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力控软件eForceCon在二次供水泵站集中监控SCADA系统中的应用

供稿:北京力控元通科技有限公司 2016/8/2 11:48:34

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  • 关键词: 二次供水 集中监控 泵站管理
  • 摘要:二次供水泵房分布区域范围大,站点分散,自来水公司很难全局性管理及实时监控这些分散的泵房。通过力控eForceCon 建立一个集泵站卫星地图展示、工艺流程图、视频监控、实时数据、报警信息、历史查询、用户安全管理为一体的二次供水远程监控系统。

一、项目概况

供水泵站是城市建设的重要组成部分。随着城市的不断发展和管控一体化技术在各个行业的普及。监控系统成为供水行业至关重要的一部分。北京某自来水公司,在其供水区域内,目前共有30多座供水泵站。由于供水泵房分布区域范围大,站点分散,自来水公司很难全局性管理及实时监控这些分散的泵房。总结项目现场的情况来看,现场主要有以下状况需要解决。

1、通讯方式落后,各个泵站信息封闭独立,公司内部无法通过远程监管各个站点的数据,导致泵站之间的信息无法共享,亦无法对这些泵站进行集中管理。

2、各个泵站的自动化程度较低,供水系统部分还采用人工控制方式,浪费人力和物力。公司总部无法及时了解现场的生产数据。

3、当系统出现故障时,不能第一时间传达给总部。监控方式单一,总部不能通过远程网络监控现场的供水数据和报警情况,因此当现场出现故障时,调度人员很难及时发现和处理。

4、当前无法做到随时随地监控现场情况。需要通过SCADA监控平台做到通过IE浏览器就可以直观的监控现场的实时数据和实时画面。

二、项目设计

1、基于力控eForceCon SCADA软件。建立一个集泵站卫星地图展示、工艺流程图、视频监控、实时数据、报警信息、历史查询、用户安全管理为一体的二次供水远程监控系统。

2、通过有线和无线两种方式,采集目前昌平区所有供水泵房的工艺参数、电气参数、灯光和门禁的状态以及供水设备和报警设备的主要参数。

3、能够通过平台控制现场的阀门、灯光及门禁等设备。

4、实时采集并保存各个泵房的实时数据,并自动生成各类报表、曲线。这些保存的数据,可以为管理层人员调度决策提供参考依据。

5、报警系统根据现场的故障情况,分为不同的报警级别提供给中控室人员及管理层,并将报警情况打印出来。

6、中控室通过视频即可远程监控现场,真正意义上实现现场无人值班,减少人员的投入成本和劳动强度。

三、项目系统架构

二次供水监控系统中心设立在自来水公司的中控室。通过服务器端和客户端以及IE瘦客户端,内部人员即可随时监视、控制所有供水泵站的运行情况。现场的硬件设备种类众多,分别有(西门子施耐德、和利时、三利等品牌)PLC、触摸屏、灯光、门禁等。系统架构图1如下所示

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二次供水泵房远程监控平台基于供水公司的组织机构和管理模式,采用以下三级分层结构来构建。分别为监控中心层数据通讯层供水泵房层。如下图2所示

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四、系统功能

二次供水监控平台采用北京力控元通科技有限公司的SCADA监控软件eForceCon,安装在自来水公司的服务器计算机上,通过光纤和无线GPRS两种方式各个泵房的PLC控制系统相连。并实时采集和保存到数据库服务器中,保证数据的安全备份。并将服务器图文信息投射到大屏幕。

本次系统的主要功能如下:

4.1 地理位置展示

结合二次供水各泵房数量多、区域分散的特点,为实现对全区各泵房的运行情况进行整体把控。达到一目了然,掌控全局的效果。系统整体监控界面采用地理位置的展现方式。

主要功能如下:

1以GIS地理信息展示方式全局展示泵房位置信息。展示泵房正常、异常实时状态。提供全局到局部的地图切换功能。全局地图由于用户供水泵房密集,采用点状图形显示。

2)地图显示泵房运行状态,状态分为:正常(数量);异常(数量)

3)地图显示区域切换图标,30多个泵房分为不同的区域

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4.2 泵房工艺流程图

通过泵房工艺流程图,监控中心可以直观查看各个泵房设备运行情况。泵房工艺流程图根据每个泵房的设备设施差异进行逐一绘制。图形绘制采用3D建模技术,支持高分辨率的大画面数据浏览。

主要功能如下:

