2023年某水库供水工程技术方案

技术方案

一、概述

甘肃庆阳小盘河水库供水工程的设计任务是满足长庆桥工业园区工业生产

及生活供水的需求，兼顾泾川县荔堡镇、泾明乡生活用水及泾川县工业园区生产

用水。工程规模为预处理厂1座，设计规模13.2万m3/d；输水管道长度约5.82km,

设计流量13.2万m3/d（l.528m3/s）,净水处理厂1座，设计规模为12万吨/天。

预处理厂位于小盘河水库坝下，主要建设内容有:预处理厂配水井、辐流式

预沉池、加药间及配套办公设施等。配水井按13.2万1113分设计，分为3格，原

水经配水井分配后分别进入3个中心进水、周边出水的辐流式预沉沉池。

拟建净水厂位于宁县长庆桥镇江村附近蒲河左岸，距长庆桥镇约1km,距蒲

河与泾河交汇口约2km。长庆桥镇地处西（安）兰（州）公路工程场区，交通便

利。净水厂采用“预氧化+管式静态混合器+网格絮凝池+斜板沉淀池+V型滤池+

消毒”的组合工艺。

二、技术方案依据的规范和标准

1投标依据

庆阳市小盘河水库供水工程设备采购七标段：电气二次设备采购。

2本标书设备采购和设计方案编制依据

设备或材料的制造、测试和安装应符合招标文件规定的相应规范、规定和标

准，并且不限于下列国家标准规范：

《给水排水仪表自动化控制工程施工及验收规程》CECS162-2004

《分散型控制系统工程设计规范》HG/T20573-2012

《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2013

《可编程仪器的数字接口》ANS1488

《仪表配管、配线设计规定》HG/T20512-2014

《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000

《电子计算机场地通用规范》BG/T2887-2011

《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007

《程控电话交换设备安装工程设计规范》YD5076-2005

《公用计算机互联网工程验收规范》YD5070-2005

《信息技术软件生存周期过程》GB/T8566-2007

《固定电话交换设备安装工程设计规范》YDT5076—2005

《电子信息系统机房设计规范》GB50174—2008

《计算机软件开发规范》GB8566

《安全防范工程技术规范》GB50348—2004

《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007

《建筑防雷设计规范》GB50057-2010

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012

《工程建设标准强制性条文》（城市建设部份）（建标[2000]202号）

除非另有规定，否则，工程应该遵守所有在招标时有效国家标准规范、强制

性规定、以S,G,ZQ,DBJT,CG,DJ等打头的中国其它标准设计和施工方法、

以及在文字上或图纸中所提到的施工方法。这些规定和方法，应该包括但不仅仅

局限于：

国际标准化组织（ISO）；

国际电工委员会（IEC）；

所有中国国家标准规范；

其他国家权威性标准、规范、规程；

中国国家标准（GB）；

其它认可的中国标准；

中国法定要求的设计规范、施工及验收规范、规程和惯例规范；

其它等同于或高于中国标准要求的标准。

3本标段涉及的工作范围

完成招标文件规定的自控系统功能要求，设备、软件及辅材辅料的采购，并

达到设计要求的系统集成，实现全厂自控系统的生产管理功能。主要包括：生产

过程自动控制系统、在线监测仪表系统、视频监控、通信及安防系统及所供计算

机、设备的供货、安装、开发、调试、培训、及竣工验收。

提供系统的二次设计工作（包括系统组成、配置，设备选型及主要技术参数，

机柜、仪表、摄像机、报警探测器及其他设备安装大样，工艺流程监控画面布置，

技术方案设计、原理图、端子图及中标签约后的工程实施安排等）。

自动化、计算机系统及各级网络所包含和连接的所有设备（网络、计算机及

外设、PLC）、在线检测仪表（流量、温度、压力、液位、pH、浊度、余氯、污泥

浓度等）、上、下位软件的开发、系统安装调试及工艺设备厂家成套供货的独立

PLC系统（包含：加药加氯系统、污泥脱水系统等）的全厂自控集成工作。

自控系统及相关部分电控箱柜的供货、安装指导、开发、调试。

配合土建、安装的整体进度、及时完成控制系统内的所有管线预埋、电缆敷

设、接线工作。

负责与各独立子系统的网络、线路连接和软件开发，实现数据、信息的交换。

负责自动化、计算机、仪表的系统联调。各独立子系统的调试由供货商负责。

对系统操作及维护人员的培训。

系统投运后的保障与服务。

承包商二次设计的内容：

承包商在工程中以招标文件及附图为基础，进行二次设计，内容如下：

♦系统总图、各PLC站模块配置及接线图等；

♦仪表设备的安装图、配件图、接线端子图、内部专用电缆表及敷设图等；

♦仪表设备的详细功能参数、工程参数等；

♦控制柜（箱）面板/箱内布置图、原理接线图、端子接线图等；

♦通讯系统的所有安装图；

♦所有单体设备的安装详图；

♦工程中需要但是业主未明确提出的工程二次设计图；

♦由于中标商提供的系统或设备与原设计施工图不一致而引起的改动变更;

