[Tóm tắt]:Với mức sống ngày càng tăng của người dân, mọi người ngày càng quan tâm đến sức khỏe và yêu cầu về điều kiện y tế ngày càng cao, các phòng thí nghiệm y tế khác nhau, thiết bị chẩn đoán y tế, nghiên cứu và phát triển công nghệ chẩn đoán và các doanh nghiệp công nghiệp hóa cũng đã phát triển đáng kể. Các doanh nghiệp nghiên cứu và phát triển thuốc thử chẩn đoán sinh học có sự đa dạng và phức tạp nhất định trong thiết kế điện và quản lý hệ thống phân phối điện. Bài viết này giới thiệu ứng dụng của hệ thống giám sát điện trong các doanh nghiệp nghiên cứu và phát triển thuốc thử chẩn đoán sinh học, lấy ví dụ về dự án nhà máy sản xuất thuốc thử chẩn đoán sinh học của Chiết Giang Dean Diagnostic Technology Co., Ltd.

[Từ khóa]:doanh nghiệp; Hệ thống giám sát điện; Chẩn đoán sinh học; phòng thí nghiệm

1 Tổng quan dự án và mục tiêu xây dựng

Zhejiang Dian Diagnostic Technology Co., Ltd (viết tắt là "Dian Diagnostics" hoặc "Dian") được thành lập vào năm 2001 và có trụ sở tại Hàng Châu. Chẩn đoán Dean dựa trên các lĩnh vực như phòng thí nghiệm y tế độc lập, giám định tư pháp, bán sản phẩm chẩn đoán, nghiên cứu và phát triển công nghệ chẩn đoán và công nghiệp hóa. Dự án bao gồm hai nhà máy sáu tầng với tổng diện tích sàn 44.866 m2. Dự án tổng cộng có ba phòng phân phối điện, lần lượt là phòng phân phối điện 1, 2 và 3, trong đó phòng trực ban nằm ở phòng phân phối điện 1.

2 Hệ thống phân phối điện tiên tiến

Hệ thống phân phối của các công ty nghiên cứu và phát triển thuốc thử chẩn đoán sinh học thường phức tạp hơn và mức tải cao hơn. Có những yêu cầu quản lý cao về độ tin cậy hoạt động của hệ thống phân phối điện, chất lượng năng lượng điện và an toàn điện, điều này mang lại một số yêu cầu nhất định cho việc quản lý hoạt động của hệ thống điện. Giám sát thời gian thực mạng lưới phân phối và các thiết bị điện thông qua hệ thống giám sát điện Acrel-2000. Nó có thể cải thiện độ tin cậy cung cấp điện của doanh nghiệp và khả năng ứng phó với các trường hợp khẩn cấp, thực hiện các giải pháp phân phối điện thấp từ xa thông qua máy chủ giám sát hoặc máy tính cá nhân:

Giám sát: kiểm tra hiệu suất thiết bị, giám sát việc sử dụng hệ thống điện và các thiết bị điện chi nhánh, giám sát chất lượng điện của doanh nghiệp bất cứ lúc nào;

Tối ưu hóa: Thường xuyên tự động tạo ra các phân tích rút lui, tối ưu hóa cách sử dụng tài sản và đưa ra các quyết định hoạt động đúng đắn;

Tiết kiệm năng lượng: Nhắc nhở và báo động thời gian thực với nhân viên vận hành. Thực hiện chiến lược quản lý điện từ xa;

Điều khiển: Với thiết bị giám sát đa chức năng được trang bị cho các mạch điện áp thấp, nó chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu tải xuống hạ lưu và tải lên đầu giám sát. Đồng thời, bạn có thể nhận lệnh điều khiển phía máy chủ thượng du, điều khiển các thiết bị cắt đường chia ra. Phân loại tải thiết bị của doanh nghiệp khi năng lượng điện hoặc vượt mức có thể cắt giảm tải trọng không quan trọng.

An toàn: Bằng cách giám sát rò rỉ điện áp thấp, nhiệt độ dây cáp, giảm xác suất xảy ra cháy điện do thiết bị điện cũ và sử dụng không đúng cách, cải thiện an toàn hoạt động của hệ thống phân phối điện.

