西干線中央SCADA綜合監(jiān)控系統(tǒng)淺談

范勇 袁繼祖 鄭偉

摘 要 本文主要介紹了西干線中央SCADA綜合監(jiān)控系統(tǒng)在排水泵站日常運(yùn)行管理中的應(yīng)用，目前，中央SCADA綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用已不再局限于運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)視及遠(yuǎn)程控制，已全面應(yīng)用于日常巡檢、故障報(bào)修管理等方面，已實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、管理、數(shù)據(jù)、養(yǎng)護(hù)的綜合性應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 SACAD系統(tǒng);上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng);生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng);APP流動(dòng)巡檢系統(tǒng);APP故障報(bào)修系統(tǒng)

引言

根據(jù)自動(dòng)化、信息化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及排水管網(wǎng)整體調(diào)度需求，西干線中央SCADA監(jiān)控系統(tǒng)已在原有“數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制”的基礎(chǔ)上，基于信息化系統(tǒng)應(yīng)用，已實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、評(píng)價(jià)及基于APP終端應(yīng)用的流動(dòng)巡檢及故障養(yǎng)護(hù)管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)一體化應(yīng)用服務(wù)于排水泵站生產(chǎn)運(yùn)行的目標(biāo)。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

西干線中央SCADA綜合監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)控制層、中央SCADA監(jiān)控層、信息化應(yīng)用層由下而上構(gòu)建，各層間經(jīng)由數(shù)據(jù)接口進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合化應(yīng)用，系統(tǒng)整體構(gòu)成如下：

1.1 現(xiàn)場(chǎng)控制層

現(xiàn)場(chǎng)控制層由自動(dòng)化控制系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等所構(gòu)成，在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理、安防監(jiān)視的基礎(chǔ)上，可將相關(guān)運(yùn)行信息上傳至中央SCADA監(jiān)控層，并可接受中央SCADA監(jiān)控層所下達(dá)各類控制指令?，F(xiàn)場(chǎng)控制層架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2。

為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)服務(wù)于生產(chǎn)運(yùn)行管理的目標(biāo)，各排水泵站現(xiàn)場(chǎng)層全部基于綜合監(jiān)控系統(tǒng)方式進(jìn)行構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)如下子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)應(yīng)用功能：

1.2 中央SCADA監(jiān)控層

中央SCADA監(jiān)控層由上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)所構(gòu)成，主要實(shí)現(xiàn)如下功能：

（1）上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示及控制指令下達(dá)的基礎(chǔ)上，以嵌入式方式顯示視頻系統(tǒng)、圍界系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、感煙報(bào)警系統(tǒng)、安全報(bào)警系統(tǒng)、緊急報(bào)警系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)等運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)泵站層各應(yīng)用子系統(tǒng)的綜合顯示，聯(lián)動(dòng)調(diào)用。

上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)如下功能：

1）顯示各泵站所在地理位置及相關(guān)排水或防汛區(qū)域;

2）顯示各泵站運(yùn)行工藝及構(gòu)筑物分布情況;

3）顯示各工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及在線儀器儀表數(shù)值，并可對(duì)相關(guān)工藝設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程啟、?？刂?

4）對(duì)自動(dòng)化控制程序運(yùn)行條件進(jìn)行設(shè)定，如：開、停泵液位，開、停格柵液位差等。

5）顯示各泵站配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及各工藝設(shè)備配電回路開、合閘狀態(tài)。

6）視頻圖像集成接口，用于泵站生產(chǎn)設(shè)備視頻圖像的嵌入，直觀顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，即可在上位機(jī)監(jiān)控界面上嵌入相關(guān)生產(chǎn)運(yùn)行視頻點(diǎn)信息。

7）可以電子地圖方式顯示泵站圍界系統(tǒng)報(bào)警信息;

8）可以動(dòng)態(tài)顯示門禁系統(tǒng)最新出入信息;

9）可以動(dòng)態(tài)顯示感煙報(bào)警、緊急報(bào)警系統(tǒng)信息;

10）可對(duì)泵站各區(qū)域照明回路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并開、關(guān)相關(guān)照明設(shè)備;

為實(shí)現(xiàn)上述功能，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由泵站位置圖、運(yùn)行一覽圖、泵站平布圖、工藝流程圖、設(shè)備控制圖、配電系統(tǒng)圖、參數(shù)設(shè)定頁(yè)、報(bào)警信息頁(yè)、設(shè)備狀態(tài)匯總頁(yè)等組成。

（2）生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)

生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)統(tǒng)一部署于西干線中央SCADA監(jiān)控中心應(yīng)用服務(wù)器端，下屬各泵站可基于B/S方式，以IE瀏覽器對(duì)泵站相關(guān)歷史運(yùn)行信息進(jìn)行查詢。

生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用包括如下：

1）泵站運(yùn)行一覽：可在查詢頁(yè)面上對(duì)本班組下屬各泵站主要運(yùn)行信息（含泵機(jī)運(yùn)行、液位、雨量、瞬時(shí)流量、累積流量等）進(jìn)行監(jiān)視;

2）執(zhí)勤簽到功能：執(zhí)勤簽到功能為以班組為單位進(jìn)行到站與離站簽到，用于為執(zhí)勤表、格柵啟停記錄提供執(zhí)勤人員數(shù)據(jù)源信息;

