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城市自来水公司生产过程自动化监控系统一体化解决方案(二)

城市自来水公司生产过程自动化监控系统一体化解决方案(二)

四.系统站点组成 1.水司控制中心 水司控制中心包括:中央监控工作站、实时测控计算机、打印机、监视系统、UPS电源等几个部分。其系统结构如图9所示。
中央监控工作站是控制中心的核心,负责系统数据库的管理。 中央监控工作站与实时测控计算机连接,通过它采集各水厂分控中心的数据,并将其存储到系统数据库,以备显示查询。 中央监控工作站挂接在企业SAS系统网络上,以实现系统数据库的共享。 大屏幕显示和多屏显示系统可显示多类系统数据,可使系统操作人员及时了解整个系统的运行状况。 打印机用于打印系统数据或输出报表。 UPS电源为系统提供可靠的电源支持。 2.水厂分控中心 水厂分控中心包括:服务器、供水调度工作站、企管工作站、打印机、集线器、网关、电台、UPS电源等几个部分。其系统结构如图10所示。 水厂分控中心通过RS458连线和网关采集水厂监控分站的数据,通过无线电台采集取水和管网监控站的数据,这些数据都存储到服务器上的实时数据库内。通过集线器将企管工作站、供水调度工作站和服务器连接在一起,共享服务器上的数据库。服务器通过通讯媒体以联网的方式与水司控制中心连接,实现数据的上传。 供水调度工作站可实时显示水厂监控分站及取水、供水管网监控站的数据,通过分析判断及时给出报警信息,并可发出报警控制命令。供水调度工作站还可获取各水厂监控分站的控制权,直接对监控分站的设备进行控制。 企管工作站可进行数据统计工作,产生汇总信息存储到数据库,以供水司控制中心享用。也可产生报表数据打印。 UPS电源为水厂分控中心系统提供可靠的电源支持。
3.水厂监控分站 水厂监控分站有:单RTU(SRC)、多RTU(SRRC)、多RTU级连(SRTRC)等多种组成形式。它们各有优缺点,需根据实际情况和用户要求选择。 单RTU方式(SRC) 此种组成方式是:信号(Signal)→RTU→分控中心(Center)的结构形式。即监控分站的所有采集及控制信号全部连接到一个RTU上,再通过RS485线将采集数据传送到水厂分控中心。监控分站的全部采集控制工作由一个RTU来完成。其结构图见图11。
优点:使用的RTU少。 缺点:RTU结构庞大,需要有大量的输入输出接口,需要完成大量的采集控制功能;采集控制过于集中,可靠较性差;需要使用大量的信号电缆,施工较为困难。 此方式适用于规模较小,采集控制现场距离观测室较近,不需要现场监视的监控分站。 多RTU方式(SRRC) 此种组成方式是:信号(Signal)→多个RTU→分控中心(Center)的结构形式。即对监控分站的采集控制信号加以分类,并分别连接到不同的RTU上,再通过RS485线将采集数据传送到水厂分控中心。监控分站的采集控制工作由多个RTU来完成。其结构图见图12。
优点:每个RTU的规模较小;采集控制功能分散到不同的RTU上,可靠性高。 缺点:使用的RTU较多;需要使用大量的信号电缆,施工较为困难。 此方式适用于易划分功能,规模较小,采集控制现场距离观测室较近,不需要现场监视的监控分站。 多RTU级连方式(SRTRC) 此种组成方式是:信号(Signal)→多个RTU→RTU→分控中心(Center)的结构形式。即将监控分站的采集控制信号加以分类,在不同的采集控制现场分别放置不同的RTU,通过RS485线将这些RTU连接到观测室RTU,再通过RS485线连接到水厂分控中心。各现场RTU分别采集现场数据,并将数据传送到观测室RTU上,然后再传送到水厂分控中心。监控分站的采集控制工作按功能和区域划分,由多个RTU来完成。其结构图见图13。
优点:每个RTU的规模较小;采集控制功能分散到不同的RTU上,可靠性较高。RTU可直接安装在测控现场,可节约大量信号电缆,施工较为容易,同时可进行现场监控;观测室可方便地安装监控计算机、大型显示器或操作工作台。 缺点:使用的RTU较多;观测室RTU需具有多个通信接口。 此方式适用于易划分功能,规模较大,采集控制现场散布范围较广,需要现场操作的监控分站。 当水厂监控分站与水厂分控中心之间采用无线方式通信时,可选择监控区域内某一RTU作为数据与电台连接,由它提供数据通信通道。 在以上各种结构中,观测室可以是无人职守的。 图14给出了一个送水泵房监控分站的SRRC结构示例图。在此系统中选用了三个RTU,分别监控请水池、送水泵、送水管线、反冲洗水泵、反冲洗水池等区域。
送水泵房监控分站SRRC结构图送水泵房监控分站SRRC结构图
4.供水管网压力监控站 此分站结构较为简单,主要以管线压力检测为主。检测RTU可留有备分检测接口,用于流量、余氯和浊度三个信息的采集。站点结构图见图15。
5.供水管网中途加压监控分站 供水管网中途加压监控分站结构与水厂送水泵房监控分站结构类似。 6.水源井监控分站 水源井监控分站包括采集和控制两部分内容。RTU通过变送器采集信号,通过启动箱控制潜水泵的启停,通过三通阀控制水流流向。其结构如图16所示。
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