拉西瓦发电分公司大型水电站机组光纤侦听监测技术研究与应用招标公告

项目功能研究

1

智能音频侦听诊断系统

1.1

系统功能模块研究

该系统包含如下功能模块研究及应用：

1.声纹数据在线监测功能：能实时播放水电站指定设备区域内的的现场声音，并能与对应区域图像监控画面能同步播放,在智能声纹平台同步展示数据参数分析的波形图以及诊断分析结果，包括但不限于波形图、频谱图以及音频诊断分析报告等；2.声纹识别智能巡检功能：对水电站区域内监测的声纹数据进行智能巡检分析，巡检功能应区分于实时在线监测功能，并在巡检结束后生成可视化报表或报告，报告内容应包括但不限于巡检总结、设备区域音频重要参数、异常设备故障类型、异常设备频谱图等。根据需要可以选择自动巡检和手动巡检，发现异常时，及时报警，并显示异常分析结果；

3.声纹故障录波功能：建立声纹故障录波机制，支持音频异常故障告警的查询及关联音频回放，故障发生时将设备原始音频数据进行备份保存，建立故障录波后故障数据以及视频、图片、维护报告等相关分析文件存档功能，以便于后期进行故障声纹模型分析；4.声纹识别预警事件统计功能：支持水电站设施故障事件统计，统计数据便于用户用来对故障高频发生的设备设施、故障类型进行分析和决策。

5.数据导入/导出功能：监测系统能够方便的将分析数据以SQL、Excel或txt等形式导出。系统能将符合规定格式的外部数据导入并进行分析

6.声纹数据库构建：通过水电站现场设备运行声纹数据收集，建立设备区域声纹数据库。对同类型设备区域进行声纹数据故障分析时，异常数据模型应能在同类型设备间共享，以主变压器为例，当一台主变压器出现特定故障并建立故障模型时，故障模型可进入同类型主变压器故障数据库，另外一台主变压器出现类似故障时，进行类比分析，从而确定目标故障的音频特征值状态并标记，增加智能诊断分析精确度；7.声纹故障预警与模型构建：根据水电站设备区域声纹数据库，建立识别声纹正常、关注、异常、故障等至少4级故障预警分级模式。声纹识别故障模型构建与标记操作应操作简单，异常标记送审，审批流程智能化。对于设备的正常状态与正常操作或过渡过程状态应能准确识别,应构建设备的不少于2种常见故障或典型事件模型；8.三维可视化建模：声纹监测主设备三维可视化模型开发，包括电站整体外观、声纹监测主设备模型，实现监测数据与模型的实时映射，要求模型开发与设备本体结构一致。

9.系统软件为国产，且支持免费升级。

套

1

1.2

主设备三维可视化模型开发

包括电站整体外观、声纹监测主设备模型，以图纸、实际测量数据为基础，适量增加模型结构、真实纹理，表现物体的基本形态、纹理特征和空间关系，实现监测数据与模型的实时映射，要求模型开发与设备本体结构一致。

套

1

1.3

研究报告

完成水轮发电机组设备（水轮机、发电机、变压器、GIS、进水口闸门）运行状态正采集样本报告1份，形成大型水电站机组光纤侦听监测技术研究报告1份。

份

2

1

现地采集装置

1.1

声纹集采装置

1. 灵敏度:-48dB-66dB;

2. 信噪比:不低于65dB;

3. 频带范围20Hz-20kHz,≥20kHz;

4. 采样频率:16K、24K或48K;

5. 防护等级:IP67;

6. 工作环境:-40摄氏度至65摄氏度;

7. 供电方式:DC12V或POE供电。

台

52

声纹采集装置布置于快速闸门系统4台；GIS室4台、主变系统8台；厂高变系统2台、励磁变系统2台；直流系统4台；水轮调速系统8台；发电机系统8台；蜗壳、尾水进人门2台；机组技术供水系统8台；公用系统2台。

具体点位安装根据现场实际做出调整

1.2

分布式感测光纤装置

1. 光纤声纹传感长度：≤10KM；

2. 数据采样AD频率：100MHZ；

3. 全线采样周期：2000--40000HZ；

4. 检测空间分辨率：4m至16m；

5. 频响范围：2hz--20000hz；

6. 支持光纤型号：单模光缆；

7. 光纤需求数量：1芯；

8. 声音感应灵敏度：应变灵敏度优于0.1纳应变(ne)

9. 设备噪声性能：噪声优于0.05nε/√(Hz)@10Hz

10. 传感点定位方式：查分定位与相干解调结合声纹分析自动报警；

11. 音频解析模式：实时音频流；

12. 声音存储模式：wav；

13. 采集方式：连续采集；

14. 实时听音点位置：界面可调；

15. 设备时钟同步：Ntp服务时间同步优于秒；

16. 提供公安部实验室检测报告。

台

12

分布式感测光纤装置布置于碳刷支架1台；大轴补气管1台；上机架支臂1台；定子机座1台；机组技术供水系统1台；推力轴承1台；调速系统1台；水轮机顶盖1台；水导轴承1台；蜗壳进人门1台；