♦由于现场可能发生的与原施工图不一致而引起的改动变更。

4本投标文件项目建设的

♦提供原材料符合招标文件规定、制造方案和工艺成熟的设备。

♦建设功能全面且符合招标文件技术规格、国家、国际标准和行业规范的

仪表系统、视频监控系统、通信系统以及信息自控系统。

三、净水厂、预处理厂电气二次及监测仪表设计选型

1总体设计

1.1系统功能

整个计算机自动控制系统的主要功能包括:控制功能、显示功能、操作功能、

数据通信功能、综合信息管理功能。

1.2控制方式

水厂设备控制操作分为三种方式。

第一种方式是手动控制。手动控制时可分别在有关高、低压开关柜及就地控

制盘、按钮箱上手动操作控制设备的开/停。

第二种方式是在操作站通过键盘或鼠标设备人工集中控制。

第三种方式是现场PLC控制站根据事先编制的控制程序及工艺参数，实行自

动控制，无需人为干预。

三种方式的控制级别由高到低为：手动控制、遥控控制、自动控制。

1.3就地、现场控制层功能

就地、现场PLC站直接与各种传感器、变送器和执行器相连，系统中的控制

和全部数据采集、处理、信息传递等任务均由其完成。

1.4监控管理层功能

根据监控管理层在整个系统中所起的作用，其应有管理、监视；操作控制；

系统组态；数据通信四大类主要功能。

管理、监视功能系指：操作站计算机长期在线工作，定时检测各现场PLC

控制站采集的数据，对各工艺参数、动力及变配电设备的运行实时显示、记录、

存储、打印、事故报警等工作。

操作控制功能系指：在基于图形和菜单的形式上，操作人员在操作站通过键

盘或鼠标下达有关指令或信息，开/停或调整设备的工作状态。

依据以上的功能要求，整个系统至少需要显示以下四类画面。

第一类：过程状态显示画面。其主要包括总貌显示、区域显示、组貌显示、

回路显示、梯形图显示、时间图显示、快速调用显示、报警状态显示、三维立体

显示。

第二类：趋势显示画面。趋势显示分为实时趋势和历史趋势，其主要包括曲

线图和棒状图。

第三类：工艺流程动态显示画面。其主要包括工艺流程、工艺参数定时刷新、

设备启/停状态。

第四类：文件显示和打印。其主要包括班、日、月生产报表，报警汇总表，

自定义事件清单。

系统组态功能系指：用户不需编程就能方便地选择控制方式、构成控制系统、

绘制显示图表、建立有数据库等生产所需的应用软件及帮助软件。

经过系统组态后，只要把生成的应用软件向下传送到各相关现场PLC控制站,

就可以具体实施。组态的应用软件应能在线重新组态而不影响系统的连续正常工

作。

系统组态软件应能对下列项目进行在线组态。

系统结构组态；

测量数据组态；

历史数据组态；

控制功能组态；

图形文件组态；

显示组态。

通讯功能系指：操作站与现场PLC控制站、生产调度系统进行数据通讯和信

息交换。应采用允许多个网络同时存在，可传输音频及视频信号的宽带网通讯功

能。在通讯功能中应设置密码保护，对各级操作都应设置授权限制，并记录操作

人员工号、操作内容、时间等，防止越权非法操作，确保水厂设备安全有序的运

行。

1.5控制系统的基本要求

本系统采用先进的计算机控制系统，主要用于水厂的生产控制、运行操作、

监视管理。控制系统不仅有可靠的硬件设备，还有功能强大，运行可靠，界面友

好的系统软件、编程软件和控制软件。

控制系统在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的设计符合真正

的工业等级，满足国内、国际的安全标准。并且易配置、易接线、易维护、隔离

性好，结构坚固，防尘、抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围。系统具备良好的电

磁兼容性，支持模板在系统运行过程中进行带电热拔、交换。能够承受工业环境

的严格要求，平均无故障间隔时间（MTBF）优于100000小时。

电源：所有的系统组件（包括监视器）能在以下电源条件下工作：220VAC

±10%,47Hz〜63Hz,电压的谐波失真值最大到5%。通用数据的保护等级符合

IEC536o

PLC主设备为高级别的标准化产品，设计成模块插入形式，设备为柜架式安

装，允许系统方便的扩展。

继电器：用于引出开关量触点容量扩大或保护，继电器是插入式，DIN导轨

安装，并配置通明的保护罩。提供清晰的继电器状态和手动测试操作方式指示装

置。

状态和故障信号引自无源触点。

提供对电磁干扰的全面保护。

应用软件开发遵守中华人民共和国国家标准的“计算机软件开发规范”。

PLC备用的I/O配置及相应的软件信号增加时，不需要在上位计算机系统中

进行任何硬件和软件的扩展。

为了保证在水厂扩建或改造时满足水厂的控制要求，控制系统具有较强扩展

能力。

我方提供目前世界上最先进的主流产品，当更新的、更先进的产品出现时，

和目前的产品保持一致性、兼容性、成套性。

系统所需的监控、编程软件，显示终端、开发系统、附属装置、扩展预留、

备品备件以及操作台、控制屏等，配套提供。

2净水厂自控系统设计

2.1净水厂自动控制系统组成

根据长庆桥净水厂的供水规模和生产工艺要求，以及生产构筑物的分布情况,

自动控制系统采用集中监控管理，分散控制和就地控制相结合的分布式监测、控

制方式。整个控制系统由三个层次构成，即就地控制层，现场控制层，监控管理

层。

预处理厂与净水厂总控制中心之间的通信采用工业以太网，组成点对点结构,

通信介质采用单模光纤,光缆沿供水管道直埋敷设。

2.2就地控制层

滤池就地控制层由10个就地子站和触摸屏组成，负责每格滤池设备控制和

数据采集。滤池就地控制层通过环形以太网与2#PLC主站进行数据通信及信息交

换。

2.3现场控制层

净水厂现场控制层由5个可编程控制器PLC、触摸屏组成，通过工业光纤环

