二次供水泵房集中监控系统-解决方案-V1.0

北京亚控科技发展有限公司联系电话冯小海18680807643e_mail:[e-mail]二次供水二次供水二次供水二次供水泵房泵房泵房泵房集中监控集中监控集中监控集中监控系统解决方案系统解决方案系统解决方案系统解决方案北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司WellintechCo.,Ltd.联系电话冯小海18680807643e_mail:[e-mail]1.1.1.1.引言引言引言引言随着城市现代化建设步伐的加快，高层建筑越来越多，城市对水量的需求不断增大，对供水能力的要求越来越高。针对城市的分区分压供水，二次供水设施较多。城市的二次供水设施大部分由物业公司负责管理，其余部分由居委会、产权单位或房地产开发公司等负责管理。部分二次供水设施由于管理单位专业水平较低，管理效率低下，管理成本较高，个别二次供水设施甚至无人管理，直接影响居民正常用水和安全用水。当前二次供水分散管理模式已难以满足居民对二次供水管理、水质水压、服务质量的要求，已不能适应当前高速发展的社会经济形势需要。因此，为进一步提高城市供水水质，改善居民生活质量，对管理不到位、不能保证居民正常用水的陈旧老化二次供水设施进行彻底改造，对居民二次供水设施实行统一管理，确保二次供水设施安全可靠运行，已显得尤为重要。因此由政府主导将自来水二次供水泵房收回统一管理，将泵站进行改造，保障居民正常用水和安全用水。为了了解泵房实时运行信息，需建立一套远程集中监控系统，针对泵房实际情况，在PLC等泵房控制系统的基础上，利用网络通讯技术，实现集团公司监控中心对各二次供水泵房的数据监控。实时获取泵房电压、电流、进水压力、出水压力、变频器频率、电机状态等信息，实现对泵房的远程监控。结合泵房实现无人值守管理需要，提高管理效率，节省人力、物力和财力。2.2.2.2.需求需求需求需求分析分析分析分析建立远程集中监控系统，实现集团公司监控中心对所辖二次供水泵房的统一运营管理，实时监控供水泵房的运行信息，确保居民正常用水和安全用水。实现供水泵站无人值守，统一调度指挥，提高管理效率，节省运营成本，保证整个二次供水高效、安全、稳定的运行。2.1.二次二次二次二次供水泵房监控设备供水泵房监控设备供水泵房监控设备供水泵房监控设备特点特点特点特点大部分二次供水泵房建设年代不一样，水泵的提供厂商不同，水泵规格不一，水泵数量不等。二次供水泵房自动化系统也有不同的特点和通讯接口，其控制方式有的采用的是单片机控制的，有的是PLC加变频器控制的，有的是智能仪表PID调节控制的，且设备厂家各有不同。这就要求远程集中监控系统能够兼容二次供水泵房的自控系统，或者直接从设备采集，以建立和各二次供水泵房的数据通讯。北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司WellintechCo.,Ltd.联系电话冯小海18680807643e_mail:[e-mail]2.2.二次二次二次二次供水泵房分布与供水泵房分布与供水泵房分布与供水泵房分布与网络网络网络网络条件条件条件条件（（（（待完善待完善待完善待完善））））二次供水泵房位置分散，且之前独立的管理模式，一般没有现成的通讯网络以和集中监控中心进行通讯。因此系统需考虑采用何种方案以搭建安全、稳定的通讯网络。可采用的无线通讯方式有：GPRS/CDMA/3G无线网络，无线数字电台,有些泵房无线信号较差；可采用的有线通讯方式有：光纤接入，ADSL宽带拨号搭建VPN虚拟专网。2.3.二次二次二次二次供水泵房供水泵房供水泵房供水泵房数据数据数据数据监监监监控控控控实时监控数据主要如下：每个二次供水泵房需要监测的数据点在30个左右1、监测供水泵房供电电压、供电电流、电量等供电状态；2、监测每台加压泵工作电流、工作电压、工作频率、检修状态、启停状态、保护状态等；3、监测每个电动阀门的开度、开到位关到位状态；4、监测进站压力、出水压力、出水流量、蓄水池水位、浊度、PH值、余氯等信息；5、监测泵房内污水积水池水位，根据水位控制污水泵排水；6、自动/本地/远程控制每台加压泵的工作频率或启停状态，阀门的开状态关状态等；2.4.