中山市三角鎮(zhèn)福隆泵站計算機自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)分析

1、中山市三角鎮(zhèn)福隆泵站計算機自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)分析摘要：計算機自動化監(jiān)控系統(tǒng)在建設(shè)過程廣泛應(yīng)用信息化技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、通信技術(shù)等，提升了整個泵站的監(jiān)測和控制能力，提高了系統(tǒng)控制的安全可靠性，并實現(xiàn)了工程管理的科學(xué)現(xiàn)代化，充分發(fā)揮了工程經(jīng)濟效益和社會效益。文章為國內(nèi)外同類型的泵站項目計算機技術(shù)推廣應(yīng)用提供借鑒。關(guān)鍵詞：泵站監(jiān)控；自動化系統(tǒng)；建設(shè)1 工程概況福隆泵站位于中山市三角鎮(zhèn)，所在河流為洪奇瀝水道。長期以來，水利工程的建設(shè)一直滯后于當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟的發(fā)展水平，當(dāng)鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)降雨遇外江洪（潮）水位頂托時，不能自排，致使內(nèi)澇頻繁發(fā)生。在系統(tǒng)重建時考慮到工程設(shè)施的效能，同時提高了工作效率、轉(zhuǎn)變

2、落后工作方式，采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式。監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)目標(biāo)是：接受調(diào)度指令，實現(xiàn)整個工程的自動監(jiān)控。提高工程安全運行和管理水平，改善管理人員的工作條件。2 計算機監(jiān)控子系統(tǒng)集中監(jiān)控層位于本工程廠房中央控制室，采用100mbps快速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，tcp/ip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，組成開放的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。主要設(shè)備包括一套控制臺，一臺服務(wù)器，兩臺工作站組成熱備系統(tǒng)，一臺網(wǎng)絡(luò)交換機，一臺網(wǎng)絡(luò)激光打印機用于打印各種報表曲線等歷史記錄，一套在線式ups電源實現(xiàn)監(jiān)控工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等的電源供應(yīng)和一套語音報警系統(tǒng)，可以在中控室或主廠房對泵站故障和事故發(fā)語音告警信號。系統(tǒng)具有完整的調(diào)音和測試功能。運行人員還可對系統(tǒng)

3、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)置，定義發(fā)生哪些事故時，監(jiān)控系統(tǒng)需要進(jìn)行自動報警?，F(xiàn)地層有4臺10kv、1100kw水泵機組，每臺機組設(shè)一套lcu，另設(shè)一套公用lcu，共5套現(xiàn)地lcu柜?，F(xiàn)場控制單元通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各現(xiàn)地控制單元與集中控制層連接交換信息，實現(xiàn)現(xiàn)地設(shè)備的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)共享。部分沒有通訊接口的設(shè)備則通過現(xiàn)地控制單元的i/o模塊實現(xiàn)設(shè)備的控制和狀態(tài)檢測。福隆泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括集中監(jiān)控層和現(xiàn)地監(jiān)控層兩層，實現(xiàn)“遙信、遙測、遙控、遙調(diào)”功能。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)退出運行時，可由人工觀察現(xiàn)場，在具備開機條件下，通過操作開關(guān)柜上相應(yīng)按鈕來控制機組運行。集中監(jiān)控層由服務(wù)器和操作員工作站組成

4、，是監(jiān)控系統(tǒng)核心，負(fù)責(zé)整個泵站的集中監(jiān)控，具有實時及歷史數(shù)據(jù)庫、能夠通過光纖網(wǎng)絡(luò)送達(dá)市三防指揮部或市水務(wù)局、能與全市水情測報中心進(jìn)行通信?，F(xiàn)地控制單元是一套完整的單元控制裝置，可脫離主控級微機獨立運行。lcu直接完成生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理，本單元設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、調(diào)整和控制，以及與集中控制層的通訊聯(lián)絡(luò)等功能。現(xiàn)地監(jiān)控單元與集中監(jiān)控層（控制臺）的網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)采用雙絞線以太網(wǎng)連接，通過網(wǎng)絡(luò)信道對泵站各種信息、視頻圖像等具有查詢、訪問、遠(yuǎn)程瀏覽功能，根據(jù)授權(quán)許可實現(xiàn)主機的遠(yuǎn)方開停機操作；現(xiàn)地監(jiān)控單元與水泵控制柜等電氣及工藝設(shè)備采用硬接線的方式連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測、監(jiān)控和監(jiān)視功能。在機組的lcu屏上各

