人防工程風水電系統設備遠程控制研究現狀

徐國富 景政 李亮 白建國

(中國人民解放軍66139部隊，北京 100042)

0 引言

風水電系統是人防工程重要的支持保障系統，承擔著工程內通風換氣、用水用電，滿足整個工程內人員工作、生活需要及設備運行需求，保障工程的順利運行。隨著信息化技術的飛速發展，為了滿足未來戰爭對人防工程保障提出的新要求，人防工程風水電設備遠程控制勢在必行。因此，需要對人防工程風水電設備遠程控制進行深入的技術探索和研究，可為人防工程風水電系統設備遠程控制系統設計提供理論基礎。本文在分析設備遠程控制技術國內外研究現狀的基礎上，對中央控制、“三防”、通風空調、給排水、發供電等系統設備安裝、運行現狀、自動化程度、存在問題等情況進行梳理。

1 設備遠程控制技術研究現狀

遠程控制系統是從本地計算機監控系統結合網絡技術發展而來，通過使用它可以快速、準確、實時的完成現場數據的收集，技術人員無需親臨生產現場就可以對設備進行設備運行狀態改變、設備參數更改等操作。國內外對遠程自動化都進行了大量的研究［1，2］。

隨著Web網絡技術的飛速發展，國外已經開發出基于Web的分布式遠程監控系統，美國OPTO22研制開發了“以太網I/O系統”(SNAPI/O系統)，通過Internet對分布在遠程現場的I/O進行訪問，從而實現對遠程設備的監視和監控［3］。該系統已成功應用于工業過程監控、路橋收費監控系統、輸油管線的監控及樓宇的智能化監控等多項工程中［4］。國內對遠程監控技術也開展了積極的研究［5，6］。目前，許多高校已成功將大數據、云計算、物聯網、人工智能等先進成熟技術應用到遠程控制領域。劉學多通過研究認為，遠程設備管理平臺的設計與實現可以基于物聯網的應用研究優勢，依托當前物聯網最新先進技術，建立了物聯網遠程設備管理平臺，其平臺研究主要集中在應用層信息管理平臺設計［7］。李森在對遠程控制系統研究的基礎上，提出了基于Alljoyn虛擬設備的物聯網遠程控制解決方案，完善了基于云平臺通信通道的物聯網遠程控制解決方案，建立了基于云平臺通信通道的物聯網遠程控制系統，實現了一套完整的物聯網遠程控制系統［8］。尤樂樂等人設計出一套能夠監測室內環境數據并實時上傳數據的設備系統，人們可以根據設備顯示的數據來判斷室內環境信息，并做出相應調整以改善室內環境［9］。

遠程控制系統已經在許多領域中獲得了應用，在使用遠程控制系統后，企業的效益得到了很大的提升，證明它的應用前景十分光明。今后發展的方向應該是更快、更準、更穩定。隨著遠程控制技術的不斷完善，使得它有了更多的應用平臺，覆蓋更多的領域，正朝著深度融合和智能化方向發展。

2 人防工程風水電設備遠程控制運行現狀

經過調研，總的來說，我國人防工程風水電設備控制系統主要存在以下三個方面問題:一是“面”上缺乏整體規劃。現有控制系統建設時間較早，缺少總體規劃、未建設統一開放平臺對各分散系統進行管理，建設也不完善;二是“線”上難以互聯互通。信息網絡基礎建設滯后，信息傳輸能力低，缺乏大規模、高帶寬的信息傳輸支撐能力，難以實現資源共享與信息互通;三是“點”上不夠完善先進。現有的許多系統設備還沒有進行有效控制，與信息社會建設發展存在明顯“時代差”，自動化、智能化水平較低。人防工程風水電設備控制系統主要由中央控制、通風空調、給排水、發供電等各分系統組成，下面分別對各分系統設備運行現狀進行分析。

