承德宽城水务局农村供水厂自动化系统

2012/1/12 8:45:04

一、项目需求概述

承德宽城水务局为改善峪耳崖镇供水情况新建了一套供水系统。计划对水源水厂、供水水厂进行自动化监控，系统建成后，将实现农村乡镇供水体系的自动化管理，提高管理质量和管理效率。

（一）峪耳崖镇供水系统现状：

供水系统图：

注：水源水厂海拔高度380米，供水水厂海拔高度420米；水源水厂到供水水厂供水管道大约3公里；供水水厂对水进行水处理后通过自流方式给峪耳崖镇各用水户供水。

1、水源水厂：

1）有水源井一眼，井深8.5米；

2）有离心泵四台，用来从水源井提水输送到供水水厂；

3）有电动蝶阀九台：四台离心泵泵前泵后均装有电动蝶阀，输水主管道上安装了一台总控阀；

4）真空泵一台：四台离心泵在启泵前由真空泵将其管道里的空气抽出；

5）排污泵两台：在泵间里有一个小型集水池，排污泵一用一备；

6）视频监测点四处：水泵间、配电室、水源井、厂区。

注：二层楼的一层为泵间、二层为配电室和值班室

2、供水水厂：

1）有清水池两座，水池深5米；

2）有电动蝶阀四台：两台阀门控制水池的进水，两台阀门控制水池向外供水；

3）有流量计一套：流量计安装在水厂供水的总管道上用于计量水厂的供水流量；

4）有轴流泵一台：用来供水厂内的用水（化验、实验用水和生活用水）；

5）视频监测点三处：设备室、清水池、厂区。

注：供水厂内分别设立了值班室、办公室、化验室、检验室、加氯室、氯瓶室。

（二）峪耳崖镇供水系统要求：

在供水水厂准备安装一套“水厂自动化远程监控系统”，在水源水厂和供水厂各安装一台监控终端；实现水厂的远程监控管理。以便于科学、准确的进行生产调度、实现农村乡镇供水体系的自动化管理，提高管理质量和管理效率。

监控终端要求：

1、水源水厂监控终端：

1）监测水源水厂的总电压、总电流、电量；

2）监测四台离心泵的运行电压、电流、水泵状态、水泵保护信号、水泵控制方式等；同时能远程控制水泵的启停；

3）监测四台离心泵的泵前泵后阀门的开到位、关到位状态；监测输水总管道上的总阀门的开到位、关到位状态；同时能远程控制各个阀门的开关；

4）监测水源井水位：水位超高、超低报警，水位高允许水泵向外供水、水位低停止水泵向外供水；

5）监测泵间排污泵运行电流、泵状态、泵保护信号等；同时能远程控制排污泵的启停；

6）监测泵间集水池水位：水位高启动排污泵排水、水位低停止排污泵排水；

7）监测真空管道上的真空值；同时根据真空值控制真空泵的启停，并监测真空泵的运行电流、泵状态；同时能远程控制真空泵的启停；

8）监测气水分离器的水位：水位高开阀给真空泵加水允许真空泵启动，水位低关阀停止真空泵；

9）监测真空管道上四台泵的真空阀的阀门状态（开到位、关到位）；并根据开泵要求远程开关阀门；

2、供水厂监控终端

1）监测两个清水池水位；

2）监测两个清水池的进水、供水阀门状态，并根据水池水位高低控制阀门的开关：水池水位高关闭进水阀门打开供水阀门；水池水位低打开进水阀门关闭供水阀门；并能远程控制阀门的开关；

3）监测供水水厂对外供水的瞬时流量、累积流量；

4）预留水质监测（PH值、浊度、余氯等数据）

监控中心要求：

1、监控中心可监测到水源水厂各台泵的运行状态、运行电流、各阀门状态、水源井水位、集水池水位、水质—浊度（预留）等数据；并根据实际情况对水泵、阀门进行远程开停控制（水源井水位高可启动水泵向供水厂供水、水源井水位低停止向供水厂供水；集水池水位高启动排污泵、集水池水位低停止排污泵）。

2、监控中心可监测到供水水厂各阀门状态、两座清水池水位、供水流量、水质——PH值、余氯（预留）等数据；并根据实际情况对水泵、阀门进行远程开停控制（池水位高关闭阀门停止向水池内供水——即停止水源水厂水泵；水池水位低打开阀门开始向水池内供水——即启动水源水厂水泵。两个水池各有一条出水管道并有阀门控制：水池水位高可向外供水——打开阀门；水池水位低禁止向外供水——关闭阀门。）。

