电压、电柜电流、系统压力、液位、液温、载荷、实时影像等设备状态及参数信息实时在线监测并在展示端(大屏端、电脑端、手机端)实时展示,真正实现让设备的运行情况一目了然。
健康度分析
系统对启闭机运行数据进行采集,通过复杂的健康度算法能清楚体现每套设备的健康度情况,为每台设备的维护保养提供参考性意义,为每套设备运行规划提供了重要的依据,从而能有效均衡且延长每套设备的使用寿命,提高设备运行整体安全性。
故障诊断及解决方案
当一些突发故障发生时,系统能够瞬间将故障精准锁定至设备模块甚至元件并将故障诊断信息发送至客户的电脑端或手机端,通过故障诊断信息客户能清楚的知道当前故障的编号、类型、描述、故障点位置以及处理当前故障的步骤及操作方法(文字+视屏)让客户在第一时间知道问题在哪,如何处理,从而大幅度减少设备停机时间避免造成巨大损失和运行事故。
汛期保障功能
系统能够在汛前及汛后自动巡检启闭机各项当前及历史数据并提供专业的分析及建议,让一些潜在的问题在汛前和汛后暴露出来提前检修维护,为启闭机的汛期安全运行提供有力的保障。
远程专家协助
系统设置了能够与我方远程保障中心视屏连线的端口,客户可通过系统配套的智能头盔等智能硬件对我方远程保障中心后台专家视屏连线,我方后台专家诊断团队对客户提供7*24小时在线技术支持。通过智能头盔我方后台专家能清楚看到现场情况指导处理现场问题,这极大的扩展了系统的效能,缩短了设备故障处理时间。
数据报表
系统可生成设备运行情况的专业数据报表,展示设备运行记录、告警记录、设备现状分析等详细信息,并具有PDF导出打印功能。此报表具有很大的总结分析意义,为下一阶段的设备运行及维保决策提供参考。
已被应用于贵州毛家塘水电站、广州市新石涌泵闸工程、江苏宜兴横山水库等多个水工程项目。