自来水公司SCADA系统简要方案

1、自来水公司 SCADA 系统简要方案第一节 系统作用随着水司近年的不断发展，供水范围不断扩大，水司领导锐意进取，不断探索现代化的管理方法和手段，为了从技术上保证合理供水和供水系统的正常运行，实时监控用水大户和分区计量的运行工况， 规划实施综合 SCADA 系统。本期先实施供水大表流量及压力监测系统。经过分阶段的实施后，综合 SCADA 系统将可以从以下几个方面发挥技术支撑的作用。一、科学制订调度方案处于中心调度室的调度决策人员利用系统提供的分析功能分析 由 SCADA 得到的分布于各水厂、供水节点、加压站、管网测压点及大口径水表的各种数据参数，由此产生对全区产水、供水及节水最合理的调度和控制方

2、案，然后通过 SCADA 发出指令实现调度。在经验调度阶段通过人工判断，作出整个供水系统的最佳调度方案安排供水生 产；在宏观调度阶段，则可通过计算机分析 SCADA 系统传送来的管网数据和水厂生产运行参数，以及通过实测获得的管网工况，给出最高时、平均时、最小时供水分界线，实际供水分界线范围。选取若干管网分界线上的点和管网末稍作为控制点，由管网宏观调度程序给出最佳调度方案组织供水生产。通过对管网中各监测点的压力和流量分析，在满足用户供水需求的前提下，对水厂的供水方式进行调整：以相关测压点的压力值作为主要标准调度水厂开关台时；依据测压点压力的动态变化控制水厂增减台时。既满足了用户的用水需求，又使水

3、厂安全保供，摒弃了以前出厂水压不达上限值不减车的老调度方式，节省能源。二、合理改造管网和运行增压泵站根据 SCADA 系统监测的压力和流量等数据，在对周边管网进行综合分析研究后，可以科学选择管网口径，合理运行增压设备。三、特殊情况下安全保供当输水干管爆管时，必然导致相应节点的流量和压力值发生突 变，通过计算机的分析，调度系统可在第一时间发出报警，以便工作人员能在第一时间迅速准确地判断爆管位置，及时通知抢修部门关闭有关闸门，缩短停水抢修时间，减少经济损失。可能的分析方法： 设定瞬时流量和压力的多级报警上下限，超过各个级别上下限 就分别报警。建立管网压力和出厂压力的模型关系，当管网压力和出厂压力

4、不符合相应的模型关系，差值超过一定值时报警。瞬时流量的多级报警上下限可根据历史数据等获得。瞬时流量 也可与同期的进行对比报警。四、供水疑点的辅助判断根据 SCADA 系统获得的大量的历史数据，可以得到大量的辅助判断信息。比如某节点流量的日最小值等，从中可以为漏点检漏提供有价值的信息。实时比较出厂流量和各节点的流量，统计漏损率，分析可能的漏损区域等。五、加强内部管理由于 SCADA 系统能自动监测管网、水厂等的压力、浊度、余氯和开关状态等，通过初始设定的各指标合格标准，计算机可统计水质指标合格率，自动打印各类时报月报等。由于自动监测，为公司对水厂及管网有关部门的管理、加强内部考核管理提供了科学手

5、段。一旦出现爆管、水质超标和设备问题等供水故障，通过计算机可查询各类历史数据，有利分析事故原因， 加强职工工作责任心。六、加强对大用户的管理和服务在大部分供水企业的用户构成中， 大用户数量虽少，但其水量 占总水量的比例却很大，从管网运行的角度，十分有必要对这些管网中大用户的用水规律进行调查。可有效解决大用户抄表难的问题。可及时发现表坏、偷水、流量计停电及漏水等用水不正常的情 况，并可追溯用水情况，具有极好的经济效益和社会效益。第二节 系统结构简介一、系统拓扑结构通讯及 WEB 发布服务器连接 INTERNET，并获得一个固定 IP 地址， 作为整个 SCADA 系统的数据集中地。同时， 该计算

6、机作为 WEB服务器，对 Internet 发布系统采集到的数据。第三节 调度软件在管网生产监测调度系统中，监测调度软件的质量，包括操作界面、处理速度、分析工具、网络化及灵活性等对系统发挥作用的影响是非常巨大的。综合监测生产调度系统的要求，要求整体结构由通讯服务程序和 WEB 分析程序组成。这种结构一是便于系统的扩展和数据处理， 二是便于 SCADA 系统与其他系统相互交换数据， 三是便于在各种场合调用 SCADA 系统的软件。（一）通讯服务程序支持多种通信方式，包括串口（用于电台、短信等）、DDE、 TCP（ GPRS、CDMA）、UDP 等； 支持报文格式自定义，并提供脚本接口； 发送报文

