3. 水电气化监控系统概述

在系统冗余设计框架下，水电气化监控系统是工厂基础设施自动化的核心。本章从水系统、电气系统、气化系统三个维度，梳理各子系统的监控需求、关键参数与集成要点，为后续冗余架构设计与调试提供业务基础。

3.1 水系统监控需求

水系统涵盖供水、排水与水质监测三个环节，监控目标包括：保障连续供水、防止管网泄漏、控制排水合规、实时反馈水质指标。

3.1.1 供水系统

• 原水/自来水进线：监测进水流量、压力、温度，控制电动阀门与变频泵组。
• 中间水箱/水池：液位连续监测，高低液位报警，自动启停补水泵。
• 供水管网：分区压力监测，泄漏检测（基于流量差或负压波），末端压力调节。

3.1.2 排水系统

• 生产废水/雨水：集水坑液位监测，潜污泵自动启停，排水流量累计。
• 污水处理站：进/出水流量、pH、COD、氨氮在线监测，超标报警与应急排放阀控制。
• 管网液位/堵塞预警：关键检查井液位监测，防止倒灌与溢流。

3.1.3 水质监测

3.2 电气系统监控需求

电气系统监控覆盖配电、UPS与照明三大板块，核心目标是保障供电连续性、电能质量与能效管理。

3.2.1 配电系统

• 高压/低压进线：电压、电流、有功/无功功率、功率因数、频率、谐波含量。
• 变压器：温度、油位、负载率、风扇/油泵状态。
• 馈线回路：开关状态（分/合）、故障跳闸报警、电流越限、漏电监测。
• 电能计量：分回路/分区域有功电能累计，需量管理。

3.2.2 UPS系统

3.2.3 照明系统

• 区域照明控制：车间、走廊、仓库等分区开关/调光，支持时间表与照度联动。
• 应急照明：电池状态、灯具自检、集中监控。
• 能耗统计：照明回路独立计量，纳入能效分析。

3.3 气化系统监控需求

气化系统包括蒸汽、压缩空气与燃气三大介质，监控重点在于压力、温度、流量、纯度与安全联锁。

3.3.1 蒸汽系统

• 锅炉/蒸汽发生器：汽包水位、蒸汽压力、蒸汽温度、给水流量、燃料流量。
• 分汽缸/管网：各支路蒸汽压力、温度、流量（质量流量计），疏水阀状态监测。
• 凝结水回收：回收水箱液位、温度、泵状态。

3.3.2 压缩空气系统

3.3.3 燃气系统

• 天然气/液化气：进站压力、温度、流量（涡轮/超声波），泄漏检测（可燃气体探测器）。
• 调压站：进出口压力、调压阀状态、过滤器压差。
• 安全联锁：泄漏浓度≥25%LEL时自动切断气源并启动排风。

3.4 水电气化监控集成要点

在系统冗余设计背景下，水电气化三个子系统并非孤立运行，需通过统一监控平台实现数据融合与联动控制。