火电机组烟气排放及热负荷监测平台架构技术研究与分析

网络交换机，负责将来自采集单元的采集数据进行汇聚处理之后，与通信管理机通进行数据交换及通讯。

当地操作员站，负责完成图形监视、数据统计、数据存储、手工录入、WEB浏览、报表统计及计算等功能。

通信管理机（以下简称烟气监测子站主机）为该监测平台的核心主机，主要收集来自于现场采集单元采集（经网络交换机）的脱硫、脱硝及供热信息数据，经其处理后上送烟气排放及热负荷监测系统主站（以下简称烟气监测系统主站）。完成相关烟气监测数据的统计、数据处理及通信等功能。

烟气监测子站主机同时具有与烟气监测系统主站服务器进行时钟对时（相对时钟误差≤±1钞）的功能，以确保双方时钟保持同步，同时，亦预留相应的通讯端口，以便为日后与当地环保部门提供接口通讯。

调度数据专网设备作为该平台与上级调度主站的通信传输通道，主要负责将电厂相关烟气监测数据传送到上级烟气监测系统主站，从而实现烟气监测系统主站对电厂脱硫、脱硝、除尘及供热设备运行的监视及数据监测。

二次安全防护纵向加密装置，主要负责将相关上送数据加密，以防止外来黑客侵袭。

2.2方案内容阐述

根据二次安全防护相关要求，考虑到整个系统的安全可靠性，本次上线的烟气监测子站系统平台，均部署在电厂安全防护Ⅱ区，通信管理机和网络交换机均采用主备冗余方式，分别同时上送调度数据专网一平面和二平面，确保本系统均在双机双通道的安全模式下稳定运行。

根据电厂实际情况，烟气监测子站系统平台设备均为组屏安装。共配置两面屏。其中，烟气监测子站主机及脱硫供热采集单元屏安装在#2电子间。脱硝及供热信息数据直接就近取自#1、#2电子间主机DCS柜。考虑到线缆敷设便利、通信距离及备用屏位等因素，主机电源采用一路交流、一路直流220V双电源供电模式。电源取自#2机组220V直流馈线屏备用开关、#2机UPS馈线屏备用开关。内置双电源自动切换功能，当一路电源失电时，可自动无扰切换。

脱硫DCS就地采集单元屏安装在脱硫DCS电子间。就地采集单元电源采用一路交流、一路直流220V双电源供电模式。电源取自脱硫直流屏及UPS馈线屏备用开关。内置双电源自动切换功能，当一路电源失电时，可自动无扰切换。

由于脱硫电子间距离集控楼#2电子间距离较远，脱硫就地采集单元与集控楼#2电子间烟气监测子站主机之间的通讯，须采用光缆连接实现。两端配置光电转换器，以完成光电信号转换。

来自于烟气监测CEMS、机组DCS控制系统、脱硫系统、脱硝系统的信息数据，均以硬接线方式接入就地采集单元。利用DCS的AO板，采集输出需要的4~20MA信息量。就地采集单元负责完成烟气监测数据的自动采集、数据缓存、自动上传，并能进行远程数据传输和执行控制命令。（如图2所示）

来自于电除尘系统的一、二次电压电流等信息量，由于一次电压、一次电流、二次电压和二次电流数量比较多，且没有硬接线输出接口，须采用通讯方式。为确保除尘系统的信息量安全可靠传输。在电除尘控制楼，每台机组分别配置两台通信服务器。两台通信服务器互为主备关系，同时与除尘系统低压和高压控制器进行通讯，接受来自于电除尘高、低压控制柜内的信息数据。另外，通信服务器还负责实现与烟气监测子站系统的数据通讯功能。

通信服务器提供网络及串口两种通讯方式，与烟气监测子站系统平台相连。由于电除尘系统属于安全防护I区设备，若采用网络通讯方式，须另外加网络正向隔离装置。如采用串口RS485通讯方式。通信协议采用Modbus-RTU。（如图3所示）.

电除尘控制楼通信服务器与集控楼#2电子间烟气监测子站主机距离超过50公里，需采用光缆进行连接。两端配置光电转换器，以完成光电信号转换。

此外，烟气监测子站系统配置1台当地操作员工作站，用于实现图形监视、数据统计、数据存储、报表统计及计算、数据手工录入等当地数据处理功能。

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