拉西瓦發電分公司大型水電站機組光纖偵聽監測技術的研究與應用招標公告

項目功能研究

1

智能音頻偵聽診斷系統

1.1

系統功能模塊研究

該系統包含如下功能模塊研究及應用：

1.聲紋數據在線監測功能：能實時播放水電站指定設備區域內的的現場聲音，并能與對應區域圖像監控畫面能同步播放,在智能聲紋平臺同步展示數據參數分析的波形圖以及診斷分析結果，包括但不限于波形圖、頻譜圖以及音頻診斷分析報告等；2.聲紋識別智能巡檢功能：對水電站區域內監測的聲紋數據進行智能巡檢分析，巡檢功能應區分于實時在線監測功能，并在巡檢結束后生成可視化報表或報告，報告內容應包括但不限于巡檢總結、設備區域音頻重要參數、異常設備故障類型、異常設備頻譜圖等。根據需要可以選擇自動巡檢和手動巡檢，發現異常時，及時報警，并顯示異常分析結果；

3.聲紋故障錄波功能：建立聲紋故障錄波機制，支持音頻異常故障告警的查詢及關聯音頻回放，故障發生時將設備原始音頻數據進行備份保存，建立故障錄波后故障數據以及視頻、圖片、維護報告等相關分析文件存檔功能，以便于后期進行故障聲紋模型分析；4.聲紋識別預警事件統計功能：支持水電站設施故障事件統計，統計數據便于用戶用來對故障高頻發生的設備設施、故障類型進行分析和決策。

5.數據導入/導出功能：監測系統能夠方便的將分析數據以SQL、Excel或txt等形式導出。系統能將符合規定格式的外部數據導入并進行分析

6.聲紋數據庫構建：通過水電站現場設備運行聲紋數據收集，建立設備區域聲紋數據庫。對同類型設備區域進行聲紋數據故障分析時，異常數據模型應能在同類型設備間共享，以主變壓器為例，當一臺主變壓器出現特定故障并建立故障模型時，故障模型可進入同類型主變壓器故障數據庫，另外一臺主變壓器出現類似故障時，進行類比分析，從而確定目標故障的音頻特征值狀態并標記，增加智能診斷分析精確度；7.聲紋故障預警與模型構建：根據水電站設備區域聲紋數據庫，建立識別聲紋正常、關注、異常、故障等至少4級故障預警分級模式。聲紋識別故障模型構建與標記操作應操作簡單，異常標記送審，審批流程智能化。對于設備的正常狀態與正常操作或過渡過程狀態應能準確識別,應構建設備的不少于2種常見故障或典型事件模型；8.三維可視化建模：聲紋監測主設備三維可視化模型開發，包括電站整體外觀、聲紋監測主設備模型，實現監測數據與模型的實時映射，要求模型開發與設備本體結構一致。

9.系統軟件為國產，且支持免費升級。

套

1

1.2

主設備三維可視化模型開發

包括電站整體外觀、聲紋監測主設備模型，以圖紙、實際測量數據為基礎，適量增加模型結構、真實紋理，表現物體的基本形態、紋理特征和空間關系，實現監測數據與模型的實時映射，要求模型開發與設備本體結構一致。

套

1

1.3

研究報告

完成水輪發電機組設備（水輪機、發電機、變壓器、GIS、進水口閘門）運行狀態正采集樣本報告1份，形成大型水電站機組光纖偵聽監測技術研究報告1份。

份

2

1

現地采集裝置

1.1

聲紋集采裝置

靈敏度:-48dB-66dB;

信噪比:不低于65dB;

頻帶范圍20Hz-20kHz,≥20kHz;

采樣頻率:16K、24K或48K;

防護等級:IP67;

工作環境:-40攝氏度至65攝氏度;

供電方式:DC12V或POE供電。

臺

52

聲紋采集裝置布置于快速閘門系統4臺；GIS室4臺、主變系統8臺；廠高變系統2臺、勵磁變系統2臺；直流系統4臺；水輪調速系統8臺；發電機系統8臺；蝸殼、尾水進人門2臺；機組技術供水系統8臺；公用系統2臺。

具體點位安裝根據現場實際做出調整

1.2

分布式感測光纖裝置

光纖聲紋傳感長度：≤10KM；

數據采樣AD頻率：100MHZ；

全線采樣周期：2000--40000HZ；

檢測空間分辨率：4m至16m；

頻響范圍：2hz--20000hz；

支持光纖型號：單模光纜；

光纖需求數量：1芯；

聲音感應靈敏度：應變靈敏度優于0.1納應變(ne)

設備噪聲性能：噪聲優于0.05nε/√(Hz)@10Hz

傳感點定位方式：查分定位與相干解調結合聲紋分析自動報警；

音頻解析模式：實時音頻流；

聲音存儲模式：wav；

采集方式：連續采集；

實時聽音點位置：界面可調；

設備時鐘同步：Ntp服務時間同步優于秒；

提供電力領域國家級實驗室或公安部實驗室檢測報告

臺

12

分布式感測光纖裝置布置于碳刷支架1臺；大軸補氣管1臺；上機架支臂1臺；定子機座1臺；機組技術供水系統1臺；推力軸承1臺；調速系統1臺；水輪機頂蓋1臺；水導軸承1臺；蝸殼進人門1臺；