形以太网与监控管理层进行数据通信及信息交换。

（1）1卵LC控制站设置在净水厂絮凝沉淀池。其功能为：负责净水厂进水

管道、配水井、网格絮凝池的设备控制和数据采集。

（2）2#PLC控制站设置在净水厂滤池电气间。其功能为：负责净水厂V型

滤池、鼓风机房、反冲洗泵房的设备控制和数据采集。该站下挂10个（2T#PLC〜

2-10#PLC）就地子站，分别设置在各个滤池，控制各个滤池相应操作。

（3）3#PLC控制站设置在净水厂加氯加药间电气室。其功能为：负责净水

厂加氯间、加药间的设备控制和数据采集。

（4）4#PLC控制站设置在净水厂配电室。其功能为：负责净水厂清水池、

输水泵房、配电室的设备控制和数据采集。

（5）5#PLC控制站设置在净水厂污泥脱水机房。其功能为：负责净水厂排

水排泥池、污泥浓缩池、污泥脱水机房的设备控制和数据采集。

2.4监控管理层

监控管理层即净水厂中心控制室，设置在综合楼内。由操作站2台、工程师

站1台、实时数据服务器1台、历史数据服务器1台、打印机、大屏、网络交换

机、工程师键盘、操作员键盘、不间断电源等组成。

其主要负责把过程检测参数、现场工艺过程状态的信息集中化，采集各个现

场控制站的数据，通过简单的操作进行工艺过程的显示、各种图形的显示、趋势

曲线的显示，并进行系统组态和控制系统生成等工作，同时对现场测控层传达各

种指令。

中控系统采用具有C/S（客户机/服务器）冗余结构形式的计算机网络，与管

理系统以及与上级系统和周边系统链接。

3预处理厂自控系统设计

3.1预处理厂自动控制系统组成

根据长庆桥预处理厂的生产工艺要求，以及生产构筑物的分布情况，自动控

制系统采用集中监控管理和就地控制相结合的分布式监测、控制方式。整个控制

系统由两个层次构成，即现场监控层，监控管理层。

3.2现场控制层

现场控制层由1个可编程控制器PLC、触摸屏组成。

6#PLC控制站设置在预处理厂管理房。其功能为：负责预处理厂配水井、初

沉池、加药间的设备控制和数据采集。

3.3监控管理层

监控管理层即预处理厂分控制室，设置在控制站内。由操作站1台、打印机、

网络交换机、操作员键盘、不间断电源等组成。

其主要负责把过程检测参数、现场工艺过程状态的信息集中化，采集各个现

场控制站的数据，通过简单的操作进行工艺过程的显示、各种图形的显示、趋势

曲线的显示，并进行系统组态和控制系统生成等工作，同时对现场测控层传达各

种指令。

3电气二次及监测仪表选型及参数

3.1UPS电源

根据招标文件要求，我公司采用山特系列UPS。

我公司在机房规划时，考虑到负载的特性、系统的可靠性及可用性等因素，

采用UPS并联冗余，后期再根据负载的增长需要，进行在线不断扩容。供电方

式采用集中供电方式进行供电，此供电方式管理简单有限，线路简单，可靠性也

很高，投资效益高。

UPS装置为单相输入、单相输出，旁路输入电源为220V,直流输入由蓄电池

组供电，山特UPS具有先进的电池管理功能，可对蓄电池进行全面监控，可自

动维护蓄电池。

两套UPS系统采用冗余并联方式运行，正常工作时由两套系统共同承担

所有的正常负载。当一台UPS本体发生故障，且此时负载功率不超过一台UPS

的额定输出时，则本台UPS将关闭，另一台UPS负担全部负载，此时可在不断

电情况下退出有故障的UPS进行维修。如果负载功率超过一台UPS额定输出，

而此时旁路电源的变化在所规定的范围内，则两台UPS都通过旁路电源上的高

速静态开关将UPS的供电电源自动切换至旁路，而当UPS本体故障消失，逆变

器输出正常且能自动跟踪旁路，在达到同步后，自动将旁路供电切换至正常电源

供电。以上两个方向的自动转换均有先合后断功能，以保障交流不停电电源母线

电压在转换过程中无间断点。

UPS系统的交流输入电源为两路，即：正常电源和旁路电源，当正常电源的

电压和频率在规定的范围内时，作为UPS系统的输入；此时UPS系统通过整流

——逆变输出，向交流不停电电源母线上的负荷供电，电子同步装置时刻监视市

电的电压与频率。

当市电中断或故障或市电偏差过大时，整流器关闭。电池自动向逆变器供电,

并监控电池组的放电状态。在市电恢复正常后，整流器将自动恢复工作，系统转

为由整流器供电工作。如果在市电中断或故障或市电偏差过大整流器关闭时电池

一直工作且过度放电情况下，在电池组的放电电压达到一定值前，UPS系统会

给出报警信号。然后逆变器将自动关闭。

如果任一台逆变器的输出超出了预先设定的值一定范围，且此时负载功率不

超过一台UPS的额定输出时，则本台UPS将关闭，另外一台UPS负担全部负载，

否则两台UPS都将自动转换到旁路供电。

静态电子旁路装置（EUE）可实现无间断将负载切换至市电供电或由市

电切换至逆变器供电，并保证输出在设定范围内。这种转换可由控制信号自动完

成或手动完成。静态电子旁路装置由负载切换至市电供电和返回切换是即时、

无间断的。切换时间小于1ms。

手动旁路主要为UPS维修、维护用。通过手动切换负载与逆变器断开而由

市电供电。手动旁路与主机开关采用先通后断工作方式，保证在切换过程中UPS

输出交流电源无间断。

山特城堡系UPS是集山特公司最新研发成果和应用经验，设计、制造的新

一代通用型UPS,产品适用于中小企业用户的IT类负载设备。

用DSP数字控制技术先进的DSP数字控制技术的应用，使UPS的性能更加

稳定，品质更加优越。

负载功率因数为0.8适合用电设备的发展趋势，带载能力更强。

有源输入功率因数校正（PFC）采用数字化控制的有源功率因数校正技术,

使输入功率因数高达0.98以上，以避免对电网环境的污染，达到节能，降低了

系统的投资成本的目的。

绿色环保型本产品为绿色环保型产品，符合欧盟环保指令RoHS的各项要求

