水务公司新建加压站调度监控系统设计方案

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水务公司新建加压站调度监控系统设计方案
摘要城市供水调度监控系统的主要目的是解决水务公司对供水各环节监测点的数据采集和监控,满足供水调度中心及有关部门分析和决策使用。

关键词数据;模块;组态
城市供水调度监控系统的主要目的是解决自来水公司对供水各环节监测点的数据采集和监控。

该系统必须具备并且非常重要的一个功能就是:实时、准确地监测遍布于全市的自来水管网的压力变化情况,另外还必须监测流量、余氯和浊度三个数据信息。

该系统使工作人员可以在水务调度中心远程监测全市供水管网的压力及流量情况。

科学指挥各水厂启停供水设备,保障供水压力平衡、流量稳定,及时发现和预测爆管事故的发生。

1 RTU远程终端单元
RTU远程终端单元机箱分布在市区各新建加压站内,为壁挂式,箱体内具有220V 交流电,信号输入输出接线端子,设置交流进线空气开关,配备ups 和220V 交流电插座(检修时方便使用),它主要由机箱、GPRS模块、电源、天线、PLC的CPU及各种I/O模板等几部分组成。

RTU远程终端单元主要完成对加压站控制现场的实时数据采集,包括8个模拟量、1 个累计量和4 个开关量。

RTU与现场设备的开关量、模拟量信号相连,无需监控中心控制,可自行进行进行数据采集、处理、存储并通过GPRS网络向水务主控中心传送数据,具有实时时钟功能(可通过监控中心设定校准),采集到的数据,能在RTU 端存储一天的历史数据。

程序、参数、历史数据具有掉电保护功能;当系统上电复位,或系统运行、通信发生异常死机复位(看门狗复位)时,系统根据复位类型不同进行复位处理,保证系统正常工作。

2 GPRS 通讯模块(DTU)
GPRS 通讯模块(DTU)是用来实现加压站现场数据与水务主控中心之间的无线数据通信功能,由于加压站系统控制的分散性和特殊性,要实现对现场的实时监控,数据通信的可靠性是至关重要的。

GPRS 是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务,它是以数据流量计费、覆盖范围广泛、数据传输速度更快更可靠。

与有线网络相比,GPRS 网络具有租用费用低、移动办公,不受地域制约等优点。

水务公司采用北京宏电H7000 GPRS系列无线数据通信系统,以中国移动的GSM/GPRS网络为通信平台,采用GPRS承载方式。

该终端为用户提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络,可以在此基础上做任何数据传输业务,而且按数据流量计算运行费用,运行成本低(我水务公司与当地移动公司签订每月5元包30M流量,经过测试流量完全满足日常数据传送),无须对传输平台维护。

该通信终端嵌入了TCP/IP协议,与RTU接口采用RS-232C
标准接口,与RTU的通信协议采用AT指令,不但可以很方便地在GPRS和GSM 信道上进行转换,而且测试简单方便,性能稳定,利于维护。

为每个新建加压站GPRS模块申请一张移动SIM数据卡,每台GPRS模块绑定公司固定IP(即有一主一备两个IP地址),平时RTU端的GPRS模块只与调度中心主GPRS模块(主IP地址)联系,当主IP地址联系不上时,RTU端的GPRS模块能自动与备用IP地址联系。

3 数据中心的组态实现
水务公司主控室现运行一套组态软件,现场采集的数据经GPRS传送到公司主控室数据中心,采集数据为泵站设备的电流、频率、压力、流量、液位、机组开停机等状况,组态软件能够提供良好的人机对话界面,方便的从下位采集终端获得每个控制点的状态信息及数据,利用美观实用的动态模拟画面模拟整个生产过程。

其特点:
1)提供工艺过程参数检测流程图,模拟量显示图,实时趋势图等动态画面,显示各主要设备运行时间参数和控制回路参数设置画面;
2)以直观界面表达实时供水状态,显示经济负荷、欠负荷、超负荷管段,水厂水流方向、分界线及供水低压区、高压区、合格水压区,进行运行分析管理;
3)根据实时数据、公司的调度原则及已建立的管模,进行快速实时平差计算,自动给出各种条件下的优化经济调度方案,显示其效果;
4)采用多变量管网水质模型技术,结合现场采集的实时数据进行效验,可逐步实现管网水质精确分析;
5)可在出现管段爆漏时,根据爆漏位置迅速查出图纸位置、自动绘出要关阀门栓点图并打印出清单同时打印停水用户名单;
6)系统具有自动保存数据和与其它应用程序交换数据的功能,更能贴近用户提出的扩展要求;
7)系统具备历史查询功能,可以查询历史报警、历史报表数据、历史故障记录等。

4 结论
综合上述分析,城市供水调度监控系统的RTU远程终端与水务主控中心之间的数据传送,完全能够满足供水调度及有关部门的分析和决策时使用。

参考文献
[1]许卫,邵红.远程遥测单元(RTU)在大运河水情监测系统中的应用.长江科学院院报,2002.
[2]深圳市宏电开发有限公司RTU+GPRS应用于供水SCADA系统.
[3]深圳市宏电开发有限公司H7710 DTU 安装和使用指南.
[4]魏克新编著.自动控制综合应用技术[M].机械工业出版社,2007,7.。