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电厂自动广播指令系统设计新方案

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电厂自动广播指令系统设计新方案

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1 前言
输煤现场生产环境比较恶劣,具有潮湿、粉尘、高噪音,气体爆炸危险等特点,为了有效解决火力发电厂输煤系统的通讯问题,普通的调度通讯系统已不能满足实际生产需求,必须采用具有抗噪声广播功能的广播呼叫系统,保证生产过程中生产管理。
 
在《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)中规定:新建发电厂的运煤系统中各运煤设备之间应有自动联锁和信号装置,并装设必要的调度通信设备。
 
在《火力发电厂厂内通信设计技术规定》(DL/T 5041-2012中规定:(1)发电机组的额定容量不小于300MW的火力发电厂,输煤系统宜设置一套扩音/呼叫系统,扩音/呼叫系统的话站数量如下:300MW级机组设(20~30)个话站,600MW~1000MW级设(30~50)个话站。(2)扩音/呼叫系统应能扩容,以满足电厂扩建的要求。(3)如果扩音/呼叫系统具有交换功能,且采用音频电缆布线,其电缆网络宜以直接配线方式为主,辅以一级交接配线方式。(4)当电话机安装在环境噪声超过80dB及以上的生产岗位时,应采取防噪声措施。(5)当电话机以及话站安装在某些特殊环境下的生产岗位时,应具有相应防潮、防爆、防粉尘污染等防护措施。
 
为了确保广播呼叫系统能有效解决工作区域内环境噪声大、人员流动性大的通讯问题,同时确保广播呼叫系统可靠性、稳定性和可维护性,现在现场一般采用的解决方案有两种,一种是采用交换星型结构,调度交换机、话站终端和喇叭;二种是采用功放主机、总线连接的方式,系统不设主机,系统中各扩音通讯设备通过总线电缆串行连接后即可组成通讯系统。
2 两种方式对比
2.1交换星形连接系统结构
  广播呼叫系统设置1台广播控制主机作为通讯控制,系统中各扩音通讯设备,比如输煤控制系统话站、功放站等通讯终端,通过电缆独立接入主机。
   ★优点①:系统的可靠性高:系统中各通讯终端均通过电缆独立接入主机,所以通讯终端与主机连接可靠;同时系统中通讯终端出现连接故障,不会影响其它终端正常工作、更不会影响整个系统正常工作。
   ★优点②:系统的稳定性好:由于系统中通讯终端与主机之间采用星形连接,故不存在阻抗匹配问题,对终端扩音输出功率没有影响,可进行远距离传输。
   ★优点③:系统的可维护性好:用户线路检查便利快捷。
   ▲缺点①:在实际应用中,大部分的话站终端都是安装在栈桥的皮带机沿线,正常只有巡检人员,无需进行通话,如果安装扩呼话站终端,就需增加交换机用户的数量和话站终端的数量,这就大大增加系统的成本。
2.2 采用功放主机、总线连接系统结构
  广播呼叫系统不设主机,系统中各扩音通讯设备,通过总线电缆串行连接后即可组成通讯系统。
   ▲缺点①:由于采用总线连接方式,系统中各通讯终端号角扬声器必须与总线电缆可靠连接,否则会影响系统正常工作,可能造成整个系统瘫痪;
   ▲缺点②: 由于通讯终端采用总线连接方式,系统的阻抗将会随着通讯终端接入的数量而发生变化,从而导致语音信号传输衰减增大、话站扩音难以做到满功率输出,很难进行远距离传输,同时对总线电缆的要求较高,增加系统成本。
   ▲缺点③:系统工作的稳定性和可靠性较差,且线路检查困难和可维护性较差。
 
3 新方案设计
此新的HDK广播呼叫系统将自动交换、调度指挥、广播、点扩/组扩/全扩抗噪声扩音等功能融为一体,是一种技术先进、工作可靠、功能齐全的抗噪声广播呼叫系统。
 
