水務(wù)公司新建加壓站調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

金 巖

吉林省延吉市水務(wù)實(shí)業(yè)有限公司自動(dòng)化辦，吉林延吉 133000

水務(wù)公司新建加壓站調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

金 巖

吉林省延吉市水務(wù)實(shí)業(yè)有限公司自動(dòng)化辦，吉林延吉 133000

城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決水務(wù)公司對(duì)供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，滿足供水調(diào)度中心及有關(guān)部門分析和決策使用。

數(shù)據(jù)；模塊；組態(tài)

城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決自來水公司對(duì)供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)必須具備并且非常重要的一個(gè)功能就是：實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)遍布于全市的自來水管網(wǎng)的壓力變化情況，另外還必須監(jiān)測(cè)流量、余氯和濁度三個(gè)數(shù)據(jù)信息。該系統(tǒng)使工作人員可以在水務(wù)調(diào)度中心遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)全市供水管網(wǎng)的壓力及流量情況。科學(xué)指揮各水廠啟停供水設(shè)備，保障供水壓力平衡、流量穩(wěn)定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)爆管事故的發(fā)生。

1 RTU遠(yuǎn)程終端單元

RTU遠(yuǎn)程終端單元機(jī)箱分布在市區(qū)各新建加壓站內(nèi)，為壁掛式，箱體內(nèi)具有 220V 交流電，信號(hào)輸入輸出接線端子，設(shè)置交流進(jìn)線空氣開關(guān)，配備ups和 220V 交流電插座（檢修時(shí)方便使用），它主要由機(jī)箱、GPRS模塊、電源、天線、PLC的CPU及各種I/O模板等幾部分組成。RTU遠(yuǎn)程終端單元主要完成對(duì)加壓站控制現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，包括8個(gè)模擬量、1 個(gè)累計(jì)量和4 個(gè)開關(guān)量。

RTU與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開關(guān)量、模擬量信號(hào)相連，無需監(jiān)控中心控制，可自行進(jìn)行進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)向水務(wù)主控中心傳送數(shù)據(jù)，具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能（可通過監(jiān)控中心設(shè)定校準(zhǔn)），采集到的數(shù)據(jù)，能在 RTU 端存儲(chǔ)一天的歷史數(shù)據(jù)。程序、參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)具有掉電保護(hù)功能；當(dāng)系統(tǒng)上電復(fù)位，或系統(tǒng)運(yùn)行、通信發(fā)生異常死機(jī)復(fù)位（看門狗復(fù)位）時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)復(fù)位類型不同進(jìn)行復(fù)位處理，保證系統(tǒng)正常工作。

2 GPRS 通訊模塊（DTU）

GPRS 通訊模塊（DTU）是用來實(shí)現(xiàn)加壓站現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與水務(wù)主控中心之間的無線數(shù)據(jù)通信功能，由于加壓站系統(tǒng)控制的分散性和特殊性，要實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)通信的可靠性是至關(guān)重要的。GPRS 是目前解決移動(dòng)通信信息服務(wù)的一種較完美的業(yè)務(wù)，它是以數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)、覆蓋范圍廣泛、數(shù)據(jù)傳輸速度更快更可靠。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，GPRS 網(wǎng)絡(luò)具有租用費(fèi)用低、移動(dòng)辦公，不受地域制約等優(yōu)點(diǎn)。水務(wù)公司采用北京宏電H7000 GPRS系列無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，以中國(guó)移動(dòng)的GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)為通信平臺(tái)，采用GPRS承載方式。該終端為用戶提供高速、永遠(yuǎn)在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，可以在此基礎(chǔ)上做任何數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，而且按數(shù)據(jù)流量計(jì)算運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)行成本低（我水務(wù)公司與當(dāng)?shù)匾苿?dòng)公司簽訂每月5元包30M流量，經(jīng)過測(cè)試流量完全滿足日常數(shù)據(jù)傳送），無須對(duì)傳輸平臺(tái)維護(hù)。該通信終端嵌入了TCP/IP協(xié)議，與RTU接口采用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口，與RTU的通信協(xié)議采用AT指令，不但可以很方便地在GPRS和GSM信道上進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且測(cè)試簡(jiǎn)單方便，性能穩(wěn)定，利于維護(hù)。為每個(gè)新建加壓站GPRS模塊申請(qǐng)一張移動(dòng)SIM數(shù)據(jù)卡，每臺(tái)GPRS模塊綁定公司固定IP（即有一主一備兩個(gè)IP地址），平時(shí)RTU端的GPRS模塊只與調(diào)度中心主GPRS模塊（主IP地址）聯(lián)系，當(dāng)主IP地址聯(lián)系不上時(shí)，RTU端的GPRS模塊能自動(dòng)與備用IP地址聯(lián)系。

