SCADA系统监测供水网络

SCADA系统监测供水网络MIRCEA DOBRICEANU, ALEXANDRU BITOLEANU, MIHAELA POPESCU,SORIN ENACHE, EUGEN SUBTIRELUFaculty of Electromechanical, Environmental and Industrial Informatics EngineeringUniversity of CraiovaDecebal Bd. 107, 200440, CraiovaROMANIAmdobriceanuem.ucv.ro abitoleanuem.ucv.ro mpopescuem.ucv.rosenacheem.ucv.ro esubtireluem.ucv.ro文摘:供水是一个重要问题，人们需要知道的信息关于消耗，资源和生产。这意味着监督一个连续的供水过程，以解决任何可能出现的问题，同时以维持正常的运行参数。解决方案适当的自动化和监测体系结构包含：实时的监督控制系统安装、可编程逻辑控制器与基本功能(沟通、调整、测量等)、通信系统、标准接口或专用的传感器、电机驱动元素、测量装置等。信息系统通过分析和处理数据防止一些可能存在的现象，使系统达到一个最佳的状态和良好的经济效益。提出了通过SCADA系统监测和控制配水站的工艺参数的这种方式，使供水系统达到一个最佳的状态。在设备和装置的探索中安全和耐力得到了增长的,因此获得能源充分利用和优化管理的饮用水。关键词：SCADA、数据采集、分析、监测、控制、plc、数据传输1简介基于经济性能的现代化管理，主要利用成本和利润之间的报告信息，以及对于每次报道的控制水平能够给他带来的单位价值。现代的解决方案实现一个高效运作的泵站内的公共供水服务意味着一些基于计算机技术适当的系统的存在。通过这种方式,来获取这些信息,根据工艺流程模式的分析和利用,提出一个DMS / SCADA类型信息系统允许的最佳驱动工艺流程有关饮用水分布和更安全的目的,不断提高服务的质量提供给人们。1, 2, 9, 14, 16, 17, 18.建筑模型制作的DMS / SCADA系统,有以下原则：l 开放分布式处理系统；l 模块化原则；l 设备自主和相互协调工作的原则；l 共同解决设备的基本工作系统准备原则；l 使用和工作透明度原则；l 最佳成本/性能比的原则；l 注定要提供原则：根据从装置采集来的数据，对设备进行有效的实时或延时监测、控制和管理；除了实时的管理安装；分析行为操作所需的信息和相关的统计工作现有的网络、设施和设备，建立技术和经济的解决方案、提高设备的技术条件、设备和发展战略； 上级调度员水平的信息。该系统采用分布式体系结构,其中著名的有两个层次：l 地方相应的配水站；l 中央层面相应的调度程序；地方的是基于使用可编程序逻辑控制器和计算机，中央级别包含高速电脑远程监督或有效驱动的流程。之间的通信调度程序和本地监控和控制系统是通过一些数据发送技术的帮助下，根据这些点之间的通信环境的类型(电缆、光纤、电话线、广播频道/无线GSM)。考虑到基本的典型SCADA系统灵活性的特点，在开发该系统的主要概念是整体的模块化的想法更容易保证配置和维护。2 SCADA的系统架构 信息实的时跟踪和扩大这一信息，将追踪信息与工作参数相比较,存储的数据和它的连续处理的过程，检查设备的工艺参数预测未来的平均值，自动提供的设置参数到最后并非最小的，提供连接调度水平双边数据和控制的可能性，使得有必要引入和分布的数字技术。 从架构的角度来看,该系统将开发的设备分配基于目前计算技术的标准水平网络模型，以满足请求快速处理的一个重要的数据，这个请求有很高的可行性和必要性在开放获取的信息的系统。2.1系统功能监控系统对监督技术的演变过程有作用，恰好的测量消耗和产品，分别优化工艺流程，确保休闲地功能：l 数据从传感器和它们的程序采集； l 技术限制跟数据的框架之间，超过范围产生警告； l 泵命令，规定根据借方或者压力在饮用水供应网络；l 实现监督公告与具体报告；l 确保通过创建和信息支持维护一个安全的和完整的数据库； l 从数据库和档案中获得详细的综合使用报告，呈现在显示器或打印机完成由用户修改的可能性；l 从调查员那呈现的测量结果有： 概要的,一般或部门计划,快速的过程的评价功能情况；虚拟仪器(条线图、仪器、指向针); 可选择的时间范围。