系统由主机、用户话站、扩呼话站、壁挂式抗恶劣环境电话功放,广播喇叭,主机与话站之间的连接电缆等几部分组成,系统组成框图如图所示。
 
 
在输煤系统栈桥皮带机沿线,由于正常只有巡检人员,故无需话站终端,部分工作区域采用了总线方式的布线方式,这要只需要安装壁挂式抗恶劣环境电话功放,沿线接入扩音广播,广播时只需拨打电话功放的用户号码,通过壁挂式抗恶劣环境电话功放就可启动沿线的所有广播。此方案可以提高主机的利用效率,节约布线成本。
4 系统功能
4.1 抗噪声扩音功能
  系统主机和话站均采用了先进的数字降噪技术、语音AGC技术和保真扩音技术,使得本系统在110dB高环境噪声中能获得高清晰度的通话和良好的扩音。
4.2 自动交换功能
  调度/用户话站通过拨号,可实现自动交换呼叫功能。
4.3 点扩功能
  调度总机以直接点名方式对各话站终端进行扩音呼叫,终端会自动打开喇叭进行扩音;若被叫话站摘机,主叫话站与摘机被叫话站之间进行双工通话。
4.4 组扩功能
  调度/用户话站通过拨号,可打开系统中指定分组内的全部话站,实施分组广播;可设置各个输煤区域的单独广播。
4.5 全扩功能
  调度话站通过拨号,可打开系统中全部话站,实施全线广播;若有被叫话站摘机,其它话站扩音关闭,调度话站与摘机被叫话站之间进行双工通话。
4.6 扩播优先级
  调度话站的点扩/组扩/全扩指令优先级高,可以中断输煤集控扩播指令和用户话站扩播指令,优先执行调度话站的扩播指令。
4.7 调度指挥功能
  调度的呼叫优先级为高等级。无论被叫处于何种状态,调度均可以与被叫通话。
4.8 联网功能
  本系统可以通过2M数字中继接口或光纤接口与其它程控交换网连接。
5 话站终端
5.1 HKL抗噪声扩音电话终端的特点

  HKL-F数字抗噪声电话扩音终端是与交换机或调度机配套使用的扩音装置,该终端具有良好的抗噪声性能,特别适用于高噪声场所,作为调度扩音通信及报警通信终端使用。

      数字抗噪声电话扩音终端装置具有功放输出端子,可外接扬声器,特别适用于大型广场使用。

  话站采用无触点叉簧结构设计,IP65防护等级,适用现场恶劣环境。
  外壳经防静电处理
  具有设置紧急呼叫键功能
  可现场设置扩音音量大小
  可调整扩音振铃的时长
  数字抗噪声电话扩音终端具有电源指示及扩音指示。
  数字抗噪声电话扩音终端扩音功分别为15W,25W两种规格。
  数字抗噪声电话扩音终端使用条件
  温  度: -15—+ 40℃
  相对湿度: 不大于95%(+ 25℃ )
  大气压力:86—106kPa
  环境噪声:不大于115dB
5.2 主要技术参数和性能
5.2.1 配接调度机或交换机的适应性
  a. 用户线直流开路电压:40—64V
  b. 用户线直流馈电电流:25—60mA
  c. 铃流电压:75±15V   25Hz±3Hz
  d. 忙音信号 
  频率: 450Hz±20Hz
  断续比:(0.3—0.4)s:(0.3—0.4)s
  电平: -8 — -12dB
  e. 线路长度不大于5Km
5.2.2  供电方式
  交流:220V±10%。

5.3 选型配置

名称型号

配置(功能说明)

备注

HKL-E抗恶劣环境数字消噪型话站

话站外壳采用抗静电增强聚酯模压制作,防水、防尘、防腐蚀,防护等级达IP65,增加数字式减少背景噪声功能,采用先进抗噪芯片及软件分析技术,具有很强的抗噪声能力,在115dB的噪声环境下语音发送清晰度达95%

在某些特殊环境下的生产岗位,应具有相应防潮、防爆、防粉尘污染等防护措施。

HKL-F抗恶劣环境数字消噪扩呼型话站

话站外壳采用抗静电增强聚酯模压制作,防水、防尘、防腐蚀,防护等级达IP65,增加数字式减少背景噪声功能和扩音呼叫功能,同时具有强振铃功能,能和各种交换机或调度总机配接,组成生产调度系统,满足强噪声条件下主/被叫通话需要。

HDY发电厂氢氧站防爆电话

外壳采用铝合金压铸而成,防水、防尘、防爆、防腐蚀,防护等级达IP65,适用于极为恶劣的环境;采用工业级抗噪送话器,在115dB环境中通话清晰;在极端情况下的放电能量不会点燃爆炸性气体,是适合爆炸性气体环境下使用防爆电话

 

6 结束语
  发电公司的输煤系统为锅炉燃烧提供燃料,其可靠性,系统输送能力,系统配置都是重要的,采用新型的输煤广播指令系统,可以增加系统输送的可靠性,减少现场布线的麻烦,节约现场的电缆数量。在国信靖江发电有限公司,国信扬州发电有限公司,国投宣城发电有限责任公司,陕西韩城第二发电有限公司,山西漳山发电有限公司,吉林云峰发电有限公司,福建省安砂水电厂,福建华电邵武发电有限公司,山西漳山发电有限公司等发电企业已投入运行,并运行良好。
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