项城市方案

项城市自来水公司供水监控系统洛阳愿景科技有限公司2011年9月1目录一、项城市自来水公司城市给水计算机辅助调度系统........21．概述...........................................................................................22．系统功能..................................................................................33．总体方案设计..........................................................................33．1系统组成...................................................................................................33．2设计概要...................................................................................................43．3通讯方式选择...........................................................................................64．硬件系统平台设计..................................................................65．系统安全性设计......................................................................76．软件部分设计..........................................................................86.1软件设计概要............................................................................................86.2软件开发平台............................................................................................96.3软件功能...................................................................................................97．设备功能及技术参数............................................................107.1YJW－ZZII通讯主站柜..........................................................................107.2YJW－JQI监控终端................................................................................128．服务承诺................................................................................139材料清单..........................................................................................................142一、项城市自来水公司城市给水计算机辅助调度系统1．概述水资源日渐短缺，水价日益高涨，对水的合理和有效利用成为必然，也是水生产、输送企业提高供水质量，增加企业效益的迫切需要。而目前我国供水企业在计算机应用水平发展极不平衡，有些已运行的城市供水调度系统由于时间早、技术落后，维护成本高已不能适应现代企业管理的需求。由于供水调度不合理造成的能源浪费高达5％以上，因此供水调度越来越受到行业的重视。目前国内供水调度及水厂自动化系统多采用DCS、PLC+PC、老式单片机等模式，其中PLC+PC控制器在水厂自动化系统比较流行。但PLC高昂的价格对大多数中小型水司是不经济的。近几年随着单片机技术的蓬勃发展，以其较低的价格，出众的功能，长久的稳定性得到了业界的认可。结合目前国内大多数中小型水司面临资金短缺，设备落后，而又急于在现有资源上进行整合，利用相对较少的资金进行信息化改造，提高经济效益的局势，我们采用SCADA+新型单片机控制模式，专为城市供水调配、大型工厂、区域用水调度而研制开发的新一代供水监控与调度系统运用多种监测手段对供水系统各部分进行检测，并将数据逐级传至中心调度室集中管理。通信方式包括有线传输和传输，可对大范围的井群、水库、水厂、加压站、输送网络进行监测和控制，并能对供水情况进行统计分析，做到优化调度，从而实现供水调度自动化，生产管理微机化，供水质量最优化，生产输送高效化。洛阳愿景科技有限公司将秉承“用户第一”的思想，向用户提供优质服务：如现场安装调试服务，三年免费升级、一年现场免费保修和终身维护、24小时的快速响应等等，在向用户提供优质设备的同时，提供完善的售前和售后服务。我公司技术人员针对项城市水泵监控系统的实际情况，提出如下技术实施3方案。2．系统功能A.中心调度室可全面了解工艺流程中各阶段的水压参数、流量参数及工艺设备，丰富了依据。B.具有从进水、供水、输配水信息采集、发送、整理、统计、形成报表、曲线的功能。C.