金 巖

吉林省延吉市水務實業(yè)有限公司自動化辦，吉林延吉 133000

水務公司新建加壓站調度監(jiān)控系統(tǒng)設計方案

金 巖

吉林省延吉市水務實業(yè)有限公司自動化辦，吉林延吉 133000

城市供水調度監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決水務公司對供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，滿足供水調度中心及有關部門分析和決策使用。

數(shù)據(jù)；模塊；組態(tài)

城市供水調度監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決自來水公司對供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)必須具備并且非常重要的一個功能就是：實時、準確地監(jiān)測遍布于全市的自來水管網(wǎng)的壓力變化情況，另外還必須監(jiān)測流量、余氯和濁度三個數(shù)據(jù)信息。該系統(tǒng)使工作人員可以在水務調度中心遠程監(jiān)測全市供水管網(wǎng)的壓力及流量情況?？茖W指揮各水廠啟停供水設備，保障供水壓力平衡、流量穩(wěn)定，及時發(fā)現(xiàn)和預測爆管事故的發(fā)生。

1 RTU遠程終端單元

RTU遠程終端單元機箱分布在市區(qū)各新建加壓站內，為壁掛式，箱體內具有 220V 交流電，信號輸入輸出接線端子，設置交流進線空氣開關，配備ups和 220V 交流電插座（檢修時方便使用），它主要由機箱、GPRS模塊、電源、天線、PLC的CPU及各種I/O模板等幾部分組成。RTU遠程終端單元主要完成對加壓站控制現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)采集，包括8個模擬量、1 個累計量和4 個開關量。

RTU與現(xiàn)場設備的開關量、模擬量信號相連，無需監(jiān)控中心控制，可自行進行進行數(shù)據(jù)采集、處理、存儲并通過GPRS網(wǎng)絡向水務主控中心傳送數(shù)據(jù)，具有實時時鐘功能（可通過監(jiān)控中心設定校準），采集到的數(shù)據(jù)，能在 RTU 端存儲一天的歷史數(shù)據(jù)。程序、參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)具有掉電保護功能；當系統(tǒng)上電復位，或系統(tǒng)運行、通信發(fā)生異常死機復位（看門狗復位）時，系統(tǒng)根據(jù)復位類型不同進行復位處理，保證系統(tǒng)正常工作。

2 GPRS 通訊模塊（DTU）

GPRS 通訊模塊（DTU）是用來實現(xiàn)加壓站現(xiàn)場數(shù)據(jù)與水務主控中心之間的無線數(shù)據(jù)通信功能，由于加壓站系統(tǒng)控制的分散性和特殊性，要實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)控，數(shù)據(jù)通信的可靠性是至關重要的。GPRS 是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業(yè)務，它是以數(shù)據(jù)流量計費、覆蓋范圍廣泛、數(shù)據(jù)傳輸速度更快更可靠。與有線網(wǎng)絡相比，GPRS 網(wǎng)絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優(yōu)點。水務公司采用北京宏電H7000 GPRS系列無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，以中國移動的GSM/GPRS網(wǎng)絡為通信平臺，采用GPRS承載方式。該終端為用戶提供高速、永遠在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，可以在此基礎上做任何數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務，而且按數(shù)據(jù)流量計算運行費用，運行成本低（我水務公司與當?shù)匾苿庸竞炗喢吭?元包30M流量，經過測試流量完全滿足日常數(shù)據(jù)傳送），無須對傳輸平臺維護。該通信終端嵌入了TCP/IP協(xié)議，與RTU接口采用RS-232C標準接口，與RTU的通信協(xié)議采用AT指令，不但可以很方便地在GPRS和GSM信道上進行轉換，而且測試簡單方便，性能穩(wěn)定，利于維護。為每個新建加壓站GPRS模塊申請一張移動SIM數(shù)據(jù)卡，每臺GPRS模塊綁定公司固定IP（即有一主一備兩個IP地址），平時RTU端的GPRS模塊只與調度中心主GPRS模塊（主IP地址）聯(lián)系，當主IP地址聯(lián)系不上時，RTU端的GPRS模塊能自動與備用IP地址聯(lián)系。

3 數(shù)據(jù)中心的組態(tài)實現(xiàn)

水務公司主控室現(xiàn)運行一套組態(tài)軟件，現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)經GPRS傳送到公司主控室數(shù)據(jù)中心，采集數(shù)據(jù)為泵站設備的電流、頻率、壓力、流量、液位、機組開停機等狀況，組態(tài)軟件能夠提供良好的人機對話界面，方便的從下位采集終端獲得每個控制點的狀態(tài)信息及數(shù)據(jù)，利用美觀實用的動態(tài)模擬畫面模擬整個生產過程。

其特點：

1）提供工藝過程參數(shù)檢測流程圖，模擬量顯示圖，實時趨勢圖等動態(tài)畫面，顯示各主要設備運行時間參數(shù)和控制回路參數(shù)設置畫面；

2）以直觀界面表達實時供水狀態(tài)，顯示經濟負荷、欠負荷、超負荷管段，水廠水流方向、分界線及供水低壓區(qū)、高壓區(qū)、合格水壓區(qū)，進行運行分析管理；

3）根據(jù)實時數(shù)據(jù)、公司的調度原則及已建立的管模，進行快速實時平差計算，自動給出各種條件下的優(yōu)化經濟調度方案，顯示其效果；

4）采用多變量管網(wǎng)水質模型技術，結合現(xiàn)場采集的實時數(shù)據(jù)進行效驗，可逐步實現(xiàn)管網(wǎng)水質精確分析；

5）可在出現(xiàn)管段爆漏時，根據(jù)爆漏位置迅速查出圖紙位置、自動繪出要關閥門栓點圖并打印出清單同時打印停水用戶名單；

6）系統(tǒng)具有自動保存數(shù)據(jù)和與其它應用程序交換數(shù)據(jù)的功能，更能貼近用戶提出的擴展要求；

7）系統(tǒng)具備歷史查詢功能，可以查詢歷史報警、歷史報表數(shù)據(jù)、歷史故障記錄等。

4 結論

綜合上述分析，城市供水調度監(jiān)控系統(tǒng)的RTU遠程終端與水務主控中心之間的數(shù)據(jù)傳送，完全能夠滿足供水調度及有關部門的分析和決策時使用。

[1]許衛(wèi)，邵紅.遠程遙測單元（RTU）在大運河水情監(jiān)測系統(tǒng)中的應用.長江科學院院報，2002.

[2]深圳市宏電開發(fā)有限公司 RTU+GPRS應用于供水SCADA系統(tǒng).

[3]深圳市宏電開發(fā)有限公司 H7710 DTU 安裝和使用指南.

[4]魏克新編著.自動控制綜合應用技術[M].機械工業(yè)出版社，2007，7.

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1674-6708（2011）57-0077-01