3）運(yùn)行三線圖：運(yùn)行三線圖可用于查詢單個(gè)泵站泵機(jī)開停、雨量與水位運(yùn)行信息關(guān)聯(lián)性;

4）儀表趨勢(shì)圖：可對(duì)各泵站液位、雨量、硫化氫、電壓、電流等數(shù)據(jù)以時(shí)、日、月、年方式進(jìn)行查詢;

5）啟動(dòng)統(tǒng)計(jì)圖：用于對(duì)泵站相關(guān)工藝設(shè)備設(shè)施（泵機(jī)、格柵）查詢時(shí)間段內(nèi)累計(jì)啟動(dòng)次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、比對(duì)，為判定泵站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是否均衡啟動(dòng)或頻繁啟動(dòng)提供數(shù)據(jù)支撐;

6）執(zhí)勤記錄查詢：分別可就執(zhí)勤、泵機(jī)、閘門、電度表數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，并可生成總表查詢頁(yè)面（總表查詢頁(yè)面為分表查詢頁(yè)面的合并，僅可查詢數(shù)據(jù)，不可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改）;

7）運(yùn)行旬報(bào)：用于查詢泵站各泵機(jī)累積運(yùn)行時(shí)間及累積排水量數(shù)據(jù)，可根據(jù)泵機(jī)類型（防汛泵、輸送泵）對(duì)運(yùn)行信息進(jìn)行查詢或選擇全部查詢;

8）格柵記錄查詢：選擇相關(guān)泵站及查詢時(shí)間段后可查詢相關(guān)格柵設(shè)備啟動(dòng)、停止時(shí)間及對(duì)應(yīng)水位數(shù)據(jù)信息。

1.3 信息化應(yīng)用層

信息化應(yīng)用層基于對(duì)日常生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)需求，分別構(gòu)建APP查詢系統(tǒng)、APP流動(dòng)巡檢系統(tǒng)、APP故障報(bào)修系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)交互技術(shù)、APP應(yīng)用技術(shù)、信息推送技術(shù)有效提升管理效率，并建立運(yùn)行管理后評(píng)價(jià)體系[1]。

信息化應(yīng)用層可真正意義上實(shí)現(xiàn)以系統(tǒng)引導(dǎo)運(yùn)行管理，以系統(tǒng)規(guī)范運(yùn)行管理，以系統(tǒng)評(píng)價(jià)運(yùn)行管理，為不斷提高排水泵站運(yùn)行管理質(zhì)量提供支撐手段。

（1） APP數(shù)據(jù)查詢功能

APP查詢系統(tǒng)可經(jīng)由SCADA系統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)獲取排水系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行信息，并可供授權(quán)用戶以移動(dòng)APP方式訪問系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用組件。

APP查詢功能應(yīng)用構(gòu)成如下：

（2） APP流動(dòng)巡檢系統(tǒng)

流動(dòng)巡檢系統(tǒng)基于APP終端方式，可實(shí)現(xiàn)以系統(tǒng)引導(dǎo)、指導(dǎo)相關(guān)人員以最優(yōu)化路徑進(jìn)行巡檢，實(shí)現(xiàn)巡檢路徑、內(nèi)容、抄錄內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)化管理，并可對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行精確考核，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效利用。

流動(dòng)巡檢系統(tǒng)由巡檢點(diǎn)管理、巡檢點(diǎn)地圖管理、設(shè)備管理、二維碼管理、巡檢路線管理、巡檢人員管理、巡檢班組管理、巡檢排班管理、巡檢記錄（APP）及巡檢記錄查詢功能構(gòu)成。

流動(dòng)巡檢系統(tǒng)執(zhí)行流程如下：

（3） APP故障報(bào)修系統(tǒng)

APP流動(dòng)巡檢人員在巡檢過程中所發(fā)現(xiàn)故障情況，可以APP終端拍照結(jié)合文字說明方式上報(bào)至中心，中心亦可根據(jù)故障情況（包括其他方式所上報(bào)故障如電話、傳真等），將相關(guān)派單指令下達(dá)至APP巡檢終端，在提升故障維修效率的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)故障排除的全過程閉環(huán)管理，有效提升維護(hù)質(zhì)量及時(shí)間響應(yīng)性。

2 結(jié)束語(yǔ)

西干線中央SCADA綜合監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)對(duì)西干線沿線泵站整體監(jiān)視，遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)上，可基于生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)對(duì)排水泵站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，根據(jù)數(shù)據(jù)相關(guān)性，對(duì)運(yùn)行管理策略進(jìn)行二次優(yōu)化。經(jīng)由信息化系統(tǒng)的有效應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)日常巡視及故障處置的系統(tǒng)化管理、流程化執(zhí)行、數(shù)字化評(píng)價(jià)的目標(biāo)。

西干線中央SCADA綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用將可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行、管理、養(yǎng)護(hù)的資源化整合、綜合類應(yīng)用的目標(biāo)，為排水泵站的運(yùn)行管理提供有效技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶佩欣，姬衛(wèi)東.西干線改造工程中央SCADA監(jiān)控系統(tǒng)[J].水工業(yè)市場(chǎng)，2010（7）：74-76.