深圳市供水调度计算机监控系统_供水调度_计算机监控系统

深圳市供水调度计算机监控系统

2011/4/21 13:32:00

1 引言

深圳市东部供水水源工程是为解决深圳市东部地区水源短缺而兴建的大型供水工程，该工程分别从惠州市的东江和西枝江设抽水泵站取水，中途在永湖设加压泵站，原水至獭湖设提升泵站将供调蓄的水量送入松子坑水库。一期工程已于2000年投入运行，二期工程为一期工程的扩建工程，主要为东江泵站及永湖泵站的二期扩建。

一期的供水调度自动控制系统在二期建成后虽然勉强可以满足各泵站数据、语音和图像的最基本传输要求，但传输图像的路数和质量以及语音通信的容量受很大限制，并且原网络技术已被逐渐淘汰，备品备件难以采购。考虑现行管理经验，结合二期工程建设对多种业务、同一传输平台的实际要求，二期工程建设在一期的基础上，改造调度中心计算机监控系统。实现一、二期工程各站点的数据信息统一采集、交换和集中监控、调度。

本文以深圳市东部供水水源工程(二期)供水调度计算机监控系统为例，简述了分层的系统结构，各子系统的配置和功能，分析了基于以太网的全分布式的系统的优点，指出了在目前运行效果基础上的未来研究方向。

2 系统结构

2.1 传统典型的供水调度监控系统的结构

供水调度监控系统应具有对工程主设备进行监视控制，数据采集、传输、处理运算、统计报表、储蓄等功能，实现供水网络的调度自动化、生产自动化以及确保主要几点设备的安全、经济运行。供水调度系统的设计以安全可靠、测控准确、提高效率、管理方便为原则，充分考虑设备性能、特点和自动化系统的需求，为自控系统的正常运行提供保证[1]。图1所示是供水调度计算机监控系统的典型结构图[2]。系统大致可分为数据采集子系统、计算机上层管理子系统、现场控制子系统几部分。感测信号转化为数字信号后，通过数据采集终端设备传送至控制中心的计算机，实现对所有供水设备及管道的监控，实时掌握供水网络及相关设备的运行情况。

2.2 深圳东部供水调度监控系统的结构

深圳市东部供水水源工程供水调度计算机监控系统在上述典型的系统结构基础上加以改进，分别建立调度中心计算机监控系统和各泵站计算机监控系统，采用分层结构，有重点地突出管理调度和自动控制任务，如图2所示。

调度中心计算机监控系统配有2台数据服务器、2台操作员工作站、1台通讯工作站、1台工程师/数据分析工作站、1台培训工作站、2台局长/总工终端、1套磁盘阵列、打印机、ups、gps、语音报警系统、软件等。采用全开放的分层分布式系统结构，全分布数据库。网络上的各部分设备中任一部分不工作或故障，不影响系统其它部分的运行。对于分布系统而言，节点功能、资源相对独立而又便于为其它节点共享，同时也便于分期投运，并且为今后扩充提供了较大的方便，也为系统与其他监测网络如三防指挥系统、公用信息网络等联络提供了先决条件。如图3(a)所示。

图1 供水调度计算机监控系统的结构

图2 深圳市东部供水水源工程供水调度计算机监控系统的组成

(a) 调度中心及全线计算机监控系统结构图

(b) 各泵站计算机监控系统结构图

图3 深圳市东部供水水源工程供水调度计算机监控系统结构图

各泵站计算机监控系统由主控级和现地控制单元组成，分别配有1台数据服务器、2台操作员工作站、打印机、ups、语音报警系统、软件、5套现地控制单元以及一期监控系统改造设备等。主控级监控工作站主要负责经济运行及优化调度，综合计算，运行档案管理、事故故障信号的分析处理。数据采集、处理、归档、数据库管理，历史数据库的生成、转存，参数越复限记录、测点定义及限值存储、各类运行报表生成和储存等数据的处理和管理，系统时钟管理任务。作为操作员人机接口工作台，负责运行监视、控制及调节命令发出，设定或变更工作方式，各图表曲线的生成、打印、人机界面(mmi)功能。通常泵站所有设备的运行监控都在操作员工作站上进行。各现地控制单元对所管辖的生产过程进行完善的监控，它们经过输入、输出接口与生产过程相连；通过通信接口到网络总线上，与主控级交换信息。现地控制单元对主控级有相对独立性，它们能脱离主控级直接完成生产过程的实时数据采集及预处理、单元设备状态监视、调整和控制等功能。如图3(b)所示。

3 全分布系统的特点

采用全分布开放系统结构，系统工作站使用符合ieee和iso开放系统国际标准的windows操作系统。按照开放的接口、服务和支持格式规范而实现的系统，使应用系统能以最少修改，实现在不同系统中的移植；能同本地的或远程系统中的应用实现互操作；能以方便用户迁移的方式实现用户的交互。开放系统的采用将最大限度地保护用户的投资。该结构使得工作站直接接入10m/100m/1000mb光纤以太网络，可获得高速通讯和共享资源的能力。

网络上接入的每一设备都具有自己特定的功能，实现功能的分布。保证了网络上的节点设备中任一部分故障或不工作，均不影响系统其它功能部分的运行。网络节点设备资源相对独立又可为其它节点共享，为今后功能扩充提供了较大的方便。

监控系统内的设备均直接接入以太网，网络速率高，网络设备可靠性好，大大提高了整个系统的实时性、可靠性。

4 系统实施及运行状况

本系统软件部分采用wonderware公司的intouch软件进行开发，采用面向对象的开发方法，支持开放系统平台。系统自安装调试成功，投入运行以来，工作正常，性能稳定，保障了供水管网的正常运行与管理，促进了节能降耗，基本完成了信息管理网络与调度监控的一体化。图4所示为调度中心和泵站计算机监控系统运行的部分界面。

(a) 界面1

(b) 界面2

图4 系统运行的部分界面

5 结束语

本文所述的供水调度计算机监控系统，实现了供水调度的自动化和信息化，具有操作方便，可靠性强，监测及时准确的特点。对于节能降耗和提高供水行业的经济效益，都具有十分重要的现实意义。未来的工作可集中在各供水泵房的供水调度的专家系统，计划生产、水量提前预测及各泵站生产任务自动分配，合理、经济、优化的调度策略等方面，从而获得最佳的经济效益。

作者简介

柯莹莹(1980-) 女工学士，工程师，从事水务自动化工程领域。

参考文献(略)