3 Thiết kế hệ thống giám sát điện

Trong việc thiết kế hệ thống quản lý giám sát, đặc điểm riêng của doanh nghiệp được xem xét đầy đủ, cũng như cấu trúc thực tế của hệ thống điện, khả năng tải thực tế của hệ thống điện và các yếu tố khác, do đó, việc lựa chọn hợp lý các thiết bị quản lý, có lợi cho cả việc giảm chi phí hoạt động của hệ thống, đồng thời cũng cho việc thực hiện các chức năng của hệ thống, phần mềm giám sát điện tự động cần phải đơn giản và dễ vận hành và tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật có liên quan.

3.1 Lựa chọn thiết bị giám sát điện

Yêu cầu về độ tin cậy an toàn cung cấp điện bao gồm sự hiểu biết thời gian thực về hệ thống cung cấp điện, phản ứng nhanh với sự cố và khả năng khôi phục nguồn điện trong thời gian ngắn đối với việc mất điện bất ngờ, do đó cần cấu hình thiết bị bảo vệ vi tính cho mạch phân phối 10kV, theo dõi thời gian thực tình trạng hoạt động của mạch 10kV, và phản ứng nhanh với các tình huống bất thường hoặc sự cố nghiêm trọng xảy ra trong vòng 40ms, thông qua tín hiệu cảnh báo âm thanh và hình ảnh hoặc trực tiếp loại bỏ các điểm hỏng hóc nghiêm trọng, tránh tai nạn xảy ra và phạm vi tai nạn đã xảy ra mở rộng; Thông qua mô-đun I/O và bộ điều khiển nhiệt độ biến áp để ghi lại tất cả các bộ ngắt mạch, máy biến áp, tình trạng hoạt động của thiết bị, chẳng hạn như số lần ngắt kết nối công tắc, nhiệt độ máy biến áp và thông tin thiết bị khác, thiết lập hồ sơ bảo trì và sửa chữa thiết bị, tránh mất điện do sự cố thiết bị; Thông qua đồng hồ đo đa chức năng, thời gian thực ghi lại thông tin sử dụng điện của từng thiết bị điện; Hệ số công suất của hệ thống cung cấp và phân phối được giám sát trong thời gian thực thông qua bộ điều khiển bù phản ứng, và bù phản ứng tại chỗ được thực hiện thông qua các thùng chứa tự động khi hệ số công suất của hệ thống giảm.

Xem xét nhu cầu quản lý vận hành thực tế của hệ thống phân phối điện, dự án này cấu hình PZ96L-E4/H trong các mạch quan trọng như đầu vào điện áp thấp, kết nối mẹ, có thể đạt được phép đo tham số điện đầy đủ (điện áp ba pha, dòng điện, công suất hoạt động, công suất phản ứng, hệ số công suất, năng lượng điện, tần số lưới điện, v.v.) và phân tích chất lượng điện; ARCM200L-Z2 được cấu hình trong vòng đầu ra điện áp thấp, có thể nhận ra phép đo tham số điện đầy đủ (điện áp ba pha, dòng điện, công suất hoạt động, công suất phản kháng, hệ số công suất, năng lượng điện, tần số lưới điện, v.v.) và giám sát dòng điện còn lại, nhiệt độ cáp, đồng thời đồng hồ này cũng có hai cổng thông tin liên lạc, tải tín hiệu lên hệ thống giám sát điện và hệ thống giám sát cháy điện trong nhà tiêu thụ, nhận ra giám sát toàn diện, giảm chi phí doanh nghiệp và đơn giản hóa cài đặt tại chỗ.

3.2 Hệ thống giám sát điện

Hệ thống sử dụng cấu trúc hệ thống phân cấp, phân tán được chia thành ba lớp theo chiều dọc: lớp giám sát, lớp mạng truyền thông và lớp điều khiển tại chỗ. Hệ thống sử dụng máy tính điều khiển công nghiệp có độ tin cậy cao và hệ thống phần mềm và phần cứng, công nghệ bus trường hiệu suất cao và công nghệ truyền thông mạng, toàn bộ hệ thống hoạt động an toàn, ổn định và đáng tin cậy, dễ sử dụng và bảo trì.