和国家电子信息产品污染控制管理办法，在产品正常使用情况下,不会对人体及

环境造成危害。

宽输入电压频率范围极宽的输入电压和频率范围，即使在电力环境非常恶劣

的偏远地区也能正常供电，减少了电池放电次数，提高了电池的使用寿命。

50Hz/60Hz电源系统自适应自动识别并适应50Hz/60Hz电源系统，满足不同

电源系统的需求。

可搭配发电机使用输入电压与频率范围广，能有效隔离发电机产生的不良电

力，为负载提供洁净、安全、稳定的电源。

零切换市电不稳定时，UPS供电模式的转换时间为零，有效保证了负载运行

的安全性和可靠性。

强大的扩展性功能智能插槽能提供丰富的可扩展功能，可选择安装

WinpowerCMC监控卡、SNMP卡、RS485、AS400卡、EMD环境监测器。

采用DSP数字控制技术

先进的DSP数字控制技术的应用，使UPS的性能更加稳定，品质更加优越。

负载功率因数为0.8

适合用电设备的发展趋势，带载能力更强。

有源输入功率因数校正（PFC）

采用数字化控制的有源功率因数校正技术，使输入功率因数高达0.98以上，

以避免对电网环境的污染，达到节能，降低了系统的投资成本的目的。

绿色环保型

本产品为绿色环保型产品，符合欧盟环保指令RoHS的各项要求和国家电子

信息产品污染控制管理办法，在产品正常使用情况下，不会对人体及环境造成危

害。

宽输入电压频率范围

极宽的输入电压和频率范围，即使在电力环境非常恶劣的偏远地区也能正常

供电，减少了电池放电次数，提高了电池的使用寿命。

可搭配发电机使用

输入电压与频率范围广，能有效隔离发电机产生的不良电力，为负载提供洁

净、安全、稳定的电源。

零切换

市电不稳定时，UPS供电模式的转换时间为零，有效保证了负载运行的安全

性和可靠性。

强大的扩展性功能

智能插槽能提供丰富的可扩展功能，可选择安装WinpowerCMC监控卡、

SNMP卡、RS485、AS400卡、EMD环境监测器。

净水厂中控室选用容量10kVA的UPS1台、预处理厂控制分中心中选用容

量6kVA的UPS1台。控制主站选用容量3kVA的UPS6台、控制子站选用容量

IkVA的UPS10台。

（1）主要技术参数：

1）纯在线式，双变换UPS产品，保证长期连续运行;

2）主机为机架式塔式兼容式设计，可放于19英寸标准机架上；

3）工作环境：环境温度为：0℃〜40c连续工作；

4）主机采用智能化全数字（DSP）控制系统进行控制信息处理；

5）产品零部件紧固无松动，表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等

现象，表面涂覆层不应起泡、龟裂和脱落，金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤；

6）主机操作方便灵活可靠，提供4时大屏幕液晶显示；

7）说明功能的文字符号及功能显示应清晰端正，并应符合有关标准规定。

（2）主机输入要求

1）输入额定电压：380VAC；

2）输入电压范围为228VAe〜478VAC；

3）输入频率范围为：40Hz〜70Hz；

4）输入功率因数：〉0.99（满载时）；

5）输入标配防雷浪涌冲击电路；

6）整流器要求：采用IGBT高频整流技术；

7）电池输入要求并机时可以共用电池组。

（3）主机输出要求

1）逆变器：采用全数字DSP控制IGBT逆变技术；

2）电池模式下输出频率：50Hz稳定度±0.2%；

3）输出功率因数不低于0.9；

4）输出电压失真度：线性负载＜3%,非线性负载〈5%；

5）输出电流峰值系数：UPS所允许最大非正弦波峰值电流与输出电流有效

值之比23：1；

6）*市电模式下系统工作效率：292%,可达94%,满足绿色电源和节能

环保的要求；

7）过载能力：过载105%〜125%运行5分钟，过载《150%运行1分钟，

大于150%运行200mS；

8）市电电池切换时间:UPS在市电和电池两种状态间切换的时间应为0ms；

9）主机对电池有大功率充电能力，标配超过10A的充电电流。

10）旁路逆变切换时间：从逆变器停止工作时起，到电网直接供电时止或从

电网直接供电起到恢复逆变器工作时止所需要的时间＜lms；

11）噪音（距离设备1米处）：V58dB（A）；

12）要求支持软线并联运行方式，支持3+1并机，为避免电气插框的单点瓶

颈故障，不得配置电气插框；

13）要求标配同步双总线功能，可进行同步双总线方案配置。

（4）电磁兼容

1）传导干扰符合YD/T983-1998中5.1表2"A级TPE电源端口传导骚扰

限值”规定；

2）电磁辐射干扰符合YD/T983-1998中5.2表4"A级TPE在10m测试距

离的辐射骚扰限值”规定；

3）抗干扰性能应符合YD/T983-1998中7.3表9”抗干扰性能最低测试等级

和判定准则”的规定；

（5）告警保护功能

1）输出短路保护：输出负载短路时，UPS应立即自动关闭输出，同时发出

声光告警，但声音告警应能屏蔽和复位；

2）输出过载保护：输出负载超过UPS额定负载时，应发出声光告警；超出

过载能力时，应转旁路供电；

3）过温度保护：UPS机内运行温度过高时，发出声光告警并自动转为旁路

供电；

4）电池电压低保护：当UPS在电池逆变工作方式时，电池电压降至告警点

时发出声光告警，降至保护点时停止供电；

5）输出过、欠压保护：UPS输出电压超过设定值时，发出声光告警并转为

旁路供电；

6）高压防护：市电高于主机输入范围，能切断市电输入，避免其它元器件

受损。

（6）电池管理功能

1）在电池管理方面，系统应能对电池的充电电流、过度放电保护等方面进

行智能化控制；

2）具备低压脱离保护功能，在蓄电池低压时自动脱离负载;