5、設(shè)置集中（遠(yuǎn)程）/現(xiàn)地監(jiān)控層的控制權(quán)切換開關(guān)，只有切到“遠(yuǎn)程”時，集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控主機才能實施控制和調(diào)節(jié)命令。當(dāng)切換開關(guān)切到“現(xiàn)地”時，只能通過現(xiàn)地lcu屏上的控制開關(guān)實施控制和調(diào)節(jié)命令。當(dāng)機組lcu操作面板發(fā)生故障時，不影響集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制對機組lcu的控制。3 泵站圖像監(jiān)視子系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、控制設(shè)備、顯示和記錄設(shè)備四大部分組成。3.1 前端設(shè)備前端設(shè)備由安裝在泵站及其周圍的室內(nèi)外一體化球形組成，負(fù)責(zé)圖像和數(shù)據(jù)的采集及信號處理，本次采用知名品牌的高性能的一體化攝像機。3.2 傳輸設(shè)備傳輸設(shè)備根據(jù)傳輸距離和圖像質(zhì)量的要求可選用相應(yīng)的線纜、接口設(shè)備，負(fù)責(zé)將視頻和數(shù)據(jù)信號

6、傳輸?shù)街锌厥?，同時數(shù)據(jù)和視頻信號也可經(jīng)過壓縮處理通過多種傳輸方式傳輸?shù)剿枰牡攸c。3.3 控制設(shè)備集中控制設(shè)備選用以往工程中成功應(yīng)用的多媒體監(jiān)控中心系統(tǒng)，負(fù)責(zé)完成前端設(shè)備和圖像切換的控制、全方位云臺的控制、系統(tǒng)可分區(qū)控制和分組同步控制以及圖像檢索與處理等諸多功能。3.4 顯示和記錄設(shè)備顯示和記錄設(shè)備可根據(jù)不同的圖像顯示要求，選擇不同的圖像顯示設(shè)備，有監(jiān)視器、顯示器、投影機等?？梢杂?/4/9/16多畫面顯示，以及控制和視頻壓縮網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，使圖像同時在一臺監(jiān)視器上顯示，進(jìn)行自動錄像，使重要的場景能夠得到永久性的存貯；值班人員能夠在監(jiān)控中心通過顯示器實時直觀的看到來自前端監(jiān)控點的任意1/4/9

7、/16路或畫面分割的圖像。系統(tǒng)的傳輸分布于各攝像點、報警點和監(jiān)控中心之間，主要完成視頻信號、控制信號的傳送。系統(tǒng)傳輸采用結(jié)構(gòu)化的標(biāo)準(zhǔn)布線方式，開放式的體系，靈活的模塊化結(jié)構(gòu)。4 周界安防子系統(tǒng)為了保證廠區(qū)的生產(chǎn)安全，防止非法入侵，系統(tǒng)采用紅外對射報警系統(tǒng)。通過設(shè)置的多對紅外報警探頭全天候監(jiān)視廠區(qū)四周圍墻及大門的安全，一旦警情產(chǎn)生，報警觸點信號上傳控制中心報警處理中心；處理中心接收到報警信號后，聯(lián)動預(yù)置的攝像機指定到報警場所，同時通知值班人員處理警情，杜絕事故發(fā)生。紅外報警探測器選擇四光束室外型外線探測器。增益回路自動調(diào)節(jié)感應(yīng)度控制，適應(yīng)雨、霧、雪等惡劣氣候。周界報警系統(tǒng)通過對安裝在圍墻上的紅外

