安控SCADA系统在水文监测中的应用

一、系统概述
某市是严重缺水城市。随着经济与社会的快速发展，城市化进程的加快，人民生活质量的提高和生态环境的改善，全市的用水需求不断增长，对水量、水质和供水的保障程度的要求也在不断的提高。近年来，全市水资源供需矛盾日益突出，缺水问题已成为影响本市经济社会发展的重要因素。因此，加强水资源管理、优化水资源配置已经成为水务建设的重要任务。
建设水资源配置管理系统的主要功能是通过对来水、存水、供水、用水等信息监测点的压力、流量、水位、电机运行状态等参数进行远程监测和控制，辅助调度人员对供水资源进行有效合理的安排；提高对用水大户的监督力度，改善对大用户水表的管理和维护手段；保证水资源配置管理系统良好运行，提高该市水资源调度及管理的自动化水平。

二、技术难点
 *环境恶劣。水资源监测点郊区县市居多，自然环境恶劣。冬天低温可达－20℃，夏天高温可达40℃。环境潮湿，供电也存在问题。
 *基础资料量大。本系统所涉及范围大，涵盖面广，有大量的基础资料需要收集。
 *工程施工量大。施工地点分散，监测点多，但工期要求短。
 *数据响应速度要求严格。在数千个终端同时在线的情况下，紧急的报警信息能优先上传。
 *经济合理。整个系统在完成所需功能的情况基础上，还要严格控制成本。

三、解决方案
ECHO SCADA 5000系统是真正的分布式数据采集与监控系统。系统上每一台计算机都是一个独立的节点，每个节点独立执行系统初始分配的任务。这种结构的优点就是不会因为一个节点的离线而影响整个网络的运行。ECHO SCADA 5000系统通过客户机/服务器模式进行节点对节点的通讯，是网络上的节点共享数据。ECHO SCADA 5000系统再广域网上运行时一样，远程访问不同位置上的节点就如同访问本地局域网上的节点。
整个水资源配置管理体系分为3层，即现场终端采集、各二级单位的二级平台监控、水务总局中心平台监控，其中二级单位指局属管理处、郊区县水务局、市政工程处等。对于实施监控的对象又按整个水资源的利用流程分为来水、存水、供水、用水4个大类。本次工程设计的主要信息采集包括城区地表水供水量的实时采集、自来水厂供水量的实时采集、用水大户用水量的实时监测、PAD水资源信息的采集以及采用人工抄表方式的用水量信息采集。
 *地表水供水：实时流量、闸门开度、水位，计算累积流量
 *自来水厂供水：实时流量、水位、计算累积流量
 *用水大户：实时流量、计算累积流量
 *PDA水资源信息：水位、存水量
 *人工抄表：实时流量、累积流量

1、使用产品
1)Super32-I。
 *采用先进的32位芯片，嵌入式实时多任务操作系统。
 *符合IEC61131-3标准，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种编程语言。
 *支持不大于30点的I/O信号数据采集、逻辑和过程控制等功能，有多种控制器类型可选，满足用户的不同需求，也可根据用户需求对IO数量配置进行定制。
 *支持Modbus RTU/ASCII/TCP 、DNP3等通信协议，具有RS232、RS485、Ethernet等通讯接口。
 *电源、信号输出输入端均采取隔离保护，并与主控电路隔离。
 *看门狗及数据掉电保护功能，可长期保存设定参数及历史数据。
 *工业标准设计，DIN导轨安装结构，方便现场安装及内部硬件组态。
 *元器件采用优秀的工业级产品，经过严格的测试和筛选。
 *工作温度-40~70ºC，工作湿度5~95%RH，适应各种室外恶劣环境。




2)组态软件。局中心平台和二级平台主要设备应选用品牌产品，软件具备灵活地组态开发环境。利用组态软件，可在局中心平台、二级平台实现实时管网监测、数据监测、参数监测等通用功能，配合水资源配置的合理化管理。




3)GPRS模块。
选用工业级的GPRS / CDMA DTU通讯产品。该产品除具有良好的环境适应性和可靠性外，还具有以下特点：
 *支持GSM/GPRS
 *符合ETSI GSM Phase 2+标准(GPRS) 符合FCC/SAR
 *支持A5/1&A5/5加密算法
 *透明数据传输与协议转换
 *支持虚拟数据专用网
 *支持TTL/RS-232/485或以太网接口
 *具备系统配置和维护接口
 *具备自诊断与报警输出功能
 *具备抗干扰设计，适合恶劣电磁环境的应用需求




2、通讯模式




3、系统功能
 *水务局中心平台。实时召测、动态巡检、数据补调、突发上报管理、远程设备管理、数据管理、报警管理等功能。
 *二级单位监控平台。根据水资源配置管理系统的相关要求，分别生成来水水量、供水水量、用水水量的年、月、日明细表，及时了解水资源的变化情况；监控所辖现场RTU的实时采集数据，并按时间、类别等对水资源配置情况进行统计、分析、对比，整理后将数据通过网络传送至局中心平台数据库。二级平台还要接受各类水资源应急突发事件信息，并按相应的应急措施处理，已规范各类应急事件的处理流程。如水利工程设施故障、水源污染、供、排水管线破损、井盖缺失等。
 *数据展示。WEB实现用户登录、遥测历史数据查询、遥测历史数据统计、统计报表查询、趋势图、短消息等功能。WAP实现用户登录验证、数据浏览、数据查询等功能。

4、应用效果评估
水资源配置管理系统的主要功能是通过对来水、存水、供水、用水等信息监测点的压力、流量、水位、电机运行状态等参数进行远程监测和控制，辅助调度人员对供水资源进行有效合理的安排；提高对用水大户的监督力度，改善对大用户水表的管理和维护手段；保证水资源配置管理系统良好运行，提高水资源调度及管理的自动化水平。