3）来电后保护UPS自动重启并对蓄电池进行恒压限流充电；

4）UPS应满足满载后备1小时电池容量要求；

（7）安全性、可靠性要求

1）外壳保护要求：UPS保护接地装置与金属外壳的接地螺钉间应具有可靠

的电气连接，其连接电阻应W0.1Q；

2）绝缘电阻：环境温度在（22±5）℃,环境湿度W90%RH时，UPS的输入

端、输出端对地施加500V直流电压时，绝缘电阻应＞2MQ；

3）绝缘强度：输入电路对地，输入电路对输出电路和输出电路对地应承受

方均根值为1500V（或直流电压2121V）的50Hz正弦交流电压一分钟；信号控

制电路对地应承受方均根值为500V的50Hz正弦交流电压（或直流电压707V）

一分钟不击穿，不飞弧，漏电流小于20mA；

4）对地漏电流：UPS机壳对地的漏电流应W3.5mA；

5）可靠性要求：UPS设备在正常使用环境条件下，平均无故障间隔时间

MTBF应250,000h（不含蓄电池）。

（8）远程监控通讯能力

1）具有干接点实现外部告警的功能，包括市电告警、UPS故障告警（内容

包括UPS电池低电压告警和逆变故障告警等）等相关能反映UPS运行性能的告

警；

2）应具备USB监控接口，并提供智能监控卡插槽，可接入相关通讯卡，支

持TCP/IP、RS485和MODBUS等通讯接口，并免费提供监控协议；

3）主机具有标准的USB通讯接口，采用国际标准通讯协议，并免费提供通

讯协议，具有良好的开放性。

3.2核心交换机

根据招标文件要求，我公司核心交换机选用华为S5720S-28P-SI-ACo

安装：2U标准机架式安装；

模块化：通过接口模块实现端口扩展；

路由功能：支持三层路由功能；

端口配置要求:不少于4个千兆单模光纤接口，不少于20个千兆RJ45接口，

支持强大的端口扩展能力；

实现1000Mbit/s中心环网技术，实现热备交换机冗余；

支持虚拟局域网技术（VLAN）,质量服务（QoS）,多播过滤功能（IGMP）,

流量限制功能，模块可热插拔，广播数限制,IEEE802.3x流量控制,简单网络时间

协议（SNTP）,服务类型（TOS）Diff.-Serv（DSCP）,服务类型优先级映射；

支持Hiper-Ring或N-Ring或ERSTP冗余环技术，保证任何一台主交换机出

现问题，所有服务器和在线工作站可继续工作，环网重构时间严格小于50ms,

MRP（介质冗余协议），RSTP（快速生成树协议），MSTP,RedundantNetwork/Ring

Coupling（网络耦合/主备链路）网络耦合结构重构时间小于200ms,通过机箱支

持冗余电源供电，支持冗余信号故障输出，支持静态或动态链路聚合协议；

支持静态路由，RIPV1/2,OSPF,VRRP,HiVRRP,L3ACL（三层访问控

制列表），组播路由DVMRP/PIMDM等路由协议；

安全功能：支持防火墙功能，支持基于MAC地址和IP地址的端口安全，通

过802.1X的端口访问控制，SSH,SSL,SNMPV3等安全功能等；

网络管理及实时故障诊断：支持WEB管理，支持StoneView,支持N-View

OPC,CLLTELNET,HiDiscovery,IndustrialHivision,SNMP协议，可实现远

程实时在线故障诊断，当故障发生时，用户可在第一时间实现故障的诊断和定位。

净水厂和预处理厂中控室各配置一台监控管理层交换机20电4光。

3.3过程控制层环网交换机

根据招标文件要求，我公司过程控制层环网交换机选用华为

S2700-18TP-EI(AC)o

采用工业级的基于TCP/IP的网管型以太网交换机；

端口配置：交换机配置2个千兆SFP插槽；

单台设备端口时延WIOus,支持热插拔；

拓扑结构为任何一个电口或光口都可支持多种网络结构（总线形、星形、环

形）；

链路冗余：支持Hiper-Ring或N-Ring或ERSTP冗余环技术，MRP（介质冗

余协议），RSTP,网络故障时，业务恢复时间W200ms；

网络管理：支持SNMP网管/支持VLAN子网划分/支持端口安全性（端口

MAC地址绑定，端口访问控制）/可安全隔离工控数据；

交换机为一体式设计，配置灵活，可灵活配置；现场设备为无风扇设计，卡

轨式安装，支持24VDC冗余电源输入，可选宽温（-40℃〜70℃）；

环境耐受能力：产品按工业标准设计，MTBF在15年以上/能在高温、湿热、

强电磁场环境工作；

标准认证：通过电讯设备和民用电器安全标准CU160950认证/通过工业控制

设备安全标准CU15O8认证。

3.4过程控制层接入交换机

根据招标文件要求，我公司过程控制层接入交换机选用华为华为

S1720-20GFR-4TPo

采用工业级的基于TCP/IP的网管型以太网交换机;

端口配置：交换机配置4个10/1OOMRJ45口;

单台设备端口时延WlOus,支持热插拔；

拓扑结构为任何一个电口或光口都可支持多种网络结构（总线形、星形、环

形）；

链路冗余：支持Hiper-Ring或N-Ring或ERSTP冗余环技术，MRP（介质冗

余协议），RSTP,网络故障时，业务恢复时间W200ms；

网络管理：支持SNMP网管/支持VLAN子网划分/支持端口安全性（端口

MAC地址绑定，端口访问控制）/可安全隔离工控数据；

交换机为一体式设计，配置灵活，可灵活配置；现场设备为无风扇设计，卡

轨式安装，支持24VDC冗余电源输入，可选宽温（-40C—70℃）；

环境耐受能力：产品按工业标准设计，MTBF在15年以上/能在高温、湿热、

强电磁场环境工作；

标准认证：通过电讯设备和民用电器安全标准CU160950认证/通过工业控制

设备安全标准Cul508认证。

3.5计算机操作站

根据招标文件要求，我公司计算机操作站选用联想扬天M4900C系列,

可满足项目需求。

CPU:IntelCorei74790主频：3.6GHZ,

RAM：DDR3/16G,最大4000MHZ

HDD：SSHD固态混合硬盘-2000G

光驱：Blue-ray蓝光光驱

网卡：集成千兆

声卡：1个

显卡：独立显卡2GB

标准键盘及鼠标器

USB口：6个

接口：4个串口、4个PCI扩展插槽和1个DVI-I外部视频显示器接口

显示器：23英寸液晶显示器

通过UL508等国际工业认证。

3.6服务器

根据招标文件要求，我公司服务器选用联想SystemX3850X6系列，可满足

项目需求。

架式服务器(4U)