8、對射探測器24h監(jiān)控圍墻狀態(tài)，對非正常進(jìn)入人員立即給予報警。本系統(tǒng)在門衛(wèi)安?？刂剖覂?nèi)設(shè)置一套報警控制主機及計算機，廠區(qū)圍墻上設(shè)置室外主動紅外對射探頭，以總線形式進(jìn)門衛(wèi)房，門衛(wèi)房警衛(wèi)依據(jù)防區(qū)報警及時巡檢，同時門衛(wèi)房和中控室配置監(jiān)控計算機終端管理廠區(qū)安全保護(hù)。5 水情遙測主系統(tǒng)遙測站監(jiān)測河道實時水位、雨量和咸度數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)以無線超短波方式傳送到三角水利所和周邊鎮(zhèn)區(qū)。整個系統(tǒng)的設(shè)計、使用功能指標(biāo)符合水文自動測報系統(tǒng)規(guī)范要求，符合三角水利所對原有水文遙測系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求，并具有系統(tǒng)進(jìn)一步擴充能力。新建中心站軟件具有接收原有東鳳、南頭、民眾等周邊站點和新建站點功能。同時新建站點具有發(fā)送到周邊鎮(zhèn)區(qū)的功能

9、和要求。同時保證將測站信后有效發(fā)送至市三防中心站，并配合完成信號接入。6 系統(tǒng)建設(shè)步驟計算機監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)初期是先制定切實可行的實施方案，確定各種資源，制訂計劃。計劃有針對性，與建設(shè)目標(biāo)和約束條件明確。項目流程規(guī)劃清晰，設(shè)定45個可檢查的里程碑，這樣才有質(zhì)量保證，對工作量有估計。6.1 對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)查和需求分析這點在建設(shè)過程中非常重要。需求規(guī)格說明書是在業(yè)務(wù)調(diào)查的基礎(chǔ)上完成的，最后必須經(jīng)過用戶確認(rèn)，這作為系統(tǒng)驗收的依據(jù)。6.2 數(shù)據(jù)庫建設(shè)包括數(shù)據(jù)庫編碼設(shè)計和建設(shè)以及地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)的提取和處理。6.3 系統(tǒng)開發(fā)在用戶需求分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計和代碼設(shè)計，設(shè)計完成后進(jìn)行開發(fā)編碼和

10、內(nèi)部測試。6.4 系統(tǒng)測試根據(jù)用戶的實際業(yè)務(wù)測試整個系統(tǒng)是否滿足用戶對系統(tǒng)的要求，依據(jù)主要是需求分析報告。要求在用戶業(yè)務(wù)培訓(xùn)后和系統(tǒng)實施前進(jìn)行。除了測試系統(tǒng)功能外，還需用大量數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)性能和網(wǎng)絡(luò)的承壓能力。6.5 用戶培訓(xùn)制定培訓(xùn)計劃，向用戶提供技術(shù)和業(yè)務(wù)培訓(xùn)，以確保系統(tǒng)的正常運行和維護(hù)。根據(jù)我們常規(guī)經(jīng)驗來看，運行人員越早介入安裝調(diào)試，對監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行越有利。6.6 應(yīng)用系統(tǒng)安裝和試運行經(jīng)過系統(tǒng)測試和培訓(xùn)后，安裝系統(tǒng)進(jìn)入試運行期，在試運行期對用戶提出的問題和疑問做出快速反應(yīng)，提供相應(yīng)的解決方案。參考文獻(xiàn)：1呂振中.計算機控制技術(shù)與系統(tǒng)m.北京：中國電力出版社，2000.abstract:

11、computerautomatedmonitoringsystemintheprocessofbuildingextensiveapplicationofinformationtechnology,automaticcontroltechnology,dataexchangetechnology,communicationstechnologytoenhancetheentirepumpstationmonitoringandcontrolcapabilities,improvedsecurityandreliabilityofthesystemcontrol,andtoachieveamodernscientificprojectmanagement,givefullplaytotheprojectofeconomicandsocialbenefits