l 为了把通知的决定因素优化措施实施；l 系统集中管理；l 与其他现有接口的可能性信息系统。2.2系统组件使用分布式信息系统(图1) 建筑分层4,6,11,10包含以下模块: l 传感器信号调整块。这一块实现的信号从传感器和计算系统接口统一兼容的输入信号范围。l 设备本地数据采集和命令-可编程序逻辑控制器(PLC)。每个局部配水站提供设备数据采集和命令(PLC)与PC相关联: 自动售货机采集的具体参数；主要处理(过滤、验证值转换器,框架之间限制)；本地显示；图1 SCADA系统的框图警告超过限制；与上级通信。调度程序在水分段级分配器这是: -监督整个系统; -卓越的数据处理; 显示系统的方案; 显示实时的天气模式监督每个当地的设备; 详细说明一般监测公报。调度程序之间的通信当地的系统是通过电话调制解调器或收音机。监控的工艺参数有:-压力;-借方;-水平;-泵状态;electro-vane状态; 过滤器状态; 主动/被动的能量。、2.3系统功能SCADA系统保证收购的特征参数的传感器技术设施的运作在配水站、监控和命令的泵在当地的电台水平,跟数据,发送数据中央调度水平,监测通过天气站功能监测公报和计划,详细说明站的资产负债表,将结果发送到的决定因素。通过这种方式,每个车站都有它当地设备的数据采集和命令相关的本地电脑,哪个与调度通信电脑。的设备在常数时间的质疑由本地PC,所以所有的固定模拟/数字输入和输出注册在本地计算机的水平。设备内的泵驱动引擎实现驱动各自站,通过软-初学者/变换器(图2) 通常,有使用soft-starters直到发动机达到名义上的革命,并通过进化的逆变器是根据测量调整压力。变换器供应与可变电压和频率异步水泵驱动引擎,所以保证零之间的进化和改变额定电压5, 7, 12, 13, 15.图2一个配水站的框图本地计算机实现以下功能: 询问数据采集和命令设备; 在本地数据库数据寄存器; 生成的警告/预警; 与上级沟通层次; 本地显示的功能参数用户指定的格式; 访问一般在中央数据库调度程序获取报告和统计信息请求。在当地的自动化框(图3) 站与自动通信逻辑控制器使用RS485通信总线网络通讯协议类型。水流和质量信息直接由当地电台。在每个车站有以下定义一般警报: 功能(电池箱供给缺陷,缺陷, 内部缺陷,PLC内部缺陷); 获得信息(收购措施预警界限); 为泵功能(时间界限依法运转的泵调度维护操作); 对水质量的措施(电导率、Ph值温度等); 流和水平措施(即时流水平, 卷,卷的帮助联系提供的流量计)。图3自动化盒子所有本地计算机质疑由中央调度程序对存储的数据,直到它接收必要的数据(通过一个通信协议保证10个问题)。如果本地计算机检测预警/预警状态,在生成一个特殊的消息发送到调度员为了通知吗特殊的状态。警告/预警状态指的是通过系统的通过一些限制用户在类比频道或激活/失活的数字输入。特殊事件存储在一个本地的档案(在本地计算机)和一个(在一般调度程序)。一般和特殊的数据(警告/预警)由中央调度程序来生成不同的运行报告或生成演进的参数要求的用户。也有了和中央派来的调度程序(图4),以下国家: 关于汽车的信息,获得的帮助的存在可编程序逻辑控制器(泵启动/停止,泵自动/手动的行为, 泵热缺陷,泵马达边界温度、提升泵压力、泵功能时间,开始计数,缺陷数、振动边界); 叶片信息; 站消费(获得的信息Modbus通信总线的帮助安装在测量中心的能量通用电气面板)。视图。中心调度员水质的措施、流量、和压力水平包装在当地站在一段固定的吗时间和在每个变化超过10%。中央调度的目标是保证由当地车站的管理网络站和工业可编程逻辑控制器。各种信息收集的当地站被发送到监督中心安装水处理站和中央水资源管理领域,存在的地方监督整个网络。的是装在一个数据库内的信息可以有开发报告和发布图形化图表。微软的Windows操作系统对应用程序独立于硬件的支持设备和外围设备,也支持不同的应用程序,允许连接PCWin通过标准机制的数据大小。在车站集中的信息可以直接与PCWin处理吗应用程序(站参数的可视化综观计划,报警报告,等等),或者使用不同的Windows应用程序(表图代在EXCEL,等等)。远程访问应用程序和信息收购PCWin通过Web是可能的浏览器通过一个本地网络通过专用的RTC / GSM调制解调器。天气的数量计划,图表和EXCEL报告并不局限,只取决于在电脑的硬盘可用空间。PCWin提供创