CPU:Intel至强处理器E7系列，主频：1.9GHz

RAM：DDR3/4x8G1600MHz

硬盘:热插拔SCSI,3*300G

硬盘接口类型：ServerRAIDM5210支持SATA/SAS0/1/10

网卡：2*1000M

最大硬盘容量：8x2.5寸SAS热插拔硬盘槽位

配置4个千兆网口

电源：900W冗余电源

配置中文操作系统WINDOWS2003Server

3.7便携式编程器

根据招标文件要求，我公司服务器选用联想昭阳E42-80-ISE,可满足项目需

求。

CPU：IntelCorei77500U,主频：2.7GHz（优于招标文件）

内存：DDR3/4G1600MHZ

硬盘：SSHD固态混合硬盘-1000G

液晶显示器：14英寸显示器

驱动器：DVD-RW

核芯显卡+独立显卡

内置千以太网卡及读卡器

配置中文操作系统WINDOWS7

3.8激光打印机

根据招标文件要求，我公司服务器选用HPM551n,可满足项目需求。

黑白打印速度：大约32Ppm

彩色打印速度：32ppm

最高分辨率：1200x1200dpi

最大打印幅面：A3/A4

处理器：800MHz

内存：1GB

网络打印：支持有线网络打印

双面打印：手动

高速USB2.0设备端口

2个内置USB主机端口

1OBase-T/1OOBase-TX/1OOOBase-T（RJ-45网络接口）。

3.9PLC

根据招标文件要求，我公司服务器选用GEPAC3i系列PLC,可满足项目需

求。

设备介绍：

美国通用电气公司是世界五百强企业,从事自动化产品的开发和生产已有数

十年的历史，其产品在全世界已有数十万套安装业绩的PLC系统,包括PACRx3i、

PACRx7i>90-30,90-70,Versamax>GeniusI/O、VersaPointI/O、VersaMax

IP和新一代的PAC控制系统等，GE旗下的PLC控制器以及工业网络，HMI人机

界面，工业软件等，一直引领着自动化产品的发展方向，其产品在在冶金、化工、

能源、水利调度等领域都有着十分广泛的应用。VersaMax是GEfanucAutomation

公司推出的新一代控制系统，其设计新颖、结构紧凑、通用性强、配置灵活、

经济实用，为自动化控制系统提供了功能强大的系列产品。

VersaMax是唯一具有三合一功能的系列产品，它既可以作为单独的PLC控

制机，具有可接受的价格和优越的性能；又可以作为10子站，通过现场总线接

受于其它主控设备，诸如GEFanuc90-70、90-30以及第三方PLC、DCS或计算

机系统；还可以构成多台PLC组成的分布式大型控制系统。VersaMax产品为模

块化可扩展结构，构成的系统可大可小，为现代开放式控制系统提供了一套通用

的、便于试试应用的、经济的解决方案。

通用电气(GeneralElectric)