3 數(shù)據(jù)中心的組態(tài)實(shí)現(xiàn)

水務(wù)公司主控室現(xiàn)運(yùn)行一套組態(tài)軟件，現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS傳送到公司主控室數(shù)據(jù)中心，采集數(shù)據(jù)為泵站設(shè)備的電流、頻率、壓力、流量、液位、機(jī)組開停機(jī)等狀況，組態(tài)軟件能夠提供良好的人機(jī)對(duì)話界面，方便的從下位采集終端獲得每個(gè)控制點(diǎn)的狀態(tài)信息及數(shù)據(jù)，利用美觀實(shí)用的動(dòng)態(tài)模擬畫面模擬整個(gè)生產(chǎn)過程。

其特點(diǎn)：

1）提供工藝過程參數(shù)檢測(cè)流程圖，模擬量顯示圖，實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖等動(dòng)態(tài)畫面，顯示各主要設(shè)備運(yùn)行時(shí)間參數(shù)和控制回路參數(shù)設(shè)置畫面；

2）以直觀界面表達(dá)實(shí)時(shí)供水狀態(tài)，顯示經(jīng)濟(jì)負(fù)荷、欠負(fù)荷、超負(fù)荷管段，水廠水流方向、分界線及供水低壓區(qū)、高壓區(qū)、合格水壓區(qū)，進(jìn)行運(yùn)行分析管理；

3）根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、公司的調(diào)度原則及已建立的管模，進(jìn)行快速實(shí)時(shí)平差計(jì)算，自動(dòng)給出各種條件下的優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度方案，顯示其效果；

4）采用多變量管網(wǎng)水質(zhì)模型技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行效驗(yàn)，可逐步實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水質(zhì)精確分析；

5）可在出現(xiàn)管段爆漏時(shí)，根據(jù)爆漏位置迅速查出圖紙位置、自動(dòng)繪出要關(guān)閥門栓點(diǎn)圖并打印出清單同時(shí)打印停水用戶名單；

6）系統(tǒng)具有自動(dòng)保存數(shù)據(jù)和與其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)的功能，更能貼近用戶提出的擴(kuò)展要求；

7）系統(tǒng)具備歷史查詢功能，可以查詢歷史報(bào)警、歷史報(bào)表數(shù)據(jù)、歷史故障記錄等。

4 結(jié)論

綜合上述分析，城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的RTU遠(yuǎn)程終端與水務(wù)主控中心之間的數(shù)據(jù)傳送，完全能夠滿足供水調(diào)度及有關(guān)部門的分析和決策時(shí)使用。

[1]許衛(wèi)，邵紅.遠(yuǎn)程遙測(cè)單元（RTU）在大運(yùn)河水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2002.

[2]深圳市宏電開發(fā)有限公司 RTU+GPRS應(yīng)用于供水SCADA系統(tǒng).

[3]深圳市宏電開發(fā)有限公司 H7710 DTU 安裝和使用指南.

[4]魏克新編著.自動(dòng)控制綜合應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007，7.

TP273

A

1674-6708（2011）57-0077-01