陽店水廠自動化系統(tǒng)

1.水廠監(jiān)測控制系統(tǒng)概況 

圖1. 陽店水廠自動化控制系統(tǒng)界面

1.1靈寶陽店鎮(zhèn)水廠監(jiān)控調(diào)度自動化系統(tǒng):

該監(jiān)控系統(tǒng)主要用以監(jiān)測水池水位，管道壓力以及管道節(jié)點(diǎn)上8個電動閥出水口的流量、總流量，其中遠(yuǎn)程控制起閉機(jī)的開關(guān)、泵房內(nèi)兩個電動閥的開關(guān)、8個節(jié)點(diǎn)上電動閥的開關(guān)，并且可以根據(jù)水位、壓力、流量等的狀態(tài)達(dá)到無人值守開關(guān)閥門的效果，依據(jù)管道壓力、流量判斷管道的流量狀態(tài)，智能控制供水設(shè)備工作運(yùn)行狀態(tài)。 

通過有線、無線信號冗余把水池水位、管道壓力、流量等信息傳送至計(jì)算機(jī)，根據(jù)所需管道壓力值以及流量判斷管道水流情況。一旦出現(xiàn)漏水、管道斷裂等狀況，及時進(jìn)行遠(yuǎn)程操作關(guān)閉水泵。

1.2操作方法：

一是手動控制，操作員根據(jù)流量、壓力、液位等情況對水泵進(jìn)行啟動或停止操作；

二是自動控制，根據(jù)流量、壓力、液位、水泵狀態(tài)，對處于自動方式的水泵進(jìn)行啟動或停止操作。 

2.自動化系統(tǒng)組成 

2.1實(shí)時數(shù)據(jù)采集與處理 

通過通訊傳輸設(shè)備與水池、泵站進(jìn)行通信，接收各監(jiān)測點(diǎn)的水位、流量、壓力、電流等數(shù)據(jù)信息，采集水廠、水池水位以及管網(wǎng)內(nèi)的壓力、流量等數(shù)據(jù)信息，顯示加壓泵的電流、電壓、頻率及工作狀態(tài)、水池水位以及泵房出水口電磁流量計(jì)的流量。 采集過程：水位、流量、壓力等信息通過4-20MA模擬信號傳至分布式采集模塊，模塊把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再經(jīng)過RS485，以有線或無線GPRS的形式把模塊信號傳送到泵站的串口交換機(jī)上，串口交換上的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到水廠控制中心，顯示到電腦畫面上?？刂浦行耐ㄟ^網(wǎng)絡(luò)下達(dá)的命令傳到串口服務(wù)上，繼而控制下屬的水泵開關(guān)。各個節(jié)點(diǎn)上的無線信號在傳往泵站串口服務(wù)器的同時將直接傳送到控制中心無線信號接受器上。做到有線和無線的冗余，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 

2.2實(shí)時監(jiān)測與報警 

實(shí)時監(jiān)測管道壓力、流量及水池水位等變化情況，以及啟閉機(jī)的電流、電壓、運(yùn)行狀態(tài)等信息，如有越限則即刻報警。 

提供供水圖形界面：提供水廠運(yùn)行模擬實(shí)景圖等，動態(tài)地顯示出各部分運(yùn)行情況。實(shí)現(xiàn)實(shí)時顯示水廠各供水環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況。其中包括：水廠總畫面、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)畫面、時實(shí)報表畫面、歷史報表畫面及報警畫面。 

2.3數(shù)據(jù)采集及傳輸 

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要用以采集管道壓力、流量、啟閉機(jī)及電動閥的開停、電流以及電壓等各類參數(shù)、信號。

例如：水池監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)采用靜壓式水位傳感器，通過投入式液位傳感器對水池水位進(jìn)行監(jiān)測、顯示進(jìn)而輸出信號，并通過通訊線將水位信號傳至計(jì)算機(jī)管理中心監(jiān)控畫面中顯示記錄。 

信號傳輸：液位傳感器及電磁流量計(jì)通過電纜把模擬（4-20MA）信號傳送至信號采集模塊。采集模塊再通過RS485將數(shù)字信號傳輸至計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)則輸出數(shù)字量信號到控制模塊，繼而控制模塊通過4-20MA輸出信號控制電動閥的開、關(guān)及開關(guān)度。 

網(wǎng)絡(luò)傳輸：由于檢測現(xiàn)場離控制中心距離較遠(yuǎn)，故而采用有線、無線冗余技術(shù)進(jìn)行信號傳輸，即使有線信號或無線信號任一出現(xiàn)問題，網(wǎng)絡(luò)仍可正常傳輸信號。 

有線信號：使用單模光纖，就近接入廣域網(wǎng)絡(luò)，再通過廣域網(wǎng)把信號傳到控制中心，對信號進(jìn)行采集處理及控制。 

無線網(wǎng)絡(luò):采用GPRS無線傳輸RS485信號，無線信號可同時傳到泵房網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)及控制中心，確保信號傳輸穩(wěn)定性。如無GPRS網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋區(qū)域，則擬采無線數(shù)傳電臺對信號進(jìn)行傳輸。 

3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 

圖2.系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