一、系統(tǒng)概述

通過(guò)建設(shè)現(xiàn)代化供水調(diào)度系統(tǒng)，建立管線設(shè)備監(jiān)測(cè)網(wǎng)與控制通信網(wǎng)，保證供水系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)際監(jiān)測(cè)值遙測(cè)采集到調(diào)度中心，顯示在職能授權(quán)的各部門(mén)的電腦上，使各部門(mén)實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)情況，完成對(duì)供水管線與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、供水系統(tǒng)數(shù)據(jù)資料的及時(shí)匯總整理，保證對(duì)系統(tǒng)異常情況的迅速反應(yīng)以及對(duì)供水量的及時(shí)調(diào)配，然后遙控調(diào)整水廠的供水（或控制閥門(mén)），使供水系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)達(dá)到要求的水質(zhì)、水量保證值。供水系統(tǒng)通過(guò)集中管理和控制，在最有效的狀態(tài)運(yùn)行，降低能耗，減少資源浪費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益。在供水系統(tǒng)發(fā)生爆管、漏水等事故時(shí)，可以進(jìn)行分析做出合理的處理決策，以保證供水系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)營(yíng)。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

? 先進(jìn)性原則

采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，選用先進(jìn)的傳輸設(shè)備，使系統(tǒng)傳輸在今后一定時(shí)期內(nèi)保持技術(shù)上的先進(jìn)性。

? 開(kāi)放性原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)設(shè)備選型遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)具有高度的開(kāi)放性和所提供設(shè)備在技術(shù)上的兼容性。

? 可伸展性原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)在充分考慮當(dāng)前情況的同時(shí)，考慮到今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，留有充分的升級(jí)和擴(kuò)充的可能性。充分利用現(xiàn)有通訊資源，為以后擴(kuò)充到更高速率提供充分的余地。另一方面，還為系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展留有充分的余地。

? 安全性原則

加強(qiáng)系統(tǒng)安全建設(shè)，從系統(tǒng)安全性、數(shù)據(jù)安全性、網(wǎng)絡(luò)傳輸安全性等多方面來(lái)保障系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有嚴(yán)格的安全保密性，能夠保證內(nèi)部信息不被竊取，充分利用開(kāi)發(fā)工具所具有的網(wǎng)絡(luò)級(jí)、數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)、文檔級(jí)、文檔區(qū)域段級(jí)、以及文檔內(nèi)域級(jí)安全保密機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密，保障數(shù)據(jù)安全性。

? 可靠性原則

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)貫徹可靠性原則，使傳輸系統(tǒng)具有很高的可用性。可靠性原則體現(xiàn)在以下方面：

A．選用技術(shù)先進(jìn)、成熟高可靠性的傳輸設(shè)備

B．系統(tǒng)增益儲(chǔ)備高

C．鏈路的可維護(hù)性好

D．可掃描周圍磁場(chǎng)，為設(shè)備及時(shí)調(diào)整頻率提供依據(jù)

? 管理性原則

系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可管理性，使得系統(tǒng)管理人員能方便及時(shí)地掌握諸如傳輸系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)信號(hào)分析覆蓋率統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)故障提示等信息，能簡(jiǎn)便地對(duì)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行配置和調(diào)整，確保系統(tǒng)工作在良好狀態(tài)。

? 經(jīng)濟(jì)實(shí)用性

充分利用當(dāng)前先進(jìn)、成熟和高起點(diǎn)的主流現(xiàn)代信息技術(shù)，引進(jìn)和開(kāi)發(fā)技術(shù)可靠、性能穩(wěn)定的硬件平臺(tái)，構(gòu)建良好的體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)界面、信息處理技術(shù)方法和系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制；使系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性、較高的先進(jìn)性和較長(zhǎng)的生命周期。同時(shí)還考慮了經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，充分利用和保護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)有資源，提高資源利用率。

? 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性

信息定義統(tǒng)一，編碼統(tǒng)一，執(zhí)行國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

三、設(shè)計(jì)范圍

水廠自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括水源井遠(yuǎn)程監(jiān)控、水廠加壓站、清水池遠(yuǎn)程監(jiān)控、管網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控；目前，水源井泵房使用軟啟控制水泵，水廠加壓泵站使用變頻器控制水泵，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備已經(jīng)配備?，F(xiàn)需要設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)和重要點(diǎn)視頻數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。