报警提示和处理报警提示和处理报警提示和处理报警提示和处理各二次供水泵房出现压力不足、压力超限、停水、漏水、停泵等相关异常现象时，应立即报警并及时通知相应的维护人员及时到位处理。2.5.数据展示数据展示数据展示数据展示实时采集二次供水泵房监测数据，传输至二次供水监控中心进行数据展示，同时对二次供水领导及集团领导、及各相关部门提供共享数据的服务。可根据历史数据，形成日、月、季、年的压力、流量汇总曲线、报表，为二次供水的管理、运行及决策提供科学依据。北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司WellintechCo.,Ltd.联系电话冯小海18680807643e_mail:[e-mail]3.3.3.3.二次供水泵房集中监控系统解决方案二次供水泵房集中监控系统解决方案二次供水泵房集中监控系统解决方案二次供水泵房集中监控系统解决方案3.1.监控系统网络架构图监控系统网络架构图监控系统网络架构图监控系统网络架构图Internet/IntranetGPRS/CDMA/3G/光纤/ADSL/VPN打印机数据采集服务器工业数据库服务器工业数据库服务器SCADA工程师站磁盘阵列冗余数据采集服务器SCADA操作员站……PLC仪表PLC仪表PLC仪表PLC仪表Web服务器阀门阀门阀门阀门水泵水泵水泵水泵大屏泵房1泵房2泵房3泵房N无线(DTU)无线(DTU)无线(DTU)无线(DTU)视频服务器SCADA操作员站WebClientWebClient图1监控系统网络架构图根据二次供水设施分散设置的特点，优先采用无线通讯(GPRS/CDMA/3G)连接，无线通讯具有如下特点：安装方便，信号覆盖区域广；可扩充性能好，在需要的地方都可以建立；通讯质量可靠。在每个二次供水泵房安装1个无线DTU，以建立和监控中心的数据通讯。对于信号较差的泵房，可采用延长天线的方式增强信号，或采用有线接入方式。对于无线信号较差或者没有无线信号的泵房，或者泵房比较方便的接通光纤等有线网络，可采用光纤接入，ADSL宽带拨号搭建VPN虚拟专网等有线连接方式。在监控中心部署两台互为冗余的KingSCADA数据采集服务器，部署两台KingHistorian工业数据库服务器，设置为集群冗余。系统冗余配置使得系统数据采集和数据存储都非常稳定可靠，当任何一台主服务器出现故障时，从服务器会以最快的速度接收主机工作，不会造成数据的丢失，保证了数据的完整性和系统安全。部署一台WEB服务器，对KingSCADA北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司WellintechCo.,Ltd.联系电话冯小海18680807643e_mail:[e-mail]系统进行发布，以实现随时随地通过Internet/Intranet进行访问。由于视频监控对于二次供水泵房设备运行安全的重要性，在部署一台视频服务器，在二次供水泵房部署视频监控设备，以实现对重点二次供水泵房远程视频监控。部署一台SCADA工程师站和多个SCADA操作员站，以完成监控系统数据和监控视频展示，并可通过大屏进行展示，可自动生成生产报表输出打印。3.2.监控系统功能介绍监控系统功能介绍监控系统功能介绍监控系统功能介绍3.2.1.数据采集数据采集数据采集数据采集互为冗余的KingSCADA数据采集服务器采集监控系统所有数据。KingSCADA监控系统提供3600多种设备、仪表和PLC系统通讯接口，可以确保对二次供水泵房监测数据的实时、稳定采集。系统可灵活设置数据采集周期，对于变化频繁、重要的监测信息，特别是与远程控制相关的信息，设计较短采集周期（例1秒），对于变化缓慢、不太重要的监测信息设置为较长的采集周期（例5分钟）。这样既满足了系统对数据采集的要求，又节省了无线传输数据流量或降低对有线带宽的要求。3.2.2.数据存储数据存储数据存储数据存储监控系统按500到1000个二次供水泵房数据接入，就有1.5万到3万个数据点，数据量较大。在监控中心部署工业数据库以存储海量的工业历史数据。工业数据库服务器设置为集群冗余，确保了数据存储的完整性。（1）高性能的数据采集和存储，高容量、高吞吐能力