Lớp giám sát bao gồm trạm kỹ sư và trạm viễn thông viễn động, bao gồm máy tính giám sát, công tắc mạng, máy in, UPS và phần mềm giám sát điện Acrel-2000, trong đó phần mềm có giao diện tương tác người-máy tốt, thông qua giao thức truyền dữ liệu để đọc các loại thông tin dữ liệu hiện trường được thu thập bởi máy quản lý truyền thông, tự động xử lý tính toán, phản ánh tình trạng hoạt động của trang web bằng đồ họa, hiển thị kỹ thuật số, âm thanh và các phương tiện khác; Chức năng quản lý đo lường năng lượng điện được thiết kế để phù hợp với các định dạng báo cáo của người dùng, dữ liệu trong báo cáo được đo lường nghiêm ngặt theo các tiêu chuẩn khác nhau, xây dựng một hệ thống đo lường hoàn chỉnh, người dùng chỉ cần tìm bản in, thuận tiện cho hoạt động và nâng cao hiệu quả làm việc.

Tầng mạng truyền thông bao gồm các thiết bị như máy quản lý truyền thông, máy chuyển mạch mạng, cấu trúc mạng như hình dưới đây:

2.3 Tiêu chuẩn tham khảo thiết kế chính

GBT 14598.300-2008 "Yêu cầu kỹ thuật chung cho thiết bị bảo vệ máy biến áp vi tính"

DL/T 5430-2009, Quy trình kỹ thuật thiết kế trung tâm giám sát từ xa trạm biến áp không người lái

GB/T 50063-2008 "Thông số kỹ thuật thiết kế thiết bị đo điện cho thiết bị điện"

18 biện pháp phòng chống tai nạn lớn của Công ty lưới điện quốc gia

DL 448-91, Quy tắc quản lý thiết bị đo năng lượng điện

ISO/IEC11801, Tiêu chuẩn cáp toàn diện

2.4 Thiết kế chức năng phần mềm hệ thống giám sát điện

Hệ thống được thiết kế theo nhu cầu thực tế của khách hàng và thực hiện một lần hiển thị giao diện biểu đồ kết nối chính; Báo động lượng tham chiếu từ xa và lượng tham chiếu điện càng hạn chế; Ghi chép sự kiện; Giám sát hoạt động bất thường của hệ thống; Báo động sự cố và ghi chép hoạt động; Truy vấn và in báo cáo năng lượng điện; Tải trọng hệ thống trong thời gian thực, đường cong lịch sử, quản lý quyền người dùng và các chức năng chính khác.

Thu thập và xử lý dữ liệu

Thông qua các thiết bị thông minh có độ chính xác cao để đạt được tự động hóa giám sát thông tin sử dụng điện theo thời gian thực và mật độ cao bằng các phương tiện kỹ thuật, bao gồm tính toán hoạt động, phản ứng, dòng điện, điện áp, tải tổng thể, tốc độ tải của máy biến áp, công suất, hệ số công suất, chất lượng năng lượng điện, v.v., đồng thời kiểm soát hợp lý và cảnh báo sớm về năng lượng điện, kịp thời phát hiện và sửa chữa các bất thường sử dụng điện tồn tại trong hoạt động và xử lý chúng bất cứ lúc nào. Đặt giá trị cảnh báo vượt chỉ tiêu của các thiết bị quan trọng theo nhu cầu, nhắc nhở nổi bật và chủ động ghi chép khi vượt chỉ tiêu.

Phân mục năng lượng điện, đường phân nhánh, đo lường khu vực

Việc thực hiện báo cáo phân loại giúp người dùng hiểu rõ sự tiêu thụ điện của các hạng mục (ổ cắm chiếu sáng, động lực, v. v.) Thống kê các khu vực, các thiết bị quan trọng, tiêu thụ năng lượng điện của các vòng lặp, xác định chính xác mức tiêu thụ điện của các hộ gia đình lớn, xây dựng chế độ kiểm tra hiệu quả tiết kiệm năng lượng, thúc đẩy thực hiện hiệu quả tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ. Thiết lập hồ sơ hoạt động cho các thiết bị sử dụng năng lượng, theo dõi dài hạn để ghi lại kết quả đánh giá phân tích hiệu quả năng lượng trong quá trình hoạt động của thiết bị, kết hợp với hồ sơ bảo trì thiết bị để cung cấp cơ sở cho hoạt động và bảo trì thiết bị.