GE是100多年前由托马斯-爱迪生创建的全球化的

公司。今天由杰夫-伊梅尔特领导的GE,是全球最

受推崇的公司。

GE是唯一一个自道-琼斯工业指数在1896年创建以来仍然留在上面的

公司。GE由以下组成：

・11个主要业务集团

■GEFanuc是GE基础设施集团成员

•2002年GE全球销售额1317亿美元

•全球有33万GE员工，遍布100多个国家

•2002年GE销售利润141亿美元

VersaMax是GE公司按照独一无二的SixSigma原则进行优化设计制造。Six

Sigma意味着应用全面的研究和开发技术、分析众多的用户要求、符合严格的质

量控制标准。VersaMax完全满足UL、CUL、CE、ClassIZone2ClassI

Division2等国际标准。

回叫GEFanuc全球解决方案

•GE基础设施集团的•部分

•GE和FANUC合资

•拥有众多工业领域各种应用的用户

•众多获奖产品和服务

•六西格码方法

技术和客户服务

中心Edmonton,

Canada

技术和专业服务中心总部一技术、商务和技术支持中心

Albany,NYCharlottesville,VAFoxborough,MA

GEPLC(PACSystemsRX3iGEFanucPLC(PACSystemsRX3i)引入下一代自

动控制产品。GEFanuc在可编程控制器和I/O产品方面，一直是先进技术的领

导者。随着推出第一个带有高级诊断功能的分布式I/O-GENIUS®I/O系统,

GEFanuc彻底改变了所有应用系统必须是集成在一个中央机柜里的概念。接着

推出了建立在真正的开放式标准上的90—70系列PLC,紧接着第一个具有小体

积的大型PLC-90-30系列PLC也出现了。现在，GEFanuc正在领导工业领域

的又一次革命性的改变，推出了新的可编程自动化控制器-PACSystemSo超越

集成。GEFanuc的PACSystems系统代表了所有控制的真正集中。当今的控制

系统，通过通讯把不同的控制部分连接在一起。一个集成的系统是分别由过程控

制、运动控制和离散控制等部分构成的，它们虽然集成在同一个系统里并且共享

数据，但它们的硬件和软件工具仍然是单独的。您能否用一个控制器来做这一切？

您把所有的控制混合在一起，可能有80%的过程控制，15%的离散量控制和5%

的运动控制，所有这些放在一个控制器里。而且你还可以将这个控制放在多个平

台上，保证同样的执行而不必考虑它正在运行的平台。单个的轻便机制，多目标。

PACSystems控制技术是建立在标准的嵌入式体系结构上，采用通用的操作系统。

您选择该硬件是基于性能、合适性和成本。一种开发工具，一个工程环境。GE

Fanuc的CIMPLICITY®ME为PACSystems的所有编程、配置和诊断提供了

通用的工程开发环境。创建一次逻辑并将其存在工具箱里，就可以利用工具箱目

标库反复地使用它。另外，使用变量名编程也使得设计更灵活，同时提高了工程

设计的生产率。从内到外，基于标准的系统。GEFanuc继续支持基于工业标准

的现场总线通讯，诸如ProfibusTM和DeviceNetTM等，同时使用一种基于先进

的以太网WireTM标准的底板总线，使得I/O更新的速度大大改进。保护您的投

资。PACSystems系统先进的特性和扩展技术，兼容GEFanuc现有的控制系统。

这使得工业控制系统实现无缝的移植，保护了现有的I/O和应用开发的投资。可

按时升级控制器而不破坏机柜原来接线。成本低但功能强——PACSystemsRX3i。

全新的PACSystemsRX3i控制器是PACSystems可编程自动化控制器（PAC）家

族的最新成员。GEFanuc自动化的PACSystems系列控制器2004年曾荣获三

项国际公认权威业界出版物颁发的创新大奖。同PACSystems家族的其他成员一

样，PACSystemsRX3i拥有一个单一的控制引擎和一个统一的编程环境，能够在

多种硬件平台方便地应用，并提供控制选择的真正融合。与PACSystemsRX7i

拥有同样的控制引擎，这个全新的PACSystemsRX3i控制器以更简洁、低成本

的组合提供了高水平的自动化功能。PACSystems轻便的控制引擎能在多个不同

的平台都有出色的表现，使OEM和最终用户都能从众多应用选择方案中找到最适

合他们需要的控制系统硬件。性能：

•高速处理器和专利技术使得从输入到输出的时间更快，避免了所谓的信息瓶颈

•每个模块插槽都有双重背板总线支持：

•高速度、基于PCL提供全新的改进版I/O的快速产出

•拥有将现存的系列90-30I/O轻松升级的串行背板

•赛扬（PentiumIII处理器）300mHz的CPU和10M内存，支持高级编程和高性

能

•能在控制器中存储逻辑文本和机器文本（Word,Excel,PDF,CAD等其他文件），

减少停机时间并改善故障检测过程

,开放的通信功能，包括对Ethernet、Profibus>DeviceNet、Genius网络

和串行通讯的支持

•支持高密度的离散I/O模块，通用模拟量模块（每个通道都可以组态成热电偶、

热电阻、应变片、电压和电流），隔离模拟量模块，高密度模拟量模块，高速计

数器以及运动模块

•扩展的I/O模块新增了更快速的输入输出处理、高级诊断以及多种可配置的中

断功能

•对于新的模块和升级模块都有热插拔功能

3.10机柜

我公司选用机柜满足以下技术规范要求，并逐项回复所提供产品的性能、指

标：

设备需符合ANSI/EIARS-310-D、DIN41491；PARTkIEC297-2、DIN41494；

PART7、GB/T3047.2-92标准，兼容19”国际标准、公制标准和ETSI标准

设备有很强的兼容性，所有满足EIA-310-D标准的设备都可以安装在机柜中。

设备提供多种机柜尺寸和部件，根据不同应用需求灵活配置。

设备前后门采用网孔门设计，网孔为六边形设计，通孔率需达75%,利于机

柜内设备通风散热，适应新型服务器高热密度的散热需求.。

设备前门为单开网孔门，能满足左右开门，便于现场根据需要调整开门方向.

设备前门锁为单点锁，锁紧可靠，门锁开启轻巧、无噪音，锁芯旋转灵活无卡涩，

满足左手或右手开门习惯；双开后门用锁锁为连杆式三点锁，结构简单，锁紧牢

固，门锁开启轻巧、无噪音，锁芯旋转灵活无卡涩，满足左手或右手开门习惯.

机柜前后门锁钥匙通开.必要时，前后门锁可与机械式数字密码锁现场互换安装，

以提升机柜安全性。

对于600mm宽机柜产品,在机柜后部一侧或两侧垂直安装PDU时,PDU与机柜

后部19”水平安装操作空间不发生干涉。

投标机柜在去除底轮和水平地脚情况下,可以直接固定放置在机房地板或与

机房地板水平高度相同的槽钢上.同时前后门可以正常打开和关闭。

投标机柜前后19”安装立柱在机柜内部的安装位置（深度方向）前后可调，安

装立柱正反面均有U高度刻度,安装立柱侧面有安装孔,可安装无工具安装方式

的线缆管理单元（理线环或扎线带），实现快速简易的垂直线缆管理。

投标机柜侧板要求为快速拆卸式侧板，无工具安装,投标机柜侧板带锁，侧板

锁和机柜前后门锁钥匙通开。

投标机柜提供并柜连接套件，支持在带侧板和不带侧板两种情况下的并柜安

装。

设备能提供上下走线方式（标配），方便现场布线。

设备所有部件可靠接地，确保操作安全，满足IEC60950-l-2005o

设备表面颜色暂定为黑色（RAL7021）,最终待设联会确定；静电喷塑表面

附着力需满足GB/T9286-98标准二级或二级以上；硬度满足GB/T6739-96标准

2H或2H以上;耐冲击性采用GB/T1732-93标准进行测试;涂层厚度采用GB/T1768

标准进行测试，60um~80um之间。

设备表面电镀处理采用GB/T2423.17T993标准进行测试，外观不可见锈斑。

设备材料满足，前后网孔门材料采用1.5mm冷板；立柱材料：2.0mm冷板;