2.1 中央控制系統設備運行現狀

通常人防工程在中央控制室設置1臺智能管理機，并通過開發智能管理軟件，來實現對現場設備的控制與管理功能。中央控制系統下設通風空調、給排水、供配電、視頻監控4個分系統。用戶登陸系統以后，可以實現對各系統設備運行情況進行查看，選擇數據管理模塊查看當前傳感器的數據和報警信息，對設備進行遠程控制。

目前，許多工程系統運行存在以下幾個問題:

1)系統設計比較簡單，工程內有些系統還沒有納入監控范圍，比如通信系統、環境監測、消防系統;設計在內的分系統還有許多設備沒有納入控制范圍，許多參數沒有納入監測范圍，設備控制自動化、智能化程度較低。

2)中央控制系統沒有接入人防網，也沒有連接局域網，不能與工程內作戰指揮室和工程外部及時進行數據交換，不能將工程運維情況和相關數據及時傳送到指揮鏈路。

3)登錄系統可以在線查看設備運行情況和儀器儀表實時數據，但不具備數據報表、生成功能和數據分析功能。

4)由于年久失修，許多設備已經老化或過時，還有的控制設備已經損壞，亟須進行更新換代。

2.2 通風空調系統設備運行現狀

人防工程通風空調系統主要作用是保證工程的正常通風換氣，為工程內各房間提供適宜的溫濕度環境，系統分為進風系統、排風系統和空調系統，主要設備有手電動閥門、進風機、排風機、空調風機、冷卻器和加濕器等。

目前，許多工程手電動閥門、進風機和排風機等設備已經實現了遠程控制，但有些設備還沒有被有效控制，設備運行參數還不能實時掌握。比如進風機和排風機能遠程控制開關，但送風量大小不能根據需要進行調節。空調系統只能實現遠程開關控制，但不能調節送風量大小，更不能根據各房間溫濕度大小自動控制空調設備。

2.3 給排水系統設備運行現狀

人防工程給排水系統分為給水系統、排水系統和消防系統，主要設備有水泵、各種閥門、過濾器、壓力表、溫度計、水位計等。

目前，許多工程中央控制系統能夠實現對水泵、水庫管道閥門的開關控制，但工程各水庫均未安裝水位傳感器，無法監控水位。此外，對管道水壓也未監測。沒有在通信、指揮控制機房等重要房間地面及管線溝槽安裝漏水、積水監測報警設備。

2.4 發供電系統設備運行現狀

人防工程發供電系統主要作用是保障整個工程設備和照明用電，系統主要由柴油發電機組和配電系統等組成。

目前，許多工程柴油發電機組運行主要存在以下三個問題:

1)工程內安裝了UPS系統，外電源突然中斷，可以自動啟用UPS系統，通過人工啟動柴油發電機組，完成外電源和內電源的切換，但沒有對UPS系統運行狀態進行監控;

2)在柴油電站可以一鍵啟動柴油發電機組，但控制屏沒有引接到中央控制室;

3)油庫中沒有安裝油位傳感器，不能監測油庫油位。配電系統主要由低壓配電柜、動力配電箱、照明配電箱和雙電源自動切換盤等組成。

配電系統設備運行存在以下幾個問題:

1)現場配電設施缺少PLC控制器等設備，沒有實現對低壓配電柜、動力配電箱、照明配電箱的遠程控制;

2)沒有對低壓配電柜、動力配電箱、照明配電箱的電壓、電流等參數進行遠程監測;

3)不能實時監控現場電力開關柜的運行情況，及時發現電力開關成套設備報警信息和故障等;

4)沒有對配電室溫度進行監測。

3 結語

我國大部分人防工程風水電系統自動化水平不高，技術相對落后，對人防工程風水電遠程控制系統研究方面還處于理論論證和試驗階段，這是不符合未來高技術信息化戰爭中對人防工程的保障需求。因而綜合考慮國內外設備遠程控制技術現狀，以人防工程所風水電設備保障需求為牽引，開發一套風水電設備遠程控制系統對設備的高效管理具有重要意義，它不僅能夠提高工程保障的可靠性和快速性，還可以減少工程維護人員，降低設備的運行能耗，大大提高工程的運行管理水平和保障能力。