Xây dựng hệ thống quản lý và đo lường điện

Để đạt được sự giám sát về mức tiêu thụ điện của mỗi vòng lặp điện trong doanh nghiệp, hệ thống đã thiết kế báo cáo quản lý điện, hệ thống thông qua việc thu thập điện tích hoạt động, theo tên vòng lặp khác nhau. Theo nguyên tắc xây dựng hệ thống đo lường, báo cáo hàng ngày, báo cáo hàng tháng và báo cáo hàng năm được tạo tự động, mỗi vòng lặp đầu vào và mức tiêu thụ năng lượng của vòng lặp đầu ra được phản ánh trong cùng một báo cáo, và tính toán tổng lượng điện sử dụng vòng lặp đầu ra, lỗi vòng lặp đầu vào và vòng lặp đầu vào, tỷ lệ lỗi (tỷ lệ lỗi có vượt quá hay không) và như vậy, giúp người dùng phát hiện ra vấn đề sử dụng điện bất thường này kịp thời.

Đồng thời, hệ thống quản lý năng lượng điện có thể kiểm tra lượng điện sử dụng trong một khoảng thời gian nhất định của một vòng, có thể giúp bộ phận quản lý hậu cần thiết lập chế độ kiểm tra quản lý năng lượng sử dụng. Thông qua việc xây dựng hệ thống và thiết lập hệ thống, nhận thức về tiết kiệm năng lượng của nhân viên văn phòng và sản xuất của các bộ phận đã được nâng cao đáng kể, tiết kiệm hiệu quả tiêu thụ năng lượng của văn phòng quản lý doanh nghiệp.

Báo động giới hạn tải

Theo tình hình vận hành tải khác nhau, người dùng có thể đặt giới hạn hiện tại khác nhau cho mỗi vòng lặp, do đó đạt được giá trị hiện tại cần thiết của khách hàng để báo động, tạo ra một bản ghi báo động.

Giám sát rò rỉ

Theo dõi rò rỉ điện áp thấp và nhiệt độ cáp trong thời gian thực, một khi rò rỉ vượt quá giá trị tiêu chuẩn (300~500ma) hoặc nhiệt độ cáp quá cao, ngay lập tức gửi thông tin báo động, cung cấp nhân viên quản lý vận hành và bảo trì đến hiện trường để tìm và giải quyết các mối nguy hiểm.

3. Ý nghĩa của việc áp dụng hệ thống quản lý năng lượng điện trong thiết kế phân phối điện

Tóm lại, thông qua hệ thống giám sát điện có thể giúp các doanh nghiệp nghiên cứu và phát triển thuốc thử chẩn đoán sinh học nâng cao hệ số an toàn điện, giảm tổn thất, giảm chi phí vận hành và có thể đảm bảo hiệu quả quản lý lưới điện, giảm chi phí vận hành điện, cũng trở thành một phần quan trọng trong thiết kế phân phối điện. Thông tin liên lạc của hệ thống điện, báo động lỗi, lưu trữ dữ liệu và các chức năng khác làm cho nhân viên trong công việc thực tế thuận tiện hơn, có thể thông qua giao diện vận hành người-máy, biết trực tiếp trạng thái hoạt động của hệ thống điện, và có thể nhanh chóng truyền ra các hướng dẫn vận hành, vì thiết bị giám sát truyền dữ liệu được thực hiện bằng cách truyền tải mạng, do đó, các hệ thống giám sát điện khác nhau có thể được thiết kế theo các cách khác nhau để đảm bảo rằng thông tin dữ liệu có thể được truyền nhanh chóng và thực hiện. Mặt khác, việc sử dụng hệ thống quản lý năng lượng điện trong thiết kế hệ thống phân phối của các tòa nhà, doanh nghiệp nên lựa chọn thiết bị giám sát theo tình hình thực tế.