上游錐管進人門1臺；尾水管進人門1臺。

具體點位安裝根據現場實際做出調整

2

現場側設備

2.1

聲光纖分析一體機

支持系統：銀河麒麟等國產操作系統；

展現模式：B/S；

電源電壓：220V；

設備高度：2.5U標準機箱；

數據傳輸方式：千兆網卡(TCP/UDP)；

功率：不低于120W；

處理器性能：國產CPU；

存儲介質性能：國產2TB硬盤外置USB3.0接口；

抗干擾性能：不受電磁、射頻、雷達等干擾，可防靜電和雷擊，具耐腐蝕性；

設備工作溫度：-20攝氏度~50攝氏度；

設備工作濕度：5%~95%；

穩定性：不低于168h；

國產品牌，支持自主可控，CPU、LSW（SW）為國產芯片，并提供電力領域國家級實驗室或公安部實驗室檢測報告

臺

1

安裝至副廠房二次盤室

2.2

采集邊緣計算網關一體機(包含聲紋分析引擎)

1.功耗；低功耗模式低于0.3W

通信模塊電流：≤80mA

2.整機工作電流：≤200mA;

3.CPU:RK3568,四核1.8G4G+64G;

4.GPU：Mali-G52高性能GPU；

5.網口：≥1個RJ45,10M/100M/1000M自適應以太網口；

6.音頻輸入接口類型：4路4芯航空頭；

7.工作溫度：-20攝氏度~+70攝氏度；

8.存儲溫度：-40攝氏度~+70攝氏度;

9.操作系統：Ubuntu20.4;

10.輸入幅值：≥2.5Vpp;

11.支持SATA擴展存儲：≥2TB硬盤；

12.電源輸出：適配采集頭供電；

13.抗雷擊保護、電源極性反轉保護、靜電防護等；

14.防爆等級要求：ExdbⅡCT6Gb并提供相應防爆認證；

15.國產品牌，支持自主可控，CPU、LSW（SW）為國產芯片，并提供電力領域國家級實驗室或公安部實驗室檢測報告

臺

13

按照實際需求安裝于水輪機層、發電機層、變壓器室、GIS層、進水口閘門室等位置。

2.3

接入交換機千兆(接入層交換機)

1.接口：≥8個1000M自適應電口:≥2個千兆SFP光口；

2.工作電源AC220V,1+1冗余電源

3.交換機須選擇國產品牌

臺

10

2.4

前端機箱

掛壁式（尺寸按現場需求定制）顏色為RAL7032，厚度不小于1.5mm

個

13

按照實際需求安裝于水輪機層、發電機層、變壓器室、GIS層、進水口閘門室等位置。

3

系統后臺設備

3.1

聲紋云引擎服務器(包含聲紋分析引擎)

1.支持系統：銀河麒麟、統信等國產操作系統；

2.型式：機架式；

3.CPU：國產X86架構CPU，核心數≥16核，主頻≥2.5GHz，三級緩存≥32MB；

4.內存：不小于128GDDR4；

5.硬盤：不小于2*2TB；

6.固態硬盤：不小于512G；

7.接口：不少于4個千兆網口、4個USB口、2個RS485/232串口；

8.顯示器：機架式液晶顯示器，分辨率1920*1080；

9.存儲器的數據存儲至少保留1年且應帶保護裝置，防止和避免因電源或不正確操作造成信息丟失和改變；

國產品牌，支持自主可控，CPU、LSW（SW）為國產芯片，國產操作系統，并提供電力領域國家級實驗室或公安部實驗室檢測報告

臺

1

放置于主設備服務器屏柜

3.2

核心交換機

可支持交換容量≥336Gbps;

包轉發率≥108Mpps;

主控槽位數量≥2個，業務插槽≥3個;

支持電源、主控冗余;

支持RIP/0SPF/VRRP,IPv6,VLAN,流量控制，ACL,QoS,端口鏡像環網RRPP/ERPS、支持SNMPV1/V2c/V3；

接口：≥4個千兆光口，≥24個千兆電口。

交換機須選擇國產品牌

臺

1

放置于主設備服務器屏柜

3.3

主設備服務器屏柜

1.標準網絡機柜

2.屏柜尺寸：深1000×寬800×高2260mm

3.屏柜帶2套PDU插座（8位）

4.盤內配有獨立控制電源，自帶風扇散熱功能

5.屏體采用柜式結構，前后開門；柜門采用內嵌式，前門為單開門，后門為雙開門，屏頂正、反面安裝節能照明燈，開門自動亮燈

6.屏體表面涂復層：屏體表面涂復層為噴塑，顏色為RAL7032

個

1

立于副廠房二次盤室

3.4

工作站

1.電腦主機須為國產品牌

2.型式：臺式，配置國產X86架構CPU（核心數≥16核，主頻≥2.5GHz，三級緩存≥32MB）/32G內存/獨立顯卡/2T固態硬盤

3.操作系統為國產

4.帶27寸4K液晶顯示器（16:9）

套

1

放置于后方中控室

4

輔材

4.1

分布式感測光纖

單模

米

10000

4.2

音頻線(帶屏蔽)

國標RVV3*1.0

米

2600

4.3

電源線

國標RVV2*1.0

米

1000

4.4

六類網線

UTP-6E

米

1000