存储速度：单台服务器每秒可存储（插入）超过200,000个输入值。
检索速度：单台服务器单点检索每秒查询多达150,000条记录；并发检索每秒查询多达20,000条记录。
数据点数：单台服务器可最多存储1,000,000个数据点的历史数据。
数据容量：可以保存长达数月甚至数年的历史数据保存和归档，最长保存10年历史数据。
并发客户：支持最多256个并发客户同时存储和检索实时及历史数据。（2）高效的数据压缩算法实现了存储空间和数据精度之间的最佳平衡在保证用户指定的数据精度的条件下，能够极大地减小存储数据所需的磁盘空间；同时，高效的还原算法也最大限度地保证了数据的压缩和还原几乎不影响北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司WellintechCo.,Ltd.联系电话冯小海18680807643e_mail:[e-mail]系统的性能；支持精细到变量点的压缩配置，可单独针对每一个标签点进行压缩方法和压缩参数的配置。常规数据压缩比为25%-85%，稳定数据、数据变化缓慢时可达95%。3.2.3.图形图形图形图形和模型和模型和模型和模型（1）先进的图形技术，逼真的画面展示支持32000*32000分辨率的大画面过程数据浏览，可以进行不失真的无级缩放；（2）模型技术的引入运用模型技术可以实现一次开发，多处复用，并在修改模型时具有传播特性，将修改传递到每个相应的模型上，从而大大缩短开发效率，节约开发时间及成本。3.2.4.GIS(电子地图电子地图电子地图电子地图)可采用地图浏览方式，快速定位各二次供水泵房的位置，获取关键运行数据，如电压、电流、流量、进出口压力等，了解各泵房的运行概况，达到一目了然，掌控全局的效果。可通过点击进入各泵站工艺画面，详细了解各泵站的运行情况，实现快速定位浏览。3.2.5.列表显示列表显示列表显示列表显示可对二次供水泵房的实时监测数据按各泵房列表排序显示。便于实时数据的查看和各个泵房参数对比。3.2.6.视频监控视频监控视频监控视频监控监控系统可嵌入第三方的视频监控，可通过SCADA操作员站浏览，并可进行云台控制。3.2.7.远程控制远程控制远程控制远程控制可远程控制污水泵的启停，以确保泵房污水积水池水位在安全范围内。远程控制每台加压泵的工作频率或启停状态，阀门的开状态关状态，最大限度的满足用水需求，各供水泵房的管理水平。结合系统数据分析，实现泵房水泵的有序启停，保证区域供水的安全、持续、稳定、可靠运行，节约人力、物力和财力的投入，提高生产效率。3.2.8.系统报警系统报警系统报警系统报警系统具有强大的报警功能，当二次供水泵房压力等参数出现异常情况时立即报警，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，可以实现声音报警、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、设备北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司北京亚控科技发展有限公司WellintechCo.,Ltd.联系电话冯小海18680807643e_mail:[e-mail]运转操作分析。报警显示的方式包括实时报警表格、历史报警表格和报警查询表格的方式。报警可以定义优先级，不同优先级的报警