框架材料：2.0mm冷板。

设备能兼容冷热通道设计与现场安装施工,需能配套各种封闭式或开放式的

冷却方案与现场安装施工。

3.11无源隔离器

我公司选用倍加福K系列无源隔离器。

所有PLC模拟量端口加装无源隔离器。标准信号3端隔离放大器，接线端子

使用可插入式，用于标准电流信号的电隔离、转换、放大和过滤。测量变送器支

持故障监控和NFC通信。

主要技术要求：

环境温度（运行）-10℃~60℃

保护等级IP20

输入电流0mA~20mA4mA~20mA

输入电流的输入电阻大约63。

输出电流0mA~20mA4mA~20mA

最大输出电流22mA

负载/输出负载电流输出W600Q

传输行为1:1对应于输入信号

额定供电电压24VDC

电源电压范围9.6VDC-30VDC（T型连接器）可用来桥接电源。

可以卡接到符合EN60715标准的35mmDIN导轨上）

典型电流耗量25mA（24VDC）54mA（用12VDC）

功耗^800mW（At9.6VDC）

最大传输误差0.1%（终值的）

截止频率（3dB）大约30Hz

阶跃响应（10-90%）大约10ms

保护电路瞬态保护

电气隔离加强绝缘符合IEC61010-1标准要求

电涌电压类别II

污染等级2

额定绝缘电压300V

测试电压，输入/输出/电源3kV（50Hz,Imin）

电磁兼容性符合EMC条例2004/108/EC

发射干扰EN61000-6-4

外壳材料PBT

安装位置任意

符合性符合CE标准

3.12软件

软件包括：系统平台软件、组态软件、通讯软件、开发软件、应用软件、密

码、专有技术等，所有软件的产权在系统验收后，属于用户所有，并将应用软件

源程序提供给用户。

所有软件是投标截止日前市场上最新、最稳定的中文版本。（若市场上没有

中文版，对软件进行汉化）。

所有软件提供最新版正版软件。供货时应同时提供报关单和厂家出具的与所

供产品对应的产品服务承诺函。

（1）监控系统

1）操作系统支持：

SCADA监控组态软件能够很好的支持目前市场上主流的操作系统（均为正

版），其中包括：

Windows操作系统系列最新版。

SCADA系统中的历史归档服务器能够支持市场上主流的32位架构和64位架

构的服务器。

2）软件架构：

监控系统是开放的、灵活的，可以对控制系统进行监测、控制，具有动态画

面显示功能、报警、报表输出功能、趋势预测功能、实时历史数据存储功能。软

件采用全中文操作模式，能够组态中文显示画面等功能。具有使用方便、简单易

学、软件组态灵活的特性，确保用户可快速开发出实用、可靠、有效的自动控制

系统。

监控系统是完全的客户机/服务器（C/S）结构，服务器负责采集、处理和分

发实时数据，而客户机无须创建任何数据点便可直接远程访问、读写和组态数据

库，服务器和客户机的数量不受限制。

SCADA系统中的每一个任务（I/O、趋势、报警、报表、显示）都可以被系

统中的其他计算机共享。

集成的报表：报表可以由一个命令触发，或者根据需要按一定周期运行或当

特定事件发生时运行，报表能够以任何您想要的格式生成，包括文本、CSV、当

前或历史数据，甚至计算的结果以及一些统计分析日、周、月、年报等。报表内

也可以包括操作指令来改变现场的操作或变量，下载指令，进行诊断，改变数值

等。

3）监控系统主要功能

管理功能：根据生产过程工艺仪表采集到的数据，生产设备运行中状态信号

和电气数据以及化验数据和其他信息等，协调和管理全厂生产过程的生产调度，

打印生产报表、绘制趋势曲线图，报警及事件记录。

提供与水厂管理系统的接口。生成水厂的生产工艺流程、变配电系统实时动

态图，给水厂生产值班人员提供清晰、友善的人机界面，生动形象地反映生产工

艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储、显示和查询。

生成各类生产运行管理的班报、日报、月报和年报表。

控制功能：在基于图形界面和中文提示方式下，水厂的生产值班人员在中控

室通过计算机的键盘或鼠标开启或停止设备、设定控制调节参数。对重要设备的

控制加设密码保护。

通讯功能：中心控制室监控系统与其他系统进行通讯，如与现场的各PLC

站之间的通讯，与上级管理调度系统之间的通讯、以及第三方设备之间的通讯等

等。

工艺控制显示功能：工艺控制显示功能主要是人机界面功能。在水厂控制中

心的操作员计算机显示器上动态显示全厂各工艺流程、各工艺设备和高低压配电

设备的实时运行工况，各工艺和电气等生产数据的显示，使生产管理人员实时掌

握全厂的生产运行情况，能从总图到详图多层次监视。人机界面总体结构为分层

展开式，包括以下画面（应不局限于）：

整体显示

监控系统总图

全厂动态工艺流程总图

自控系统总图

全厂总平面图

全厂检测仪表位置图

变配电系统图

网络系统图

分屏显示

各生产工艺段流程图

各主要设备及相关辅助设备的状态和回路图等

趋势显示：可用棒状图或线状图实时显示所有工艺参数和电气参数的变化趋

势，可在一幅画面上选择1个至20个参数显示同一时间内的变化曲线图，并用

不同颜色标识，显示数据应根据实时变化不断校正，光标值应在画面显示。操作

员可方便的调整趋势显示时间坐标或输入范围，其时间周期可由操作员设定（从

10分钟到1周连续可调），操作人员能够输入开始时间和结束时间，并随着时

间周期的变化，数据采样频率也应相应变化。

工况显示：形象显示设备的工况：包括：就地手动、自动、运行、停止、故

障、阀开到位、阀关到位、阀中间位、阀门故障等，具体故障以文字显示。能显

示主要设备的启/停时间、本次运行时间、累计运行时间，并能根据运行时间自

动提示设备运行状态等。

事件驱动和报警功能：当某一参数超过设定值或设备出现故障时，在管理计

算机上能及时发出声光报警，在报警时显示终端发出声音和闪光提醒值班人员，

同时显示相应的提示和画面，并记录在报警数据库中，及时打印。

系统具有报警复位功能，对于未确认的报警应持续发出声光报警。系统在显

示总图和分系统图以及单体设备工艺图时，可在画面中显示设备故障纪录，使值

班人员能够全面了解设备的故障情况。

所有的报警信号应以时间先后排队，队列可以在画面上显示并存储在报警数

据库中，并显示报警信号是否被确认和是否已处理并恢复到正常的工况。报警可

以抑制。

操作窗口功能：在中控室计算机上能对工艺设备进行远程控制。值班人员用

鼠标选中所要操作的设备，则弹出一个操作窗口，通过键盘或鼠标能对设备进行

开停控制或调节控制。这为值班人员处理一些突发事件提供了极大的便利，在自

动控制效果欠佳时可切换到远程人工控制，能确保系统的连续可靠地运行。

历史数据的存档及管理：所有系统采集的实时数据都可按类型、名称、属性

分类，按时序依次存档，或写入数据库服务器。历史数据的采样周期在5分钟

到24小时内连续可调。根据历史存储数据，可计算主要的生产指标（如配水电

耗、综合电耗、药耗的最小值、最大值、平均值、偏差值、累积值等）。并自动

生成运行数据比较表。运行程序的结果也可以存储在历史资料库。

历史数据的显示：

事件类：按要求进行检索。最新的事件列在第一个页面上第一条。

表格类：可按PLC站名、点属性、日期分类列表，每排一个变量，表明时

间、属性、测量范围、实时值，并用颜色和符号表明数据性质，也可以在表格上

选定数据点，对其设定值、测量范围、数据性质进行修改（只能由具有相关权限

的操作人员进行）。

事件登录及处理：“事件”是指运行事件和重要的系统操作，事件登录是按

时间顺序排列的，站内事件顺序记录分辨率应不小于20ms。以下事件都要记入

不可修改的“事件登录簿”：

全部的报警

调度命令

挂标记操作（如检修状态、遥控禁止状态等）

报警的禁止或允许

使一个点退出或进入扫描

写入数据