7、可以用脚本生成，可以处理转发、模拟屏输出等非常规通信模式； 可以设定对通信进行记录，每一次的收发报文都可以保存，便于分析； 采集量计算公式可由用户定义，脚本环境提供对各个采集量历史数据的查询功能，采集量可以通过当前的通信报文计算得到，也可以通过其他采集量的当前值或者历史数据计算得到； 报警的定义和采集量的定义分开，一个采集量可以定义多个报警组； 历史数据存储采用按固定时间间隔存储，主要用于保存模拟量。也可以在变化时才存储，主要用于保存状态量； 采用基于角色的安全模型，通信站点、采集量、逻辑站点、报警等实体都设定了增加、删除、修改、察看的权限； 对于通信站点、采集量、逻辑站点、用户、组这样的实体

8、，用户可以自定义字段。比如对于短信站点，用户可以自定义手机号码，在发送报文的时候，由脚本把手机号码插入到查询报文中。（二） WEB 浏览系统WEB 组态浏览软件是基于水司管网信息数据库的组态软件，为企业提供一个以 Web 服务器为核心的网络框架结构。数据库是工厂的信息中心，它不直接服务于每个客户机，而与 Web 服务器沟通，具有对客户信息服务动态性、实时性和交互性的特点，客户端以通用的浏览器为基础（IE）， 使用户能够更容易的找到所需信息， IE 提供了一种获得信息的方便性和一个获得特定信息的共同体，这个方法也使用户很快的找到信息而不用再去不同的地方用不同的工具查找所有的信 息。这种基于浏览器

9、/服务器模式的新型客户/服务器体系结构，使得信息的共享更加完备，传递更加灵活， 客户通过使用可登录的网络， 获取和分析水司管网信息，企业各层次的人员都可浏览与之相关的信息，了解正在进行的事件以及提高他们的管理方法，达到动态管理和控制的效果。1 、实时数据使用清晰准确的画面描述遥测地点； 设计复杂的画面显示数据； 显示生产过程的文字信息和图形信息； 显示实时趋势曲线。2 、历史数据报表统计功能： 日分段流量统计； 日、月、年流量统计； 日、月、年计量表头数统计； 日、月、年压力报表统计等。漏损分析和区域统计功能历史趋势曲线和图表； 不同站点的对比； 同一站点不同时段的对比。3 、报警信息提供异常

10、报警功能，监控和记录所有报警信息。4 、疑点统计统计日流量异常、大口径小流量、小口径大流量等疑点。提供辅助分析决策功能。5 、简单 OA 功能包括值班人管理、调度指令、抢修管理等。第四节 监测 RTU由于管网监测点现场条件的差异，水司的管网监测系统的管网 RTU 选择有以下几种方案。一、无市电的大表、流量计和压力监测点1、利用 GPRS 传输-DATGPRS H86AH86A 提供个输入通道，可随意配置成脉冲量、开关量和模拟量，2 个继电器形式的输出通道。H86A 符合 IP68 标准，可埋在管道井内。数据采集定时保存，定时上传，脉冲量实时累计，压力等模拟量信号定时采集，采集和上传的时间可分别

11、设置。在上传数据和激活时，可用调度计算机实时查询与设置。H86A 定时（ 比如 15 分钟间隔）监测到压力等参数超限时，将激活通讯模块向调度中心报警。2、利用短消息传输-DATGSM D82AD82A 提供个输入通道，可随意配置成脉冲量、开关量和模拟量，2 个继电器形式的输出通道。D82A 符合 IP68 标准，可埋在管道井内。数据采集定时保存，定时上传，脉冲量实时累计，压力等模拟量信号定时采集，采集和上传的时间可分别设置。在激活时，可用调度计算机查询与设置。D82A 定时（比如 15 分钟间隔） 监测到压力等参数超限时，将激活通讯模块向调度中心报警。二、有市电的情况下管网 RTU 系统可根据

12、设置主动上传，节省调度中心下发的流量； 也可实时轮询。当 RTU 设备监测到参数超限时，将主动上发报警。有市电时，系统一边利用市电供电，一边给电池充电；当无市电时，系统利用后备电源供电。电子设备机柜安装门磁开关，当有人打开机柜门时， RTU 将上发报警， 调度中心记录开门的次数和时间。这类系统一般采用 GPRS。若每分钟上传一次数据，估计每月不会超过 10M，运行费用应不会超过 10 元（根据当地移动而定）。1、纯测压点壁挂式机柜或落地式机柜安装壁挂式机柜电子设备和压力传感器分开安装，一般用二个机柜， 电子设备机柜内安装有电源避雷器、通信设备、采集设备、后备电池、门磁开关等。落地式机柜一般下面安装压力传感器，上面安装电子设备，中间隔开。2、带流量的监测点立式机柜因考虑给流量计安装后