淄博市引水入萌工程泵站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張玲萍，王 冬，陳艷芳

淵山東省淄博市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院袁255020袁淄博冤

一、項(xiàng)目概況

為高效利用長(zhǎng)江水、黃河水，更好地保障淄博市供水安全，2016年山東省淄博市委市政府提出實(shí)施引水入萌工程，充分利用萌山水庫(kù)在淄博中部的“水塔”作用，利用客水資源實(shí)現(xiàn)淄博“北水南調(diào)”。工程自新城水庫(kù)東側(cè)從黃干渠引水，經(jīng)過兩級(jí)提水至萌山水庫(kù)，進(jìn)一步輻射淄川、博山等南部區(qū)縣，同時(shí)可作為淄博市引黃工程的調(diào)蓄水源，為構(gòu)建淄博市空間發(fā)展布局和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。引水入萌工程共分為兩期，其中一期工程將黃河水（長(zhǎng)江水）由新城水庫(kù)輸水至孝婦河濕地公園，為濕地公園補(bǔ)水，二期工程由孝婦河濕地公園輸水至萌山水庫(kù)。

引水入萌工程泵站自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)科學(xué)、高效管理淄博“北水南調(diào)”具有重要作用。運(yùn)用實(shí)踐證明，自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)泵站自動(dòng)控制、水文、水質(zhì)和視頻自動(dòng)監(jiān)測(cè)等相關(guān)信息能快速高效地作出反應(yīng)，為決策者管理提供科學(xué)依據(jù)。

二、泵站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和要求

①遵循“先進(jìn)、可靠、實(shí)用、安全、可擴(kuò)展、可維護(hù)、兼容、經(jīng)濟(jì)性”和用戶操作便捷原則。

②程序模塊化，接口標(biāo)準(zhǔn)化，操作界面清晰友好，連接方便暢通，操作靈活，能適應(yīng)不同的層次需求。

③具有水文自動(dòng)監(jiān)測(cè)、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)、視頻在線監(jiān)控、電量在線監(jiān)測(cè)、閘門自動(dòng)控制、閥門自動(dòng)控制和泵站自動(dòng)控制的數(shù)據(jù)接口。

④具有綜合管理平臺(tái)，對(duì)水文、水質(zhì)、視頻和電量能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)閘門、電動(dòng)閥門和泵站能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各子系統(tǒng)的總體控制管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)、跨網(wǎng)互控。

三、泵站自動(dòng)化系統(tǒng)組成和功能

泵站自動(dòng)化系統(tǒng)由泵站自動(dòng)控制、視頻監(jiān)控、前池自動(dòng)監(jiān)測(cè)、閘門自動(dòng)控制和管理中心組成。

①泵站自動(dòng)控制：對(duì)泵站內(nèi)水泵機(jī)組、電動(dòng)蝶閥、管網(wǎng)關(guān)鍵部位、水泵機(jī)組運(yùn)行溫度、高低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及控制。

②視頻監(jiān)控：對(duì)前池、泵房、泵房周邊環(huán)境等通過流媒體服務(wù)器方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)NVR存儲(chǔ)方式，實(shí)現(xiàn)全高清24小時(shí)不間斷監(jiān)控。

③前池自動(dòng)監(jiān)測(cè)：對(duì)前池的水位、水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)閘門開啟高度及角度進(jìn)行全方位控制，通過前池水位可實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門全自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制。

④閘門自動(dòng)控制和管理中心：保證引水入萌管網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)際監(jiān)測(cè)值通過遙測(cè)采集到管理中心，顯示在計(jì)算機(jī)上，使管理人員實(shí)時(shí)了解實(shí)際情況。在管理中心設(shè)置智能聲光報(bào)警屏、音響、短信收發(fā)設(shè)備等，系統(tǒng)平臺(tái)將采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析后，對(duì)異?；驁?bào)警信息通過智能聲光報(bào)警屏和音響及時(shí)報(bào)警，同時(shí)會(huì)將報(bào)警信息以短信方式發(fā)送到相關(guān)管理人員的手機(jī)上，做到預(yù)警預(yù)報(bào)。

四、泵站自動(dòng)化綜合管理平臺(tái)

泵站自動(dòng)化綜合管理平臺(tái)采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個(gè)模塊負(fù)責(zé)相應(yīng)的功能，可根據(jù)工程的實(shí)際需求增減相應(yīng)的功能模塊。

①應(yīng)用服務(wù)器模塊：綜合管理平臺(tái)的核心軟件部分，為其他軟件模塊提供信息連接、通信以及數(shù)據(jù)庫(kù)操作，具有權(quán)限、調(diào)度、資源和預(yù)案管理功能，可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)索取、遠(yuǎn)程控制、用戶管理、角色管理、故障自檢等。

②資源管理器模塊：數(shù)據(jù)配置管理軟件模塊，可以配置監(jiān)控站、前端控制機(jī)、設(shè)備類型和組態(tài)等相關(guān)信息，配置系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、用戶的權(quán)限管理、應(yīng)急預(yù)案等。圖形資源配置模塊是其子模塊，配置其他軟件模塊使用的圖形資源。