3、监控系统软件支持登录管理、分级管理。具有数据的存储、查询、浏览、分析统计和报表打印等功能。

4、监控中心与监控柜通讯采用GPRS方式通讯。

视频监控要求

1、水源水厂视频监测：

在水源水厂的一层泵间、二层配电室、水源井处、厂区门口安装摄像头监测各个监测点的实时状态。视频监测数据通过视频线缆传输到视频录像机进行存储。

2、供水水厂视频监测：

在供水水厂的设备间、水池处、厂区门口安装摄像头监测各个监测点的实时状态。视频监测数据通过视频线缆传输到视频录像机进行存储。

注：监控中心设在供水水厂，水源水厂通过GPRS与监控中心传输数据时，视频图像可直接通过视频线缆将视频数据传输到视频录像机进行存储。

二、总体方案设计

针对峪耳崖镇供水现况及系统要求，结合我公司的产品特点及技术优势，提出如下系统搭建方案。

1、系统组成

供水公司监控系统主要由4部分组成：

（1）1个监控中心；（2）水源水厂监控终端、供水水厂监控终端；（3）视频监测设备；（4）计量、控制设备；

系统采用GPRS方式传输数据。监控中心是整个管理体系的核心，是水厂的信息汇总点和整个系统的协调控制中心。在监控中心（配置计算机，安装系统软件），监测显示水厂的设备运行情况。

在水源水厂、供水水厂，安装测控终端对水厂内每台泵（包括水源井）的运行状态以及工作电压、电流、各个阀门状态、供水流量、蓄水池水位进行监测；在监控中心通过以太网能远程控制各台水泵的启停、阀门的开关。

在水源水厂和供水水厂内安装多台摄像头，对水厂内进行视频监测。视频图像在本地通过视频硬盘存储器进行视频存储。

2、系统拓扑图

三、监控中心

1、系统安装环境

1.1 硬件配置要求

◆ 服务器：

CPU：Intel 双核 2.0G 或更高

内存：推荐2G以上

◆ 客户端监控计算机

CPU：Intel 双核 2.0G 或更高

内存：>1GB

硬盘：普通硬盘 >20GB

1.2 软件配置要求

服务器操作系统软件：Windows 2003 Server with sp2

监控客户端操作系统软件：winXP sp3

数据库软件：Microsoft SQL Server 2000 SP4

2、软件功能介绍

2.1数据采集与处理

1）监测：

水源水厂监测部分：

◆ 监测水厂内各台水泵的电压、运行状态、运行电流、保护状态、水泵控制柜的控制方式等；

◆ 监测水厂内各阀门的开关状态；

◆ 监测水厂水源井水位、气水分离器水位；

◆ 监测水厂内4处视频图像（本地视频存储）；

◆ 监测水厂的水质—浊度（预留）

供水水厂监测部分：

◆ 监测水厂内各阀门的开关状态；

◆ 监测水厂两座清水池水位；

◆ 监测水厂内3处视频图像（本地视频存储）；

◆ 监测水厂的供水流量：瞬时流量、累积流量；

◆ 监测清水池的水质：PH值、浊度、余氯等（预留）。

2）遥控：远程切换水泵的工作模式（本地、遥控），在遥控模式下通过上位机手动控制水泵启停、阀门的开关；

3）数据分析信息处理：根据实时数据刷新监控画面状态及数据；根据报警信息，进行故障处理；记录报警、设备状态变化、用户注册登陆等运行信息；运行趋势分析；定时存入数据库.

4）报警管理：

分级管理：系统区分报警的类型，确定不同的级别，采用不同的方式进行处理。数据越初限处理：调整相应的工艺设备，并提示值班人员；数据越极限处理：停止相关设备的运行，并提示值班人员；设备故障报警：停止相关设备的运行，并提示值班人员；提示信息包括：报警内容，计算机处理内容，处理结果，维护提示，处理预案等系统软件按级别采用不同的方式提示值班人员，报警方式包括：颜色变化、闪烁、弹出文字信息、声音提示等。

5）人机联系及操作：监控、操作、权限、实时曲线等功能

6) 报表功能：系统可以对各遥测量自动做出日报、月报、年报，不同的时间段自动进行对比分析，通过分析历史数据，进而对未来做出数据预测。用户可以根据需要选择时间和类别，然后按预览/打印按钮，打印有关报表。打印包括定时打印和召唤打印，召唤打印包括实时打印和历史打印，事故、故障时自动打印。打印的表格有：操作记录统计表，包括泵站机组开、停机时间和次数等；事故和故障统计表；越限和变位报警报表；事件顺序记录报表；设备运行状态统计报表。日报：按设定的时间间隔，制作并打印某一天所需数据的报表。系统可以对各遥测量自动做出日报、月报、年报，不同的时间段自动进行对比分析，通过分析历史数据，进而对未来做出数据预测。用户可以根据需要选择时间和类别，然后按预览/打印按钮，打印有关报表。

7）扩展：本应用软件在完成既定监控任务的前提下，可以实现监控对象需要改变时（有所增加，减少和更改），监控软件可以方便的在现场随之更改，而不需做二次开发。

8）数据交换接口：监控软件中，可以将使用的数据导出，导出为其他相应的数据文件，可以提供给其他的应用程序使用。如：导出成为EXCEL表。并且提供友好的数据接口程序。