1根据泵房具体情况,真实绘制和展现各个泵房实景图。

2)显示各个站点的设备运行情况,包括水泵的运行状态、出口压力、入口压力、流量、电量、电压、电流及各设定参数的值

3)在工艺画面中控制包括灯光门禁的控制,水泵机组的启停、主要参数的设置、其他设备的控制(如阀门、水泵房排水泵等)。

图4

  4.3 视频监控

为满足监控中心对各个供水泵房现场情况的监控,监控中心系统将嵌入第三方视频监控应用,视频接口由第三方厂家提供。

主要功能如下

1)功能页面提供视频实时调阅、查询历史、整体浏览及视频控制接口。

2)视频监控画面嵌入到泵房工艺流程图同步显示。

图5

4.4 设备实时监测及报警

设备实时监测主要完成对供水泵房设备运行状态进行实时监测,以便发现异常方便管理人员及时有效的采取相应处理措施。

提供强大的报警功能,当二次供水泵房压力等参数出现异常情况时10秒内报警,及时通知操作人员,以进行故障监控和决策制定。系统支持对实时、历史的报警进行显示、存储、查询等操作,提供声光报警、短信报警、邮件报警等功能。系统报警不只单纯的记录报警信息,同时会把所有与该报警所有相关的数据、条件记录到数据库,以供事故追溯、设备运转操作分析。

主要设备监测数据如下:

1)通过泵房PLC数据采集装置实时监测水泵、仪表、阀门的参数及状态。

2)实时控制灯光(目前由于双控人为干涉导致不能监视当前状态)、门禁、视频等设备数据及运行状态

4异常报警,监测二次供水泵房压力等重要参数出现异常情况,产生报警信息根据紧急等级设置可自动通过声光报警、短信报警等方式及时通知运维人员。

5报警可以定义优先级,不同优先级的报警可以在窗口中以不同的颜色进行显示,报警信息可以按照优先级进行排序。

 

图6

  4.5 生成多种报表

提供对各个泵房关键数据指标进行监控,动态展示各个泵房实时数据。在系统中既可以实时数据报表,也可以实现历史数据报表,支持报表的多种功能。

主要功能如下:

1按公司组织机构:公司报表、泵房报表。

2按时间:年度报表、季度报表、月度报表、周报表、日报表。

3按展现形式:数字表格、图形报表。

4按报表涉及业务:设备运行数据报表、设备运行状态参数报表。

5提供报警信息统计报表。

图7

4.6 系统管理

系统提供基于用户的安全管理系统,每个用户根据事先规定的使用权限和使用范围,允许或禁止其对监控系统进行监控,不允许越限进行数据访问,更不能随意对远程设备进行控制,以确保系统运行安全。

系统权限如下:

1浏览权限:浏览权限只提供日常运行监控中涉及到的设备状态监控、运行数据监控、视频监控等浏览操作。

2操作权限:操作权限拥有所有浏览权限。还包括对各泵房的门禁、灯光及设备的远程控制权限。

3维护权限:维护权限除拥有以上所有权限外,还拥有对后台基础数据、泵房基础数据、报警信息基础数据等的维护权限。

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4.7 大屏展示

二次供水监控平台软件系统最终展示方式以大屏展示为主。软件系统满足接入大屏监控及展示功能。

满足以下需求:

1)按大屏展示分辨率设计和开发软件系统页面。保障系统接入大屏页面及图片不失真、不变形。

2)提供大屏幕的展示功能。可根据用户的需求将用户关心的画面展示到大屏幕。

3)系统接收到泵房高危报警信息。大屏切换到相应泵房工艺及视频监控页面。

4.8 远程通过网络监控

力控SCADA软件eForceCon 自带的WEB服务器可以轻松构建B/S结构的网络监控查询子系统用户不用安装力控任何程序即可在任意一台机器通过IE浏览器访问到服务器的组态画面。

五、项目总结

通过力控eForceCon SCADA软件的部署,开发出针对项目现场情况的二次供水监控系统平台。该平台实现了对各个泵站的设备数据的实时采集和运行监控;平台对数据进行采集处理、存储、分析,并将有效数据第一时间送到决策人手中,能够第一时间辅助领导层做出合理的调度方案,达到及时管理现场的目的。

二次供水泵房远程监控平台的建设,真正实现了监、管、控为一体的效果。从而大大提升供水公司的运营效率,节省人工成本。并且当突发事件出现时,现场信息能第一时间传达给值班人员,从而最大限度的降低了运行风险,确保系统整体安全有序的运行。


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