③綜合監(jiān)控客戶端：基于C/S軟件架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻實(shí)時(shí)瀏覽、錄像回放、攝像機(jī)管理、錄像存儲(chǔ)管理、告警、輪巡等豐富的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)功能。

④通信管理器模塊：提供與第三方數(shù)據(jù)通信交換、與第三方軟件的無(wú)縫連接與實(shí)時(shí)通信。前置數(shù)據(jù)采集、控制處理軟件模塊，為前端控制機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器、監(jiān)控管理站軟件模塊提供無(wú)線主機(jī)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，應(yīng)用服務(wù)器、監(jiān)控管理站根據(jù)虛擬主機(jī)提供的數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)庫(kù)和設(shè)備狀態(tài)，同時(shí)將來(lái)自應(yīng)用服務(wù)器、監(jiān)控管理站的控制操作傳遞給相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備。

⑤數(shù)據(jù)瀏覽模塊：控制監(jiān)視器視頻輪切的軟件模塊，進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻輪切及解碼上墻，也可以顯示指定的視頻或報(bào)警視頻，具有視頻切換上墻、云臺(tái)控制、報(bào)警圖像上墻、視頻輪巡等功能。支持電視墻布局在軟件上復(fù)現(xiàn)，直觀明了；支持大屏拼接、漫游、開窗等控制。具有實(shí)時(shí)預(yù)覽、多畫面分割、云臺(tái)控制、全屏顯示、抓拍抓錄、分組輪巡等功能。

⑥WEB服務(wù)器模塊：客戶端可用IE瀏覽器訪問監(jiān)控管理平臺(tái)，監(jiān)控、查詢、瀏覽各種設(shè)備及狀態(tài)。

⑦流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊：獲取前端視頻信號(hào)，并受控存儲(chǔ)各個(gè)視頻采集器采集上來(lái)的視頻流；將視頻流或錄像文件轉(zhuǎn)發(fā)給各個(gè)客戶端，可接收客戶端發(fā)過來(lái)的操作指令，遠(yuǎn)程控制攝像頭。

⑧電子地圖模塊：各個(gè)布控點(diǎn)的工作狀態(tài)等信息都能在電子地圖上得以直觀顯示，可在地圖上對(duì)設(shè)備進(jìn)行視頻瀏覽等操作。當(dāng)前端發(fā)生報(bào)警事件時(shí)，自動(dòng)切換到設(shè)備所在的圖層，同時(shí)設(shè)備圖標(biāo)開始閃爍，既直觀又方便。

⑨報(bào)警管理模塊：為監(jiān)控系統(tǒng)提供告警處理服務(wù)。告警信息可以在GIS圖上快速定位其地理位置。

⑩聯(lián)動(dòng)控制模塊：聯(lián)動(dòng)處理軟件模塊，為監(jiān)控系統(tǒng)提供聯(lián)動(dòng)服務(wù)。只有聯(lián)動(dòng)控制器啟動(dòng)，系統(tǒng)中所配置的聯(lián)動(dòng)處理才可以正常執(zhí)行。

?集中存儲(chǔ)模塊：實(shí)時(shí)存儲(chǔ)本地調(diào)用的監(jiān)控圖像及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，包括日志檢索查詢。

?第三方接入模塊：可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控平臺(tái)與第三方軟件的無(wú)縫連接與實(shí)時(shí)通信，為后期其他新系統(tǒng)接入提供保障。

?水文綜合監(jiān)測(cè)模塊：其中的水位處理軟件模塊提供閘前和閘后水位高度顯示處理等服務(wù)，流量監(jiān)測(cè)分析模塊提供管道內(nèi)水流量顯示處理等服務(wù)，壓力監(jiān)測(cè)模塊提供管道內(nèi)壓力顯示處理等服務(wù)。

?閘門控制模塊：提供閘門開啟、閘門關(guān)閉、閘門開啟高度、閘門電機(jī)開啟狀態(tài)在線調(diào)測(cè)等服務(wù)。

?泵站控制模塊：提供泵站開啟、泵站關(guān)閉、泵站運(yùn)行狀態(tài)、泵站開啟狀態(tài)在線調(diào)測(cè)等服務(wù)。

?蝶閥控制模塊：提供蝶閥開啟、蝶閥關(guān)閉、閥值設(shè)置、蝶閥開啟狀態(tài)在線調(diào)測(cè)等服務(wù)。

?視頻接入網(wǎng)關(guān)：實(shí)現(xiàn)不同品牌視頻編碼設(shè)備的接入和轉(zhuǎn)發(fā)。

?短信發(fā)布管理模塊：處理各種短信（手機(jī)短信、彩信等），如短信發(fā)送、短信告警通知等，為監(jiān)控系統(tǒng)提供手機(jī)短信告警、手機(jī)短信開鎖等服務(wù)。 ■