四、自動(dòng)化監(jiān)控輔助調(diào)度系統(tǒng)情況說(shuō)明

（一）工程系統(tǒng)組成

1、水廠自動(dòng)化監(jiān)控輔助調(diào)度系統(tǒng)軟件：調(diào)度室計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、水廠及加壓站監(jiān)控系統(tǒng)、水源井監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。

2、視頻監(jiān)控及顯示系統(tǒng)：水源井視頻監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度中心大屏顯示系統(tǒng)等。

3、站網(wǎng)布設(shè)：水源井監(jiān)測(cè)站、水廠監(jiān)測(cè)站、管網(wǎng)監(jiān)測(cè)站；

4、通訊網(wǎng)絡(luò)：固定IP互聯(lián)網(wǎng)接入（ADSL寬帶）、GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)、4G通訊網(wǎng)絡(luò)；

（二） 總體方案解決架構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)從層次上可以劃分為三個(gè)層次：設(shè)備層、信息集成層、管理決策層。

包括兩個(gè)支撐系統(tǒng)平臺(tái)：以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)平臺(tái)——以太網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)的傳輸平臺(tái)；數(shù)據(jù)庫(kù)是所有決策管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)。這兩個(gè)平臺(tái)的先進(jìn)性、高效性、可靠性、安全性就決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能。

信息層和設(shè)備層構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的主體，用來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的核心功能，其服務(wù)的對(duì)象是負(fù)責(zé)生產(chǎn)和調(diào)度的職能部門(mén)。決策層是系統(tǒng)窗口，使該系統(tǒng)和其他部門(mén)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，服務(wù)于水廠的管理層。數(shù)據(jù)中心是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是系統(tǒng)的連接通道。

? 系統(tǒng)特點(diǎn)

1）網(wǎng)絡(luò)＋現(xiàn)場(chǎng)總線

系統(tǒng)由水務(wù)局監(jiān)控中心、現(xiàn)場(chǎng)分站數(shù)據(jù)中心、信息傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)通信接口設(shè)備組成，以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的、統(tǒng)一的自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使整個(gè)系統(tǒng)配置合理，信息共享，安全可靠，提高指揮效率和生產(chǎn)率。

2）異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互通

在網(wǎng)絡(luò)級(jí)和串口級(jí)提供多種符合國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)的接口方式，便于各種數(shù)據(jù)的接入，實(shí)現(xiàn)最大限度的信息共享；能夠集成不同廠家的硬件設(shè)備和軟件產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間信息互通，并將各系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成。

3）先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)

采用B/S模式設(shè)計(jì)三層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，便于及時(shí)、準(zhǔn)確地采集各個(gè)子系統(tǒng)的工況、生產(chǎn)和安全參數(shù)，方便管理層實(shí)時(shí)查詢、分析和決策。

4）實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)集成

以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為核心，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集成起來(lái)，同時(shí)，針對(duì)統(tǒng)一平臺(tái)開(kāi)發(fā)各種綜合應(yīng)用，形成集成化、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。各種圖形、圖像、報(bào)表信息都可以通過(guò)Web的方式在任何一臺(tái)終端統(tǒng)一瀏覽，統(tǒng)一界面。

5）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

在集成化的數(shù)據(jù)管理中，所有的數(shù)據(jù)是在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)一旦被輸入，在整個(gè)系統(tǒng)中都可以使用。

6）友好的人機(jī)界面

實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、編程、硬件組態(tài)、測(cè)試到操作診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)的全過(guò)程組態(tài)應(yīng)用。所有的部件都可以有一個(gè)軟件進(jìn)行組態(tài)，采用統(tǒng)一化的圖形界面和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，使用起來(lái)輕松自如。

? 系統(tǒng)的核心功能

（1）通過(guò)建立管線設(shè)備監(jiān)測(cè)網(wǎng)與控制通信網(wǎng)，采集保證供水系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒终緮?shù)據(jù)中心和水務(wù)局監(jiān)控中心，便于水廠和水務(wù)局各部門(mén)了解現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情況；水務(wù)局監(jiān)控中心可以定時(shí)的向分站數(shù)據(jù)中心請(qǐng)求上傳歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)中心直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到水務(wù)局?jǐn)?shù)據(jù)中心，不經(jīng)過(guò)第三方服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，保證了數(shù)據(jù)資料的安全保密性。