以管网中的水压为目标，参考最高和最低水压点，通过调压，达到控制目标水压，保障供水。D.采集供水点的流量数据，做到及时掌握供水数据，及时的收取供水费用。E.通过供水管网平面图，以直观界面表达实时供水状态，进行运行分析管理。F.可实现对管网、用户等随时备查、检索、删改、增加、图形缩放、对接、分层叠加、开窗等都简单快捷，可以实现图形、管网、运行数据交叉互访（选项）。G.采用无线通讯方式，做到数据传输稳定、快捷。H.远程维护功能，可方便地检查系统运行状态，快速升级。I.各种横向或纵向数据统计分析，可进行历年同期或同期多环节比较分析，辅助领导决策。J.具有丰富的日、月、季、年报表打印功能。K.历史数据的查询、打印，同期对比功能。L.实现对远程电磁阀的开停控制。M.具有报警功能，可设置异常报警类型及其报警条件。3．总体方案设计3．1系统组成监控指挥中心（调度中心）4数据采集点子系统（采集通讯终端13个。）3．2设计概要3.2.1监控指挥中心监控指挥中心由通讯主站柜YJW-ZZII主要由网络通讯单元、工控机、显示器和天馈线组成。通讯主站柜负责指挥中心和各个监测点之间的通讯联络。各监测点的监控终端将采集到的数据通过通讯主站柜传输到工业控制计算机，计算机进行数据存储和分析；同时由值班人员发送的控制命令也通过中心主站发送到各个终端，实现控制目的；值班人员通过操作工作站查询数据服务器中的数据，并通过局域网（水司自己建设局域网）以WEB的形式将综合数据发布到领导计算机。3.2.2数据采集点子系统3.2.2.1概述项城市水源地13个，调度指挥中心通过网络通讯方式主动与个远距离井群监控子站的水泵监控终端进行数据交互，水厂中的一个井群监控终端采用有线的方式与调度指挥中心通讯，还有一个泵房数据采集终端，由于距离比较近也采用有线方式，采集到的数据保存到数据库，形成历史数据。水泵监控终端和泵房数据采集终端通过485采集现场流量计、压力传感器、泵的开停状态、报警等数据，并输出继电器控制水泵的启停。3.2.2.2工作原理水源井监控子站主要有水泵监控终端、水泵控制箱、一次仪表（由水司提供）等设备组成。水泵监控终端内置微处理器，通过485、模拟量、开关量等接口采集流量计、压力传感器、泵开停状态、报警信号等数据，通过方式与中心站进行通讯，将采集到的数据传送到调度指挥中心，或根据接收到的调度指挥中心的命令，执行相应的动作。3.2.2.3结构示意图53.2.2.4实现监控目标系统实施后将能达到如下目标：1实现泵的远程开停；2实现泵出口压力、流量、开停状态、井下动静水位的远程采集；3实现泵电压、电流的采集；4电流越限报警，失压报警；5井下水位越限报警；6提供声音、表格报警信息指示；7动画显示泵房运行状态；8对历史数据提供表格、图形方式查询功能；9表统计功能。3.2.2.5系统组网图63．3通讯方式选择本系统中的所有终端通过通讯模块的更换都支持以下通讯方式：电话拨号，电话专线，GPRS/GSM/CDMA，TCP/IP，微波，光纤等。根据系统的具体需求，本方案的13个水源井终端选用GPRS通讯方式。4．硬件系统平台设计硬件系统采用高速嵌入式处理器Intel80C196平台，外扩512KbEEPROM程序芯片，32MRAM数据存储芯片，时钟芯片。显示部分采用128*64汉字液晶显示，6键键盘菜单操作。体系结构采用模块化设计思想，已形成了一个统一的硬件平台，由此提高了硬件设备的可维护性和可移植性。整个终端结构划分为：主板、键盘和灯板、显示板、I/O板、电源板、远程通讯主站柜。如下图所示：7其中除了I/O板以外，其它部件全部设计成标准部件，不同的终端只要更换相应的I/O板、程序即可；主板是整个硬件系统的核心部件。电路设计采用了先进的EPLD设计技术，大大减少了常规集成电路芯片的使用，同时实现了的硬件电路的柔性设计，从而提高了产品工作的可靠性。5．系统安全性设计为提高设备的稳定性、可靠性，降低器件间的噪声、设备体积，延长设备的使用寿命，所有电路板采用表贴设计和自动化焊接工艺。主板核心部件采用4层PCB制板工艺进一步降低系统噪8声。由于终端设备通过物理总线与外部设备相连接，很容易受外部连接设备的影响而导致故障。因此在I/O板上所有与外部连接的总线上都设计了光隔芯片，大大降低了因外部设备故障而导致自身故障的可能性。电源具有瞬态过压保护及抗雷击能力，宽电压范围（85~265VAC）。采用多级的电源隔离技术，提高了设备的抗干扰能力和现场适应性。6．软件部分设计6.1软件设计概要本系统软件有主控程序、前置机程序、Web发布程序三部分组成。软件总体设计采用现在流行的C/S＋B/S模式。程序间的关系如上图所示，主控程序通过前置机程序与现场终端9进行通讯，通讯结果存入后台数据库。主控程序和Web程序再将后台数据库中的数据展示出来。6.2软件开发平台开发工具VisualBasic6.0和VisualC++6.0数据库平台：SQLServer2000操作系统平台：Win2000/XP6.3软件功能6.3.1前置机程序功能前置机通讯子系统主要负责与现场采集监控终端进行通讯。其主要功能如下：信道管理；通讯协议管理；远程通讯通讯数据写库管理；通讯任务管理计算任务管理6.3.2主控程序功能主控程序子系统是调度人员操作比较频繁的一个子程序，包括：查阅数据，打印报表，日常系统维护等。其主要功能如下：数据遥测功能：指对现场终端机发布查询的指令，由终端机进行数据上传，方式有：a、定时巡测b、随时巡测c、随时单测状态遥信功能：指对现场终端机发布有关设备开关状态查询的指令，由终端机进行数据上传，方式有：a、定时巡测状态b、随时巡测状态c、随时单测状态10遥控功能：对任意一个终端的设备进行起动或停机控制。参数、状态管理功能：A、校时：修改年、月、日、时、分、秒来完成系统时间同步。B、状态管理：查询、修改各执行端各通道连接/未接状态。C、参数设置：设置和修改各被测数据的基数、系数和上、下限的数值。图形功