上游锥管进人门1台；尾水管进人门1台。

具体点位安装根据现场实际做出调整

2

现场侧设备

2.1

声光纤分析一体机

1. 支持系统：银河麒麟等国产操作系统；

2. 展现模式：B/S；

3. 电源电压：220V；

4. 设备高度：2.5U标准机箱；

5. 数据传输方式：千兆网卡(TCP/UDP)；

6. 功率：不低于120W；

7. 处理器性能：国产CPU；

8. 存储介质性能：国产2TB硬盘外置USB3.0接口；

9. 抗干扰性能：不受电磁、射频、雷达等干扰，可防静电和雷击，具耐腐蚀性；

10. 设备工作温度：-20摄氏度~50摄氏度；

11. 设备工作湿度：5%~95%；

12. 稳定性：不低于168h；

13. 国产品牌，支持自主可控，CPU、LSW（SW）为国产芯片，并提供电力领域国家级实验室检测报告。

台

1

安装至副厂房二次盘室

2.2

采集边缘计算网关一体机(包含声纹分析引擎)

1.功耗；低功耗模式低于0.3W

通信模块电流：≤80mA

2.整机工作电流：≤200mA;

3.CPU:RK3568,四核1.8G4G+64G;

4.GPU：Mali-G52高性能GPU；

5.网口：≥1个RJ45,10M/100M/1000M自适应以太网口；

6.音频输入接口类型：4路4芯航空头；

7.工作温度：-20摄氏度~+70摄氏度；

8.存储温度：-40摄氏度~+70摄氏度;

9.操作系统：Ubuntu20.4;

10.输入幅值：≥2.5Vpp;

11.支持SATA扩展存储：≥2TB硬盘；

12.电源输出：适配采集头供电；

13.抗雷击保护、电源极性反转保护、静电防护等；

14.防爆等级要求：ExdbⅡCT6Gb并提供相应防爆认证；

15.国产品牌，支持自主可控，CPU、LSW（SW）为国产芯片，并提供电力领域国家级实验室检测报告。

台

13

按照实际需求安装于水轮机层、发电机层、变压器室、GIS层、进水口闸门室等位置。

2.3

接入交换机千兆(接入层交换机)

1.接口：≥8个1000M自适应电口:≥2个千兆SFP光口；

2.工作电源AC220V,1+1冗余电源

3.交换机须选择国产品牌

台

10

2.4

前端机箱

挂壁式（尺寸按现场需求定制）颜色为RAL7032，厚度不小于1.5mm

个

13

按照实际需求安装于水轮机层、发电机层、变压器室、GIS层、进水口闸门室等位置。

3

系统后台设备

3.1

声纹云引擎服务器(包含声纹分析引擎)

1.支持系统：银河麒麟、统信等国产操作系统；

2.型式：机架式；

3.CPU：国产X86架构CPU，核心数≥16核，主频≥2.5GHz，三级缓存≥32MB；

4.内存：不小于128GDDR4；

5.硬盘：不小于2*2TB；

6.固态硬盘：不小于512G；

7.接口：不少于4个千兆网口、4个USB口、2个RS485/232串口；

8.显示器：机架式液晶显示器，分辨率1920*1080；

9.存储器的数据存储至少保留1年且应带保护装置，防止和避免因电源或不正确操作造成信息丢失和改变；

10. 国产品牌，支持自主可控，CPU、LSW（SW）为国产芯片，国产操作系统，并提供电力领域国家级实验室检测报告。

台

1

放置于主设备服务器屏柜

3.2

核心交换机

1. 可支持交换容量≥336Gbps;

2. 包转发率≥108Mpps;

3. 主控槽位数量≥2个，业务插槽≥3个;

4. 支持电源、主控冗余;

5. 支持RIP/0SPF/VRRP,IPv6,VLAN,流量控制，ACL,QoS,端口镜像环网RRPP/ERPS、支持SNMPV1/V2c/V3；

6. 接口：≥4个千兆光口，≥24个千兆电口。

7. 交换机须选择国产品牌

台

1

放置于主设备服务器屏柜

3.3

主设备服务器屏柜

1.标准网络机柜

2.屏柜尺寸：深1000×宽800×高2260mm

3.屏柜带2套PDU插座（8位）

4.盘内配有独立控制电源，自带风扇散热功能

5.屏体采用柜式结构，前后开门；柜门采用内嵌式，前门为单开门，后门为双开门，屏顶正、反面安装节能照明灯，开门自动亮灯

6.屏体表面涂复层：屏体表面涂复层为喷塑，颜色为RAL7032

个

1

立于副厂房二次盘室

3.4

工作站

1.电脑主机须为国产品牌

2.型式：台式，配置国产X86架构CPU（核心数≥16核，主频≥2.5GHz，三级缓存≥32MB）/32G内存/独立显卡/2T固态硬盘

3.操作系统为国产

4.带27寸4K液晶显示器（16:9）

套

1

放置于后方中控室

4

辅材

4.1

分布式感测光纤

单模

米

10000

4.2

音频线(带屏蔽)

国标RVV3*1.0

米

2600

4.3

电源线

国标RVV2*1.0

米

1000

4.4

六类网线

UTP-6E

米

1000