（2）系統(tǒng)決策功能：系統(tǒng)可以通過(guò)一段時(shí)間內(nèi)對(duì)各個(gè)水廠用水量狀況做趨勢(shì)分析，總結(jié)用水規(guī)律，方便調(diào)度員在用水高峰期或低潮期提前調(diào)配供水量；應(yīng)對(duì)突發(fā)情況（如用水量加大），可以設(shè)定水量預(yù)測(cè)值和范圍，超過(guò)設(shè)定值，系統(tǒng)可以顯示告警信號(hào)或聲音告警（需連接音響設(shè)備）。

（3）供水管線與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，供水系統(tǒng)數(shù)據(jù)資料及時(shí)匯總形成報(bào)表，對(duì)系統(tǒng)異常的情況迅速反應(yīng)，對(duì)供水量及時(shí)調(diào)配，調(diào)度員能夠根據(jù)管網(wǎng)壓力情況調(diào)度實(shí)現(xiàn)就地控制水廠的供水（或控制閥門(mén)），以使供水系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)達(dá)到要求的水質(zhì)、水量保證值。

（4）供水系統(tǒng)運(yùn)行在最有效的狀態(tài)，結(jié)合水池水位和電力負(fù)荷信息，以“移峰填谷”原則確定開(kāi)、停水泵的時(shí)間，降低能耗，減少資源浪費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

（5）水泵系統(tǒng)控制程序如下圖：

（6）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水泵各工況參數(shù)，包括水位、電壓、電流、壓力、溫度等。

（7）加壓站采用集中控制器對(duì)水泵房設(shè)備運(yùn)行實(shí)行在線監(jiān)控，自動(dòng)、手動(dòng)控制水泵的啟停及閘閥的開(kāi)、關(guān)，并具有自診斷功能，可實(shí)現(xiàn)水泵房的無(wú)人值守。

（三）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)中心可實(shí)現(xiàn)的功能

? 顯示功能

1.動(dòng)態(tài)顯示井下泵房運(yùn)行的工況，以及水流量的大??；

2.實(shí)時(shí)顯示各水泵的工作狀態(tài)，并對(duì)過(guò)電流、流量開(kāi)關(guān)、水位超限等故障類型進(jìn)行診斷分析顯示；

3.顯示各水源井水位、清水池水位數(shù)據(jù)；

4.顯示各管網(wǎng)監(jiān)測(cè)信息，如管道壓力、流量等數(shù)據(jù)。

? 控制功能

具有遠(yuǎn)程控制水泵的開(kāi)/停功能，以及泵房其他設(shè)備的遠(yuǎn)程控制功能，如下為系統(tǒng)拓?fù)鋱D：

五、監(jiān)控中心

監(jiān)控中心是整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)的目的和核心，為各職能工作人員提供相關(guān)信息服務(wù)的系統(tǒng)，對(duì)各設(shè)施設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)一監(jiān)管，并可對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行分析、存儲(chǔ)、報(bào)警與報(bào)表曲線管理，以及對(duì)系統(tǒng)各級(jí)別管理人員、泵站設(shè)備運(yùn)維信息的建檔管理。

中心機(jī)房信息匯集平臺(tái)

信息匯集平臺(tái)，基于通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用等技術(shù)，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)匯集泵站數(shù)據(jù)信息，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，為遠(yuǎn)程監(jiān)控提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)服務(wù)功能，是整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)。

遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件

Web訪問(wèn)模式設(shè)計(jì)，方便不同職能部門(mén)的工作人員應(yīng)用；

實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站供水設(shè)施設(shè)備運(yùn)行情況、相關(guān)運(yùn)行參數(shù)以及供水流量、壓力、水質(zhì)等信息實(shí)時(shí)顯示與遠(yuǎn)程控制；

泵站出現(xiàn)異常事件（如：設(shè)備故障等）可及時(shí)向維護(hù)人員發(fā)出通知；

實(shí)現(xiàn)對(duì)全部數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢與報(bào)表統(tǒng)計(jì)、曲線分析和決策功能；

實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)點(diǎn)各種機(jī)電設(shè)備設(shè)施情況、維護(hù)情況規(guī)范化建檔管理；

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)權(quán)限管理、安全管理、日志記錄管理功能。

調(diào)度工作站配置

辦公設(shè)備配置：應(yīng)用計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、操作臺(tái)等。